从水凝封装的多能干细胞中化学定义的制造工程心脏组织微球

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 工程心脏组织 (ECT) 的临床转化需要化学定义的悬浮培养条件.
• 之前的工作从生物材料封装的人类诱导多能干细胞 (hiPSCs) 中建立了功能性的ECT微球.

研究的目的:

• 为ECT微球生产建立化学定义的悬浮培养条件.
• 为了优化功能性ECT的hiPSC封装和心脏差异化.

主要方法:

• 利用微流体系统将hiPSC封装在一个聚乙烯糖醇-纤维素素 (PF) 生物材料中.
• 采用化学定义介质 (E8和CDM3) 进行干细胞培养和心脏分化.
• 通过Wnt信号调制启动分化,并评估心肌细胞 (CM) 含量和功能.

主要成果:

• 制造出高度球形和均的ECT微球,直径可控制 (400-800微米).
• 通过CDM3分化实现了>90%的心肌细胞含量,在7-10天内自发收缩.
• 电图微球对高达1.5赫兹的电动节奏反应,显示出明确的瘤和连接素43表达.

结论:

• 用化学定义的介质在悬浮培养中生产功能性ECT微球的概念证明.
• 强调了这种方法在可扩展的心脏组织工程和临床应用中的潜力.