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Cellule staminali per il trattamento delle malattie: Una matrice di nanofibre per la guarigione

Una nuova matrice nanofibra su microfibra potrebbe aiutare a produrre cellule staminali più numerose e di migliore qualità per il trattamento delle malattie e le terapie rigenerative. Una matrice composta da nanofibre di gelatina su una rete in microfibra di polimero sintetico può fornire un modo migliore per coltivare grandi quantità di cellule staminali umane sane.

Queste sono cellule staminali umane che sono cresciute sulla "fibra su fibra".’ sistema di coltura. (Credito: iCeMS dell'Università di Kyoto)

Sviluppato da un team di ricercatori guidato da Ken-ichiro Kamei dell'Institute for Integrated Cell-Material Sciences dell'Università di Kyoto (iCeMS), il 'fibra su fibra’ (FF) matrix migliora le tecniche di coltura delle cellule staminali attualmente disponibili.

I ricercatori hanno sviluppato sistemi di coltura 3D per consentire cellule staminali pluripotenti umane (hPSC) crescere e interagire con l'ambiente circostante in tutte e tre le dimensioni, come farebbero all'interno del corpo umano, piuttosto che in due dimensioni, come fanno in una capsula di Petri.

Le cellule staminali pluripotenti hanno la capacità di differenziarsi in qualsiasi tipo di cellula adulta e hanno un enorme potenziale per le terapie di rigenerazione dei tessuti, curare le malattie, e per scopi di ricerca.

La maggior parte dei sistemi di coltura 3D attualmente segnalati presenta limitazioni, e si traducono in basse quantità e qualità di cellule in coltura.

Kamei e i suoi colleghi hanno fabbricato nanofibre di gelatina su un foglio di microfibra di materiale sintetico, acido poliglicolico biodegradabile. Le cellule staminali embrionali umane sono state quindi seminate sulla matrice in un mezzo di coltura cellulare.

La matrice FF ha consentito un facile scambio di fattori di crescita e supplementi dal mezzo di coltura alle cellule. Anche, le cellule staminali hanno aderito bene alla matrice, con conseguente crescita cellulare robusta: dopo quattro giorni di cultura, più di 95% delle cellule crebbero e formarono colonie.

Il team ha anche potenziato il processo progettando una sacca di coltura cellulare permeabile ai gas in cui sono state caricate più cellule, sono state posizionate matrici FF piegate. Il sistema è stato progettato in modo che fossero necessarie modifiche minime all'ambiente interno, riducendo la quantità di stress posto sulle cellule. Questo sistema di nuova concezione ha prodotto un numero maggiore di cellule rispetto ai metodi di coltura 2D e 3D convenzionali.

“Il nostro metodo offre un modo efficiente per espandere hPSC di alta qualità a breve termine,” scrivono i ricercatori nel loro studio pubblicato sulla rivista Biomateriali. Anche, perché l'uso della matrice FF non è limitato a un tipo specifico di contenitore di coltura, consente di aumentare la produzione senza perdere le funzioni cellulari. “Inoltre, poiché le matrici di nanofibre sono vantaggiose per la coltura di altre cellule aderenti, comprese le cellule differenziate derivate da hPSC, La matrice FF potrebbe essere applicabile alla produzione su larga scala di cellule funzionali differenziate per varie applicazioni,” concludono i ricercatori.


fonte: www.laboratorioequipment.com, dell'Università di Kyoto

Di Marie

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