京都大學(xué)開(kāi)發(fā)出用于愈合的新型納米纖維基質(zhì)

在合成聚合物微纖維網(wǎng)上，用明膠納米纖維制成的基質(zhì)可以提供更好的培養(yǎng)大量的、健康的、人類干細(xì)胞。

由京都大學(xué)Kyoto University綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所（iCeMS）的Ken-ichiro Kamei領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開(kāi)發(fā)，在“纖維上纖維”（FF）基質(zhì)上進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)展了當(dāng)前可用的干細(xì)胞培養(yǎng)的新技術(shù)。

研究人員一直在開(kāi)發(fā)3D培養(yǎng)系統(tǒng)，以允許人類多能干細(xì)胞（hPSCs）在三維上與其周圍生長(zhǎng)環(huán)境相互作用，如在人體內(nèi)，而不是在二維中，如在培養(yǎng)皿中。

多能干細(xì)胞具有分化成任何類型的成年細(xì)胞的能力，并且可用于再生療法，在治療疾病和相關(guān)研究中潛力巨大。

最近報(bào)道的3D培養(yǎng)系統(tǒng)具有局限性，并導(dǎo)致培養(yǎng)細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量低。Kamei和他的同事使用心得方法：用合成的，可生物降解的聚乙醇酸制成的微纖維片材上制造明膠納米纖維。然后將人胚胎干細(xì)胞接種在細(xì)胞培養(yǎng)基中的基質(zhì)上。

FF基質(zhì)允許從培養(yǎng)基到細(xì)胞的生長(zhǎng)因子和補(bǔ)充物進(jìn)行交換。此外，干細(xì)胞很好地粘附到基質(zhì)上，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)牢固：培養(yǎng)4天后，超過(guò)95％的細(xì)胞生長(zhǎng)并形成菌落。

該團(tuán)隊(duì)還通過(guò)設(shè)計(jì)氣體可滲透的細(xì)胞培養(yǎng)袋來(lái)放大該過(guò)程，其中放置了多個(gè)裝載細(xì)胞的折疊FF基質(zhì)。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成：對(duì)內(nèi)部環(huán)境需要最小的改變，減少施加在細(xì)胞上的應(yīng)力的量。與常規(guī)2D和3D培養(yǎng)方法相比，這種新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)可生產(chǎn)更大數(shù)量的細(xì)胞。

研究人員在“生物材料Biomaterials”雜志上發(fā)表的研究中寫道：“我們的方法提供了一種在短期內(nèi)擴(kuò)展高質(zhì)量hPSCs的有效方法。此外，因?yàn)镕F矩陣的使用，將不再限制特定類型的培養(yǎng)容器的使用，所以它允許擴(kuò)大生產(chǎn)而不損失細(xì)胞功能。 “另外，由于納米纖維基質(zhì)有利于培養(yǎng)其他粘附細(xì)胞，包括hPSC來(lái)源的分化細(xì)胞，F(xiàn)F基質(zhì)可能適用于各種應(yīng)用的分化功能細(xì)胞的大規(guī)模生產(chǎn)，”研究人員總結(jié)。

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