تمایز طولانی مدت شبکیه از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی در یک سیستم کشت میکروفلوئیدیک با پرفیوژن مداوم

تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 03 مهر 1397 | امتیاز: Article Rating

پیشینه:

درک این که سیگنال های ریز محیطی چگونه می توانند روی رفتار سلولی اثر بگذارند، ایجاد پروتکل های تمایزی قوی و موثر برای سلول های بنیادی پرتوان را مقدور خواهد ساخت. برخلاف ظروف معمولی کشت سلول، بیورآکتورهی میکروفلوئیدیک می توانند شرایط ریز محیطی با ثباتی را از طریق پرفیوژن دائمی محیط کشت در یک نرخ کنترل شده فراهم آورند. هدف این مطالعه بررسی این امر بود که آیا سیستم کشت میکروفلوئیدیک می تواند به عنوان یک پلت فرم دینامیک برای فرایندهای کشت سلول طولانی مدت مانند تمایز شبکیه از سلول های بنیادی پرتوان القایی استفاده شوند یا خیر.

روش ها و نتایج:

 نرخ جریان پرفیوژن بر مبنای تخریب و مصرف فاکتورهای رشد(DKK-1، Noggin، IGF-1 و bFGF) و استفاده از عدد Peclet تثبیت شد. تاثیر سیستم کشت بوسیله qRT-PCR آنالیز شد و  در مقایسه با ظروف کشت به عنوان کنترل بهبودی هایی را نشان داد که بوسیله بیان قابل توجه بالاتر مارکرهای Pax6، Chx10 و Crx در روز پنجم، Nrl در روز دهم و رودوپسین در روز 21 مشخص شد.

جمع بندی:

 بهینه سازی نرخ پرفیوژن یک متغیر عملگر مهم در ایجاد فرایندهای قوی برای کشت های تمایزی است. نتایج نشان می دهند که انتقال دائمی مواد از طریق پرفیوژن اثر مهمی روی بیان مارکرهای کلیدی شبکیه دارد. نوآوری: این مطالعه اولین تمایز شبکیه ای پیوسته پرفیوژ شده طولانی مدت(21 روز) سلول های hiPSCs از طریق دستگاه میکروفلوئیدیک بود.

Biotechnol J. 2018 Aug 29:e1800323. doi: 10.1002/biot.201800323. [Epub ahead of print]

Long-term Retinal Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells in a Continuously Perfused Microfluidic Culture Device.

Abdolvand N1, Tostoes R1, Raimes W1, Kumar V1, Szita N1, Veraitch F1.

Abstract

BACKGROUND:

Understanding how microenvironmental cues influence cellular behaviour will enable development of efficient and robust pluripotent stem cell differentiation protocols. Unlike traditional cell culture dishes, microfluidic bioreactors can provide stable microenvironmental conditions by continuous medium perfusion at a controlled rate. The aim of this study was to investigate whether a microfluidic culture device could be used as a perfused platform for long-term cell culture processes such as the retinal differentiation of human induced pluripotent stem cells.

METHODS AND RESULTS:

The perfusion flow rate was established based on the degradation and consumption of growth factors (DKK-1, Noggin, IGF-1 and bFGF) and utilising the Péclet number. The device's performance analysed by qRT-PCR showed improvements compared to the well-plate control as characterised by significantly higher expression of the markers Pax 6, Chx10 and Crx on day 5, Nrl on day 10, Crx and Rhodopsin on day 21.

CONCLUSIONS:

Optimisation of perfusion rate is an important operating variable in development of robust processes for differentiation cultures. Result demonstrates convective delivery of nutrients via perfusion has a significant impact upon the expression of key retinal markers. Novelty: This study was the first continuously perfused long-term (21 days) retinal differentiation of hiPSCs in a microfluidic device.

This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 30155990
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان