Wetenschap
Nieuwe techniek maakt succesvolle kweek van stamcellen op het oppervlak van ionische vloeistoffen mogelijk
Het National Institute for Materials Science (NIMS) heeft een techniek ontwikkeld voor het kweken van menselijke mesenchymale stamcellen, die veel wordt gebruikt in de regeneratieve geneeskunde, op het oppervlak van een ionische vloeistof.
Deze innovatie belooft een aanzienlijke toename van de efficiëntie van het kweken van waardevolle cellulaire hulpbronnen, traditioneel uitgevoerd in plastic schalen, terwijl ook het plastic afval dat tijdens het kweken wordt gegenereerd, wordt verminderd. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials .
Conventioneel wordt bij het kweken en prolifereren van (stam)cellen die geschikt zijn voor toepassingen zoals regeneratieve geneeskunde gebruik gemaakt van vaste plastic schalen. Het kweken van cellen op het oppervlak van een vloeistof, zoals olie die niet met water vermengt, is een lang onderzocht concept vanwege het potentieel om de efficiëntie van het kweken per volume-eenheid aanzienlijk te verhogen door de vloeistof in de kweekoplossing te dispergeren, zoals "salade". aankleden."
Deze aanpak vermindert niet alleen het steeds toenemende plasticafval, maar maakt ook de weg vrij voor technologische innovaties, zoals celscheiding/herstel door middel van filtratie waarbij gebruik wordt gemaakt van vloeibare eigenschappen en volledige automatisering van het celkweekproces.
Gefluoreerde vloeistoffen die op onderzoeksgebied worden gebruikt, hoewel minder cytotoxisch, worden echter benadrukt vanwege hun lage chemische afbreekbaarheid in het milieu, waardoor de aandacht wordt gevestigd op de ‘forever chemicaliën’ en er bezorgdheid ontstaat over de hoge kosten en de gevolgen voor het milieu als afweging voor voortschrijdende celcultuurtechnologie.
Het NIMS-onderzoeksteam heeft nu met succes menselijke mesenchymale stamcellen gekweekt op het oppervlak van ionische vloeistoffen, die zich niet vermengen met water en een extreem lage cytotoxiciteit vertonen. Ionische vloeistoffen bestaan uitsluitend uit positieve en negatieve ionen en worden gekenmerkt door hun niet-verdampende en niet-vluchtige eigenschappen.
Na de celkweek kan de vloeistof worden gereinigd, verwarmd, gedroogd en gesteriliseerd, waardoor hergebruik in plaats van verwijdering mogelijk is. Verder ontdekte de onderzoeksgroep dat de combinatie van ionen in de ionische vloeistof de adsorptietoestand van eiwitten op het vloeistofoppervlak aanzienlijk verandert, wat cruciaal is bij het vormen van superieure vloeibare scaffolds.
In de toekomst wil het team technieken ontwikkelen om de differentiatietoestand van stamcellen op het ionische vloeistofoppervlak te controleren, de kweekefficiëntie van waardevolle stamcelbronnen te verbeteren door middel van dispersiecultuur, en een kweekproces te ontwikkelen dat geen plastic afval produceert. P>
Het team zal de ontwikkeling van reinigings- en sterilisatieprocessen voor ionische vloeistoffen die geschikt zijn voor celcultuur blijven bevorderen.