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京都大學(xué)開發(fā)出用于愈合的新型納米纖維基質(zhì)

發(fā)布日期:2017-03-21

在合成聚合物微纖維網(wǎng)上,用明膠納米纖維制成的基質(zhì)可以提供更好的培養(yǎng)大量的、健康的、人類干細(xì)胞。

由京都大學(xué)Kyoto University綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所(iCeMS)的Ken-ichiro Kamei領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā),在“纖維上纖維”(FF)基質(zhì)上進行改進,發(fā)展了當(dāng)前可用的干細(xì)胞培養(yǎng)的新技術(shù)。

研究人員一直在開發(fā)3D培養(yǎng)系統(tǒng),以允許人類多能干細(xì)胞(hPSCs)在三維上與其周圍生長環(huán)境相互作用,如在人體內(nèi),而不是在二維中,如在培養(yǎng)皿中。

多能干細(xì)胞具有分化成任何類型的成年細(xì)胞的能力,并且可用于再生療法,在治療疾病和相關(guān)研究中潛力巨大。

最近報道的3D培養(yǎng)系統(tǒng)具有局限性,并導(dǎo)致培養(yǎng)細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量低。Kamei和他的同事使用心得方法:用合成的,可生物降解的聚乙醇酸制成的微纖維片材上制造明膠納米纖維。然后將人胚胎干細(xì)胞接種在細(xì)胞培養(yǎng)基中的基質(zhì)上。

FF基質(zhì)允許從培養(yǎng)基到細(xì)胞的生長因子和補充物進行交換。此外,干細(xì)胞很好地粘附到基質(zhì)上,導(dǎo)致細(xì)胞生長牢固:培養(yǎng)4天后,超過95%的細(xì)胞生長并形成菌落。

該團隊還通過設(shè)計氣體可滲透的細(xì)胞培養(yǎng)袋來放大該過程,其中放置了多個裝載細(xì)胞的折疊FF基質(zhì)。該系統(tǒng)被設(shè)計成:對內(nèi)部環(huán)境需要最小的改變,減少施加在細(xì)胞上的應(yīng)力的量。與常規(guī)2D和3D培養(yǎng)方法相比,這種新開發(fā)的系統(tǒng)可生產(chǎn)更大數(shù)量的細(xì)胞。

研究人員在“生物材料Biomaterials”雜志上發(fā)表的研究中寫道:“我們的方法提供了一種在短期內(nèi)擴展高質(zhì)量hPSCs的有效方法。此外,因為FF矩陣的使用,將不再限制特定類型的培養(yǎng)容器的使用,所以它允許擴大生產(chǎn)而不損失細(xì)胞功能。 “另外,由于納米纖維基質(zhì)有利于培養(yǎng)其他粘附細(xì)胞,包括hPSC來源的分化細(xì)胞,F(xiàn)F基質(zhì)可能適用于各種應(yīng)用的分化功能細(xì)胞的大規(guī)模生產(chǎn),”研究人員總結(jié)。

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