Isolering av stamceller med ultraljud

Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv mekanisk metod för att isolera stamceller från mänsklig fettvävnad. Den stromala vaskulära fraktionen (SVF) som isoleras med ultraljud uppvisar betydande regenerativ potential för medicinska tillämpningar. Hielscher Ultrasonics erbjuder en rad alternativ för direkt och indirekt ultraljudsbehandling för utvinning av stamceller. Hitta den idealiska ultraljudsapparaten för din stamcellsisoleringsprocess!

Isolering av stamceller med ultraljud

Fettvävnad som har tagits från människokroppen (genom fettsugning) behandlas med ultraljud för att avlägsna vävnaden från stamcellerna och andra tillväxtceller. Denna separerade cellfraktion kallas celler i den stromala vaskulära fraktionen (SVF).
Tekniken för att isolera stamceller från fettvävnad med ultraljud bygger uteslutande på verkningsprincipen för ultraljudsinducerad kavitation, som innebär rent mekanisk skjuvning. Dessa kavitationsinducerade skjuvkrafter bryter upp fettvävnaden så att stamcellerna frigörs från fettvävnadens struktur. Isolering av stamceller med ultraljud är ett enzymfritt förfarande som undviker användning av kollagenas, trypsin eller dispas.
För att separera de extraherade stamcellerna, mesenkymala stamceller, endoteliala prekursorceller och andra typer av tillväxtceller centrifugeras den ultraljudsbehandlade fettvävnaden.
De separerade stamcellerna samlas in och analyseras med avseende på kvalitet, inklusive cellantal, viabilitet, endotoxin och gramfärgning, innan de antingen används omedelbart för autolog transplantation eller kryoförvaras.

Varför undvika enzymer?

Eftersom enzymatisk nedbrytning för isolering av stamceller är förenad med höga kostnader och möjliga säkerhetsrisker samt bristande effektivitet [Oberbauer et al. 2015], föredras icke-enzymatiska isoleringsmetoder såsom ultraljudskavitation. Isoleringssteget med ultraljud ersätter den enzymatiska nedbrytningen genom att mekaniskt separera cellerna och cellaggregaten från fettvävnaden.

Stamceller från fettvävnad

Stamcellsutbyte vid ultraljudsbehandling

En publicerad metod för isolering av den stromala vaskulära fraktionen med ultraljudskavitation ger ett utbyte på 1,67–2,24 × 10⁷ celler med en viabilitet på 97,1–98,9% [Victor, S., 2014]. Cellutbyten på cirka 2–4 miljoner celler/gram fettvävnad erhölls genom ultraljudslys av mogna adipocyter i dissocierad fettvävnad [Bright et al., 2014].
Celler som preparerats med ultraljud har lika hög adipogen och osteogen differentieringspotential som celler som isolerats med en enzymatisk standardmetod [Oberbauer et al. 2015].

Ultraljudssystem för isolering av stamceller

För att säkerställa högsta säkerhet och bästa kvalitet är tillförlitlig ultraljudsutrustning, som möjliggör exakt kontroll över behandlingen av stamcellerna, en nyckelfaktor för framgångsrik behandling av patienterna. Hielscher Ultrasonics erbjuder olika alternativ för en autolog separationsprocess med ultraljudskavitation för att isolera och utvinna stamceller och endoteliala prekursorceller.

Direkt ultraljudsbehandling för isolering av stamceller

Vid isolering av stamceller genom direkt ultraljudsbehandling sänks ultraljudshornet (sonotroden, ultraljudsspetsen / sonden) ned i fettvävnaden. Via sonotroden kopplas ultraljudsvågorna direkt in i det autologa fettet så att ultraljudskavitationen frigör stamcellerna och stromacellerna från den återstående vävnaden. Hielschers ultraljudsapparater UP200Ht och UP200St med sonotroden S26d14 är vanligt förekommande system för autolog stamcellsbehandling. Isolering av den stromala vaskulära fraktionen genom direkt ultraljudsbehandling lämpar sig främst för användning i renrumsanläggningar.

Indirekt ultraljudsbehandling för isolering av stamceller

Eftersom stamcellerna används för autologa tillämpningar är processens sterilitet mycket viktig. Därför har Hielscher utvecklat flera alternativ för indirekt ultraljudsbehandling, såsom GDmini2, VialTweeter och andra kundanpassade system. Vid indirekt ultraljudsbehandling kopplas ultraljudsvågorna in i fettvävnaden genom behållarväggen. Den stromala vaskulära fraktionen (SVF) frigörs från fettvävnaden genom ultraljudskavitation på samma sätt som vid direkt ultraljudsbehandling.
En indirekt ultraljudsprocess erbjuder fördelen att cellerna kan bearbetas i ett slutet kärl under kontamineringsfria förhållanden eftersom risken för korskontaminering genom införandet av ultraljudshornet (sonotroden) elimineras. Cellisoleringen utförs i ett slutet system som säkerställer sterila processförhållanden.
Läs mer om Hielschers sterila ultraljudsapparater!

Hielschers digitala ultraljudsapparater kan styras exakt via pekskärm eller webbläsare. Ultraljudsprocedurer kan förinställas via den intuitiva menyn. Ultraljudsapparaterna är utrustade med automatisk dataregistrering (alla processdata från ultraljudsbehandlingen lagras på ett integrerat SD-kort). Den tillförda ultraljudseffekten kan anpassas exakt till protokollet för cellisolering.