Cách ly tế bào gốc siêu âm
Sonication là một phương pháp cơ học hiệu quả cao để phân lập tế bào gốc khỏi mô mỡ của con người. Phần mạch máu mô đệm cách ly siêu âm (SVF) thể hiện tiềm năng tái tạo đáng kể cho các ứng dụng y tế. Hielscher Ultrasonics cung cấp một loạt các lựa chọn siêu âm trực tiếp và gián tiếp để thu hoạch tế bào gốc. Tìm máy siêu âm lý tưởng cho quá trình phân lập tế bào gốc của bạn!
Cách ly siêu âm tế bào gốc
Từ cơ thể con người chiết xuất mô mỡ (thông qua hút mỡ) được điều trị bằng siêu âm để loại bỏ các mô từ các tế bào gốc và các tế bào tăng trưởng khác. Phần tế bào tách biệt này được gọi là tế bào phân đoạn mạch máu mô đệm (SVF).
Kỹ thuật phân lập siêu âm của tế bào gốc từ mô mỡ chỉ dựa trên nguyên lý hoạt động của xâm thực có nguồn gốc từ siêu âm, hoàn toàn là cắt cơ học. Các lực cắt xâm thực này phá vỡ mô mỡ, do đó các tế bào gốc được giải phóng khỏi cấu trúc của mô mỡ. Phân lập tế bào gốc siêu âm là một quy trình không có enzyme, tránh sử dụng collagenase, trypsin hoặc dispase.
Để tách các tế bào gốc chiết xuất, tế bào gốc trung mô, tiền chất nội mô và các loại tế bào tăng trưởng khác, mô mỡ sonicated được ly tâm.
Các tế bào gốc tách ra được thu thập và phân tích về chất lượng của chúng bao gồm số lượng tế bào, khả năng tồn tại, nội độc tố và nhuộm gram trước khi được sử dụng ngay lập tức để cấy ghép tự thân hoặc được bảo quản trong kho lạnh.
Tại sao tránh enzyme?
Vì quá trình tiêu hóa enzyme để phân lập tế bào gốc đi kèm với chi phí cao và rủi ro an toàn có thể xảy ra cũng như thiếu hiệu quả [Oberbauer et al. 2015], các phương pháp cách ly không enzyme như siêu âm cavitation được ưa thích. Bước cách ly siêu âm thay thế quá trình tiêu hóa enzyme bằng cách tách các tế bào và tập hợp tế bào một cách cơ học khỏi mô mỡ.
GDmini2 tại Đầu dò UP200St-TD (200 watt)
- Nhanh chóng
- Hiệu quả
- có thể tái sản xuất
- an toàn
- Không chứa enzyme
- Hiệu quả
- Tùy chọn vô trùng
Tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ
Năng suất tế bào gốc thu được bằng Soniaction
Phương pháp phân tách phân đoạn mạch máu mô đệm được công bố bằng cách sử dụng năng suất xâm thực siêu âm trong 1,67–2,24 × 107 các tế bào có khả năng tồn tại 97,1–98,9% [Victor, S., 2014]. Năng suất tế bào khoảng 2-4 triệu tế bào / mô mỡ gram thu được bằng cách ly giải siêu âm tế bào mỡ trưởng thành trong mô mỡ phân ly [Bright et al., 2014].
Các tế bào được chuẩn bị bằng siêu âm có tiềm năng biệt hóa mỡ và xương cao như nhau, so với phương pháp cách ly enzyme tiêu chuẩn [Oberbauer et al. 2015].
Hệ thống siêu âm để cách ly tế bào gốc
Để đảm bảo an toàn cao nhất và chất lượng tốt nhất, thiết bị siêu âm đáng tin cậy, cho phép kiểm soát chính xác việc điều trị tế bào gốc, là yếu tố chính để điều trị thành công cho bệnh nhân. Hielscher Ultrasonics cung cấp các tùy chọn khác nhau cho một quá trình tách cavitation siêu âm tự thân để cô lập và thu hoạch các tế bào tiền thân gốc và nội mô.
Siêu âm trực tiếp để phân lập tế bào gốc
Đối với quá trình phân lập tế bào gốc thông qua siêu âm trực tiếp, sừng siêu âm (sonotrode, đầu / đầu dò siêu âm) được nhúng vào mô mỡ mỡ. Thông qua sonotrode, sóng siêu âm được ghép trực tiếp vào chất béo tự thân để quá trình xâm thực siêu âm giải phóng các tế bào gốc và tế bào mô đệm khỏi mô còn lại. Máy siêu âm Hielscher UP200Ht và UP200St với sonotrode S26d14 là các hệ thống thường được sử dụng để điều trị tế bào gốc tự thân. Cách ly phân đoạn mạch máu mô đệm bằng siêu âm trực tiếp chủ yếu thích hợp để sử dụng trong các cơ sở phòng sạch.
Siêu âm gián tiếp để phân lập tế bào gốc
Vì các tế bào gốc được sử dụng cho các ứng dụng tự thân, tính vô trùng của quá trình này là rất quan trọng. Do đó, Hielscher đã phát triển một số tùy chọn của sonication gián tiếp như GDmini2, LọTweeter và các hệ thống tùy chỉnh khác. Bằng cách sonication gián tiếp, sóng siêu âm được ghép qua thùng chứa tường vào mô mỡ. Phần mạch máu mô đệm (SVF) được phân ly khỏi mô mỡ bằng siêu âm cavitation giống như trong sonication trực tiếp.
Quá trình siêu âm gián tiếp mang lại lợi thế để xử lý các tế bào trong một bình kín dưới điều kiện không ô nhiễm Vì nguy cơ lây nhiễm chéo bằng cách chèn sừng siêu âm (sonotrode) được loại bỏ. Việc phân lập tế bào được thực hiện trong một hệ thống khép kín đảm bảo điều kiện xử lý vô trùng.
Đọc thêm về Hielscher Vô trùng Sonicators!
Máy siêu âm kỹ thuật số Hielscher có thể được điều khiển chính xác thông qua màn hình cảm ứng hoặc điều khiển trình duyệt. Quy trình siêu âm có thể được thiết lập trước thông qua menu trực quan. Các thiết bị siêu âm được trang bị tính năng ghi dữ liệu tự động (tất cả dữ liệu quá trình siêu âm được lưu trữ trên Thẻ SD tích hợp). Đầu vào công suất siêu âm có thể được điều chỉnh chính xác theo quy trình cách ly tế bào.
Máy siêu âm VialTweeter là một máy đồng nhất vô trùng để chuẩn bị mẫu vô trùng đồng nhất và nhanh chóng.
Văn học/Tài liệu tham khảo
- 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.
Sự thật đáng biết
Tế bào gốc là gì?
Tế bào gốc là các tế bào không biệt hóa của một sinh vật đa bào có khả năng sản xuất vô thời hạn nhiều tế bào cùng loại. Chúng được đặc trưng bởi tiềm năng đáng chú ý để phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể trong trạng thái đầu đời và tăng trưởng. Đặc điểm nổi bật nhất của tế bào gốc là khả năng tự làm mới bằng cách phân chia tế bào và khả năng biến thành các tế bào đặc trưng của mô hoặc cơ quan với các chức năng đặc biệt. Tế bào gốc đa năng có khả năng biệt hóa thành bất kỳ tế bào nào trong ba tế bào mầm: nội bì (niêm mạc dạ dày bên trong, đường tiêu hóa, phổi), trung bì (cơ, xương, máu, niệu sinh dục) hoặc ectoderm (mô biểu bì và hệ thần kinh).
Trong một số cơ quan, chẳng hạn như ruột và tủy xương, các tế bào gốc thường xuyên phân chia để sửa chữa và thay thế các mô bị mòn hoặc bị hư hỏng. Trong các cơ quan khác, chẳng hạn như tuyến tụy và tim, tế bào gốc chỉ phân chia trong điều kiện đặc biệt.
Tế bào mô đệm / gốc trung mô (MSC), mang lại tiềm năng cao cho các ứng dụng trị liệu đa dạng trong y học tái tạo và aestethic, chủ yếu được tìm thấy trong tủy xương, nhưng chúng cũng có thể được phân lập từ các mô khác (ví dụ như sụn, mỡ, tế bào cơ). Tế bào gốc trung mô được coi là tế bào gốc trưởng thành nguyên mẫu được đặc trưng bởi khả năng tự đổi mới.
Nghiên cứu và điều trị tế bào gốc được sử dụng để nuôi cấy mô và các cơ quan cho mục đích cấy ghép (kỹ thuật mô). Các lĩnh vực y tế khác để ứng dụng tế bào gốc có thể được tìm thấy trong điều trị bệnh não (ví dụ như bệnh Parkinson và Alzheimer), liệu pháp thiếu tế bào, bệnh máu (ví dụ như bệnh bạch cầu), thoái hóa khớp và sụn (ví dụ như viêm xương khớp) cũng như phương pháp điều trị thẩm mỹ (ví dụ như phương pháp điều trị chống lão hóa). Nhìn chung, tế bào gốc có kích thước đường kính khoảng 15-25 micron.
Tế bào gốc trung mô (MSC) là các tế bào mô đệm đa năng, có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau, bao gồm nguyên bào xương (tế bào xương), chondrocytes (tế bào sụn), tế bào cơ (tế bào cơ) và tế bào mỡ (tế bào mỡ).
Phân đoạn mạch máu mô đệm (SVF) là gì?
Phân suất mạch máu mô đệm (SVF) là một thành phần của lipoaspirate có thể được chiết xuất thông qua hút mỡ từ mô mỡ trong cơ thể con người. Lipoaspirate bao gồm một hỗn hợp tế bào không đồng nhất và có hàm lượng tế bào gốc cao, được gọi là tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ (ASC hoặc ADSC), cho thấy sự tương đồng với tế bào gốc tủy xương, chẳng hạn như khả năng biệt hóa thành tế bào đa dòng.
Quần thể không đồng nhất của phần mạch máu mô đệm bao gồm tế bào nội mô, hồng cầu, nguyên bào sợi, tế bào lympho, bạch cầu đơn nhân / đại thực bào và tế bào ngoại vi trong số những tế bào khác, cũng như một phần quan trọng của tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ.
Tế bào mô đệm / tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ (ASC) là gì?
Tế bào mô đệm / gốc có nguồn gốc từ mỡ (ASC / ADSC) giải phóng mức độ cao của các yếu tố tăng trưởng hoạt tính sinh học như yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGF), yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF), yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi cơ bản (bFGF), yếu tố tăng trưởng tế bào sừng (KGF), yếu tố tăng trưởng tiểu cầu (PDGF), yếu tố tăng trưởng tế bào gan (HGF), yếu tố tăng trưởng biến đổi beta (TGF-β), yếu tố tăng trưởng insulin (IGF) và yếu tố thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF). ACS không chỉ giải phóng các yếu tố tăng trưởng, chúng còn tiết ra các cytokine bao gồm phối tử tyrosine kinase 3 (Flt-3) liên quan đến fms, yếu tố kích thích thuộc địa bạch cầu hạt (G-CSF), yếu tố kích thích khuẩn lạc đại thực bào bạch cầu hạt (GM-CSF), yếu tố kích thích khuẩn lạc đại thực bào (M-CSF), interleukin (IL) như IL-6, IL-7, IL-8, IL-11 và IL-12, yếu tố ức chế bệnh bạch cầu (LIF) và yếu tố hoại tử khối u-alpha (TNF-α).
Tế bào gốc được chiết xuất như thế nào?
Tế bào gốc trưởng thành tự thân từ người có thể được chiết xuất từ các nguồn sau:
- Tủy xương, đòi hỏi phải khai thác bằng cách thu hoạch, nghĩa là khoan vào xương.
- Mô mỡ (tế bào lipid), đòi hỏi phải chiết xuất bằng cách hút mỡ.
- Máu, đòi hỏi phải chiết xuất thông qua apheresis, trong đó máu từ người hiến tặng đi qua một “lọc máu” máy nơi các tế bào gốc được chiết xuất trong khi các thành phần máu khác được trả lại cho người hiến.