在支柱板上冷保存神经外皮,并在现场将其分化为人类大脑器官

科学领域:

• 干细胞生物学和再生医学
• 有机物技术 有机物技术
• 低温生物学 低温生物学

背景情况:

• 对有机体的冷保存对于研究的可复制性和效率至关重要.
• 挑战包括有限的冷保护剂 (CPA) 扩散和人体器官中CPA毒性.
• 现有的方法难以保持有机核的完整性.

研究的目的:

• 开发和验证使用支柱板平台对人类大脑器官 (HBOs) 进行新型冷保存技术.
• 评估不同CPA,有机体大小和暴露时间对解后生存能力的影响.
• 确认冷保存的HBOs的成功分化和成熟.

主要方法:

• 诱导多能干细胞 (iPSCs) 分化为神经外皮 (NE) 并形成早期的HBOs.
• HBOs被封装在Matrigel上的支柱板上,并暴露在各种CPA中 (PSC套件,CryoStor CS10,3dGRO,10%的DMSO).
• 分析了解后的生命力,细胞分化 (RT-qPCR,免疫光) 和成熟.

主要成果:

• 该PSC冷保存套件显示,在柱子板上对HBOs的毒性最小.
• 较小的HBOs (400-600μm) 在冷保存后表现出比较大的HBOs更高的生存能力.
• 使用PSC套件进行了80分钟的化,确保了最佳的CPA扩散,并保存了HBOs在30天内成功成熟.

结论:

• 芯片上的支柱板冷保存方法显著提高了人类大脑器官的生存能力,并保留了它们的分化潜力.
• 该技术为各种小型有机体的冷保存提供了一个可扩展的解决方案,将多个步骤集成到一个单一系统中.
• 开发的方法通过使长期存储和减少生成时间来提高有机体在研究中的实用性.