Ultrasonik Kök Hücre İzolasyonu
Sonikasyon, kök hücreleri insan yağ dokusundan izole etmek için oldukça verimli bir mekanik yöntemdir. Ultrasonik olarak izole edilen stromal vasküler fraksiyon (SVF), tıbbi uygulamalar için önemli rejeneratif potansiyel gösterir. Hielscher Ultrasonics, kök hücre toplama için bir dizi doğrudan ve dolaylı sonikasyon seçeneği sunar. Kök hücre izolasyon süreciniz için ideal sonikatörü bulun!
Kök Hücrelerin Ultrasonik İzolasyonu
İnsan vücudundan çıkarılan yağ dokusu (liposuction yoluyla), kök hücrelerden ve diğer büyüme hücrelerinden dokuyu çıkarmak için ultrasonikasyon ile tedavi edilir. Hücrelerin bu ayrılmış kısmı, stromal vasküler fraksiyon hücreleri (SVF) olarak bilinir.
Kök hücrelerin yağ dokusundan ultrasonik izolasyon tekniği, yalnızca ultrasonik türevli kavitasyonun çalışma prensibine dayanır, bu da tamamen mekanik kesmedir. Bu kavitasyonel kesme kuvvetleri yağ dokusunu bozar, böylece kök hücreler yağ dokusunun yapısından salınır. Ultrasonik kök hücre izolasyonu, kollajenaz, tripsin veya dispas kullanımından kaçınan enzim içermeyen bir prosedürdür.
Ekstrakte edilen kök hücreleri, mezenkimal kök hücreleri, endotel öncülerini ve diğer büyüme hücresi tiplerini ayırmak için, sonikasyonlu yağ dokusu santrifüjlenir.
Ayrılan kök hücreler, otolog transplantasyon için hemen kullanılmadan önce hücre sayısı, canlılık, endotoksin ve gram boyama dahil olmak üzere kaliteleri açısından toplanır ve analiz edilir veya kriyo-depolamada korunur.
Enzimlerden neden kaçınalım?
Kök hücre izolasyonu için enzimatik sindirim, yüksek maliyetler ve olası güvenlik risklerinin yanı sıra etkinlik eksikliği ile birlikte sunulduğundan [Oberbauer et al. 2015], ultrasonik kavitasyon gibi enzimatik olmayan izolasyon yöntemleri tercih edilmektedir. Ultrasonik izolasyon adımı, hücreleri ve hücre agregatlarını mekanik olarak yağ dokusundan ayırarak enzimatik sindirimin yerini alır.
GDmini2 UP200St-TD Dönüştürücüde (200 watt)
- hızlı
- Verimli
- Tekrarlanabilir
- Kasa
- Enzim içermez
- Maliyet
- Steril Seçenekler
Yağ kaynaklı kök hücreler
Soniaction ile elde edilen kök hücre verimi
1.67–2.24 × 10'da ultrasonik kavitasyon verimi kullanılarak yayınlanan stromal vasküler fraksiyon izolasyon yöntemi7 % 97.1-98.9 canlılığa sahip hücreler [Victor, S., 2014]. Yaklaşık 2-4 milyon hücre/gram yağ dokusu hücre verimi, ayrışmış yağ dokusundaki olgun adipositlerin ultrasonik lizisi ile elde edildi [Bright ve ark., 2014].
Ultrasonik olarak hazırlanmış hücreler, standart bir enzimatik izolasyon yöntemine kıyasla eşit derecede yüksek adipojenik ve osteojenik farklılaşma potansiyeline sahiptir [Oberbauer et al. 2015].
Kök Hücre İzolasyonu için Ultrasonik Sistemler
En yüksek güvenlik ve en iyi kaliteyi sağlamak için, kök hücre tedavisi üzerinde hassas kontrol sağlayan güvenilir ultrasonik ekipman, hastaların başarılı bir şekilde tedavi edilmesi için kilit bir faktördür. Hielscher Ultrasonics, kök ve endotel öncü hücrelerini izole etmek ve hasat etmek için otolog ultrasonik kavitasyon ayırma işlemi için çeşitli seçenekler sunar.
Kök Hücre İzolasyonu için Doğrudan Sonikasyon
Doğrudan sonikasyon yoluyla kök hücre izolasyon işlemi için, ultrasonik korna (sonotrot, ultrasonik uç / prob) yağ dokusuna daldırılır. Sonotrot aracılığıyla, ultrason dalgaları doğrudan otolog yağa bağlanır, böylece ultrasonik kavitasyon kök hücreleri ve stromal hücreleri artık dokudan serbest bırakır. Hielscher sonicators UP200Ht ve UP200St Sonotrot S26d14 ile otolog kök hücre tedavisi için yaygın olarak kullanılan sistemlerdir. Doğrudan sonikasyon ile stromal vasküler fraksiyon izolasyonu çoğunlukla temiz oda tesislerinde kullanım için uygundur.
Kök Hücre İzolasyonu için Dolaylı Sonikasyon
Kök hücreler otolog uygulamalar için kullanıldığı için işlemin sterilliği çok önemlidir. Bu nedenle, Hielscher gibi çeşitli dolaylı sonikasyon seçenekleri geliştirmiştir GDmini2, VialTweeter ve diğer özelleştirilmiş sistemler. Dolaylı sonikasyon ile, ultrason dalgaları duvar kabından yağ dokusuna bağlanır. Stromal vasküler fraksiyon (SVF), doğrudan sonikasyon sırasında olduğu gibi ultrasonik kavitasyon ile yağ dokusundan ayrılır.
Dolaylı bir sonikasyon işlemi, hücreleri kapalı bir kapta işlemek için avantaj sağlar. Kontaminasyon içermeyen koşullar Ultrason kornası (sonotrot) yerleştirilerek çapraz kontaminasyon riski ortadan kalkar. Hücre izolasyonu, steril proses koşulları sağlayan kapalı bir sistemde gerçekleştirilir.
Hielscher Steril Sonikatörler hakkında daha fazla bilgi edinin!
Hielscher dijital sonikatörler, dokunmatik ekran veya tarayıcı kontrolü ile hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Sonication prosedürleri sezgisel menü aracılığıyla önceden ayarlanabilir. Ultrasonik cihazlar otomatik bir veri kaydı ile donatılmıştır (tüm sonikasyon işlemi verileri entegre bir SD Kartta saklanır). Ultrasonik güç girişi, hücre izolasyon protokolüne tam olarak ayarlanabilir.
VialTweeter sonikatörü, homojen ve hızlı steril numune hazırlama için steril bir homojenizatördür.
Literatür/Referanslar
- Oberbauer, Eleni; Steffenhagen, Carolin; Wurzer, Christoph; Gabriel, Christian; Redl, Heinz; Wolbank, Susanne (2015): Enzymatic and non-enzymatic isolation systems for adipose tissue-derived cells: current state of the art. Cell Regeneration (2015) 4:7.
- Stadlmann, J., Taubenschmid, J., Wenzel, D. et al. (2017): Comparative glycoproteomics of stem cells identifies new players in ricin toxicity. Nature 549, 2017. 538–542
- Haghjoo M., Azarbayjani M.A., Peeri M., Hosseini S.A. (2019): Effect of Training, Hyaluronic Acid, and Mesenchymal Stem Cell Therapies on Osteocalcin Gene Expression in Cartilage Tissue of Rats with Knee Osteoarthritis. Gene Cell Tissue 6, 2019.
- Zhu M., Kong D., Tian R., Pang M. , Mo M., Cheng, Y., Yang G., Cheng H.L., Lei X., Fang K., Cheng B., Wu Y. (2020): Platelet sonicates activate hair follicle stem cells and mediate enhanced hair follicle regeneration. Journal of Cellular and Molecular Medicine 24, 2020. 1786–1794.
Bilmeye Değer Gerçekler
Kök Hücre Nedir?
Kök hücreler, aynı türden süresiz olarak daha fazla hücre üretme yeteneğine sahip çok hücreli bir organizmanın farklılaşmamış hücreleridir. Yaşamın ve büyümenin erken döneminde vücutta birçok farklı hücre tipine dönüşme potansiyeli ile karakterize edilirler. Kök hücrelerin en belirgin özelliği, hücre bölünmesi ile kendilerini yenileyebilmeleri ve özel işlevlere sahip doku veya organa özgü hücrelere dönüşebilmeleridir. Pluripotent kök hücreler, üç germ hücresinden herhangi birine farklılaşma potansiyeline sahiptir: endoderm (iç mide astarı, gastrointestinal sistem, akciğerler), mezoderm (kas, kemik, kan, ürogenital) veya ektoderm (epidermal dokular ve sinir sistemi).
Bağırsak ve kemik iliği gibi bazı organlarda, kök hücreler yıpranmış veya hasar görmüş dokuları onarmak ve değiştirmek için düzenli olarak bölünür. Pankreas ve kalp gibi diğer organlarda, kök hücreler sadece özel koşullar altında bölünür.
Rejeneratif ve estetik tıpta çeşitli terapötik uygulamalar için yüksek potansiyel sunan mezenkimal stromal/kök hücreler (MSC), esas olarak kemik iliğinde bulunur, ancak diğer dokulardan da (örneğin kıkırdak, yağ, kas hücreleri) izole edilebilirler. Mezenkimal kök hücreler, kendini yenileme yetenekleri ile karakterize edilen prototipik yetişkin kök hücreler olarak kabul edilir.
Kök hücre araştırma ve tedavileri, transplantasyon amacıyla doku ve organları yetiştirmek için kullanılır (doku mühendisliği). Kök hücrelerin uygulanması için diğer tıbbi alanlar, beyin hastalığının (örneğin Parkinson ve Alzheimer hastalığı), hücre eksikliği tedavisinin, kan hastalığının (örneğin lösemi), eklem ve kıkırdak dejenerasyonunun (örneğin osteoartrit) yanı sıra kozmetik tedavilerin (örneğin yaşlanma karşıtı tedaviler) tedavisinde bulunabilir. Genel olarak, kök hücrelerin çapı yaklaşık 15-25 mikron arasındadır.
mezenkimal kök hücreler (MSC), osteoblastlar (kemik hücreleri), kondrositler (kıkırdak hücreleri), miyositler (kas hücreleri) ve adipositler (yağ hücreleri) dahil olmak üzere çeşitli hücre tiplerine farklılaşma yeteneğine sahip multipotent stromal hücrelerdir.
Stromal Vasküler Fraksiyon (SVF) nedir?
Stromal Vasküler Fraksiyon (SVF), insan vücudundaki yağ dokusundan liposuction yoluyla çıkarılabilen lipoaspiratın bir bileşenidir. Lipoaspirat, heterojen bir hücre karışımından oluşur ve yağ türevli kök hücreler (ASC veya ADSC) olarak bilinen ve çok soylu hücrelere farklılaşma yetenekleri gibi kemik iliği kök hücreleri ile benzerlikler gösteren yüksek bir kök hücre içeriğine sahiptir.
Stromal vasküler fraksiyonun heterojen popülasyonu, diğerleri arasında endotel hücreleri, eritrositler, fibroblastlar, lenfositler, monositler / makrofajlar ve perisitlerin yanı sıra adipoz kaynaklı kök hücrelerin önemli bir kısmını içerir.
Adipoz Kaynaklı Stromal/Kök Hücreler (ASC) Nedir?
Adipoz kaynaklı stromal/kök hücreler (ASC/ADSC), epidermal büyüme faktörü (EGF), vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF), bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF), keratinosit büyüme faktörü (KGF), trombosit kaynaklı büyüme faktörü (PDGF), hepatosit büyüme faktörü (HGF), transforme edici büyüme faktörü-beta (TGF-β), insülin büyüme faktörü (IGF) ve beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF) gibi yüksek düzeyde biyoaktif büyüme faktörleri salgılarlar. AKS sadece büyüme faktörlerini serbest bırakmakla kalmaz, aynı zamanda fms ile ilişkili tirozin kinaz 3 (Flt-3) ligandı, granülosit-koloni uyarıcı faktör (G-CSF), granülosit makrofaj-koloni uyarıcı faktör (GM-CSF), makrofaj-koloni uyarıcı faktör (M-CSF), IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 ve IL-12 gibi interlökin (IL), lösemi inhibitör faktör (LIF) ve tümör nekroz faktörü-alfa (TNF-α) gibi sitokinler de salgılar.
Kök Hücre Nasıl Çıkarılır?
İnsanlardan alınan otolog yetişkin kök hücreler aşağıdaki kaynaklardan elde edilebilir:
- Hasat edilerek ekstraksiyon gerektiren kemik iliği, yani kemiğe delinme.
- Liposuction ile ekstraksiyon gerektiren yağ dokusu (lipid hücreleri).
- Aferez yoluyla ekstraksiyon gerektiren kan, burada donörden gelen kan bir “diyaliz” Kök hücrelerin çıkarıldığı ve diğer kan bileşenlerinin donöre geri gönderildiği makine.