En nanofibermatrix til healing

En ny nanofiber-på-mikrofiber-matrix kan hjælpe med at producere flere og bedre kvalitet stamceller til sygdomsbehandling og regenerative behandlinger.

En matrix fremstillet af gelatine nanofibre på et syntetisk polymer mikrofibernet kan give en bedre måde at dyrke store mængder sunde humane stamceller på.

Udviklet af et team af forskere ledet af Ken-ichiro Kamei fra Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), 'fiber-på-fiber'-matrixen (FF) forbedrer de i øjeblikket tilgængelige stamcelle-dyrkningsteknikker.

Forskere har udviklet 3D-dyrkningssystemer for at tillade menneskelige pluripotente stamceller (hPSC'er) at vokse og interagere med deres omgivelser i alle tre dimensioner, som de ville inde i menneskekroppen, snarere end i to dimensioner, som de gør i en petriskål.

Pluripotente stamceller har evnen til at differentiere til enhver type voksencelle og har et enormt potentiale for vævsregenereringsterapier, behandling af sygdomme, og til forskningsformål.

De fleste rapporterede 3D-dyrkningssystemer har begrænsninger, og resultere i lave mængder og kvalitet af dyrkede celler.

Kamei og hans kolleger fremstillede gelatine nanofibre på et mikrofiberark lavet af syntetisk, bionedbrydelig polyglykolsyre. Humane embryonale stamceller blev derefter podet på matrixen i et cellekulturmedium.

FF-matrixen tillod let udveksling af vækstfaktorer og kosttilskud fra dyrkningsmediet til cellerne. Også, stamcellerne klæbede godt til matrixen, resulterer i robust cellevækst:efter fire dages kultur, mere end 95% af cellerne voksede og dannede kolonier.

Holdet opskalerede også processen ved at designe en gasgennemtrængelig cellekulturpose, hvori flere cellefyldte, foldede FF-matricer blev placeret. Systemet var designet, så der var behov for minimale ændringer af det interne miljø, reducere mængden af ​​stress på cellerne. Dette nyudviklede system gav et større antal celler sammenlignet med konventionelle 2D- og 3D -kulturmetoder.

"Vores metode tilbyder en effektiv måde at udvide hPSC'er af høj kvalitet på på kortere sigt, "skriver forskerne i deres undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Biomaterialer . Også, fordi brugen af ​​FF-matricen ikke er begrænset til en bestemt type kulturbeholder, det giver mulighed for at opskalere produktionen uden tab af cellefunktioner. "Desuden da nanofibermatricer er fordelagtige til dyrkning af andre vedhæftende celler, inklusive hPSC-afledte differentierede celler, FF matrix kan være anvendelig til storstilet produktion af differentierede funktionelle celler til forskellige applikationer, " konkluderer forskerne.