设计一个微流体平台来冷保存干细胞:一种没有DMSO的可持续方法
Saman Modaresi1, Settimio Pacelli2, Aishik Chakraborty3,4
1Department of Chemical and Petroleum Engineering, Bioengineering Graduate Program, School of Engineering, The University of Kansas, Lawrence, KS, 66045, USA.
Advanced healthcare materials
|August 17, 2024
概括
这项研究引入了一种微流体芯片,用于无DMSO冷保存人类脂肪衍生干细胞 (hASCs). 该芯片使得细胞内输送三糖成为一种安全的替代品,可以保持细胞功能和活力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的对人类脂肪衍生干细胞 (hASC) 的冷保存依赖于二甲基硫氧化物 (DMSO),这是一种冷保护剂,可以诱导细胞毒性,影响细胞增殖和移植结果.
- 环境问题与大规模生产和DMSO的潜在污染有关.
- 醇是一种非细胞毒性,可持续的替代品,但其低细胞透性限制了其在冷保存中的应用.
研究的目的:
- 开发和验证一种微流体芯片,以有效地将三糖在细胞内输送到hASC中.
- 建立一个无DMSO的冷保存方法,用于使用通过机械穿孔传递的trehalose的hASCs.
- 评估微流体输送系统的细胞兼容性,功能性和转录学影响.
主要方法:
- 开发一种微流体芯片,利用机械穿孔在hASC膜中创建短暂的孔隙.
- 通过微流体芯片将三糖的细胞内输送到hASC中.
- 基于细胞活力和功能,量化和优化细胞内三糖的输送.
- 全转录组测序,以评估微流体处理后hASCs中的基因表达变化.
主要成果:
- 微流体芯片成功地通过机械穿孔在hASC中实现了三糖的细胞内输送.
- 优化的三糖输送证明了细胞兼容性,并保持了hASC功能.
- 全转录组测序揭示了基因表达的最小变化 (<1%的基因>2倍变化),表明细胞影响较低.
结论:
- 开发的微流体芯片为无DMSO的hASCs冷保存提供了一个可行的和有效的平台.
- 机械解促进了细胞内三糖的输送,提供了更安全和潜在的更可持续的冷保存策略.
- 这种方法有望提高干细胞储存和治疗应用的质量和安全性.
