Stamcellen voor ziektebehandeling: Een Nanovezel Matrix voor Healing

Een nieuwe nanovezel-on-microfiber matrix zou kunnen helpen produceren meer en betere kwaliteit stamcellen voor de behandeling van de ziekte en regeneratieve therapieën. Een matrix van gelatine nanovezels op een synthetisch polymeer microvezels gaas kan een betere manier aan kweek grote hoeveelheden gezonde menselijke stamcellen.

Deze menselijke stamcellen die groeiden op de ‘vezel-op-vezel’ kweeksysteem. (Credit: Kyoto University iCeMS)

Ontwikkeld door een team van onderzoekers onder leiding van Ken-ichiro Kamei van Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), de ‘vezel-op-vezel’ (FF) matrix verbetert momenteel beschikbaar stamcellen kweektechnieken.

Onderzoekers zijn het ontwikkelen van 3D kweken van systemen voor de menselijke pluripotente stamcellen mogelijk te maken (hPSCs) groeien en interactie met de omgeving daarvan in alle drie dimensies, zoals ze zouden in het menselijk lichaam, plaats van in twee dimensies, zoals ze doen in een petrischaal.

Pluripotente stamcellen hebben het vermogen om te differentiëren in elk type volwassen cel en een enorm potentieel voor weefselregeneratie therapieën, de behandeling van ziekten, en voor onderzoeksdoeleinden.

De meeste momenteel gemeld 3D kweken systemen hebben beperkingen, en resulteren in kleine hoeveelheden en de kwaliteit van de gekweekte cellen.

Kamei en zijn collega's gefabriceerd gelatine nanovezels op een microfiber vel gemaakt van synthetische, bioafbreekbare polyglycolzuur. Humane embryonale stamcellen werden vervolgens geënt op de matrix in een celkweekmedium.

De FF matrix toegestane gemakkelijke uitwisseling van groeifactoren en aanvulling van het kweekmedium aan de cellen. Ook, de stamcellen hechtte goed aan de matrix, waardoor sterke celgroei: na vier dagen van de cultuur, meer dan 95% van de cellen groeiden en vormden kolonies.

Het team opgeschaald ook het proces van het ontwerpen van een gasdoorlatende celkweek zak waarin meercellige-loaded, gevouwen FF matrices werden. Het systeem is zo ontworpen dat minimale veranderingen waren nodig om de interne omgeving, het verminderen van de hoeveelheid spanning aangebracht op de cellen. Dit nieuw ontwikkelde systeem leverde een groter aantal cellen in vergelijking met conventionele 2D en 3D kweekmethoden.

“Onze methode biedt een efficiënte manier om hPSCs van hoge kwaliteit uit te breiden binnen een kortere termijn,” schrijven de onderzoekers in hun studie gepubliceerd in het tijdschrift biomaterialen. Ook, omdat het gebruik van de FF matrix niet beperkt tot een specifiek type kweekhouder, het zorgt voor het opschalen van de productie zonder verlies van celfuncties. “Daarnaast, nanovezel zoals matrices zijn van voordeel voor het kweken van andere hechtende cellen, waaronder HPSC afgeleide gedifferentieerde cellen, FF matrix zou gelden voor de grootschalige productie van functionele gedifferentieerde cellen voor verschillende toepassingen,” concluderen de onderzoekers.

Bron: www.laboratoryequipment.com, door Kyoto University