在一个垂直轮生物反应器中,对人类前脑球形体的生物制造的细胞外囊泡进行分析
Chang Liu1, Li Sun1,2, Hannah Worden3
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, FAMU-FSU College of Engineering Florida State University Tallahassee Florida USA.
Journal of extracellular biology
|August 30, 2024
概括
使用垂直轮生物反应器 (VWBRs) 扩大人类大脑细胞细胞外囊泡 (EV) 生产,显著提高了中风治疗的治疗产量. 这些生物制造的电动汽车在临床前中风模型中显示出更好的载荷和效率.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物技术是生物技术.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 人类大脑细胞衍生的细胞外囊泡 (EVs) 显示出对中风的治疗前景,但面临生产挑战.
- 扩大EV生成对于治疗神经疾病的临床前和临床应用至关重要.
研究的目的:
- 研究垂直轮生物反应器 (VWBR) 对大规模生产人类前脑球形电子反应器的有效性.
- 为了比较VWBR与静态培养中的基于微载体和3D聚合物培养的EV产量和治疗载荷.
- 在体外和体内脑卒中模型中评估生物制造EV的功能恢复潜力.
主要方法:
- 从诱导的多能干干细胞中获得的人类前脑球形细胞被培养为3D聚合物,并在VWBRs中的微载体上培养.
- 代谢学,转录学,蛋白学和miRNA测序被用于表征球体和EV货物.
- 使用纳米粒子跟踪分析,电子显微镜和西欧涂料来分析电动汽车.
- 实验室中风模型和体内研究进行了评估治疗疗效的研究.
主要成果:
- 与静态3D聚合物相比,VWBR中的微载体培养体显示出更高的生长率和EV生物发生.
- 与静态培养相比,VWBR显著增加了EV产量 (240-750倍),并丰富了治疗载荷,包括蛋白质和miRNA.
- 来自VWBRs的EVs在体外和体内脑卒中模型中表现出外体特征和增强的功能恢复.
结论:
- 垂直轮生物反应器提供了一个可扩展的解决方案,用于从人类前脑球体中产生治疗性细胞外囊泡.
- 生物制造的电动汽车具有增强的治疗载荷,并显示出对中风治疗的巨大潜力.
- 这种方法为针对神经系统疾病的基于EV的无细胞疗法进行先进的临床前和临床研究铺平了道路.
