تنظيم المغذيات باستخدام التغذية المعدلة للنمو المستمر يحسن معدلات نمو كرويات خلايا الثدييات مقارنة بالتغذية الدفعية المتقطعة للمزارع في المفاعلات الحيوية المعلقة المقلوبة. توضح هذه الدراسة الطرق المطلوبة لإنشاء مزارع تغذية بمعدل معدل.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تنظيم المغذيات باستخدام التغذية المعدلة للنمو المستمر يحسن معدلات نمو كرويات خلايا الثدييات مقارنة بالتغذية الدفعية المتقطعة للمزارع في المفاعلات الحيوية المعلقة المقلوبة. توضح هذه الدراسة الطرق المطلوبة لإنشاء مزارع تغذية بمعدل معدل.
في هذا العرض التوضيحي ، تم استزراع الكرويات المتكونة من خط خلايا الورم الجزيري β-TC6 كنموذج لتصنيع منتج خلية جزيرة الثدييات لتوضيح كيف يمكن لتنظيم مستويات المغذيات تحسين غلة الخلايا. في الدراسات السابقة ، سهلت المفاعلات الحيوية زيادة أحجام الزراعة على الثقافات الساكنة ، ولكن لم يتم ملاحظة أي زيادة في غلة الخلايا. يمكن أن تؤدي القيود المفروضة على العناصر الغذائية الرئيسية مثل الجلوكوز ، والتي تم استهلاكها بين الوجبات الدفعية ، إلى قيود في توسع الخلايا. لوحظت تقلبات كبيرة في مستويات الجلوكوز ، على الرغم من الزيادة في تركيزات الجلوكوز في الوسائط. أدى استخدام أنظمة التغذية المستمرة إلى القضاء على التقلبات في مستويات الجلوكوز ، وتحسين معدلات نمو الخلايا عند مقارنتها بطرق الزراعة الثابتة وSSB التي يتم تغذيتها على دفعات. لوحظت زيادات إضافية في معدلات النمو من خلال تعديل معدل التغذية بناء على استهلاك المغذيات المحسوب ، مما سمح بالحفاظ على الجلوكوز الفسيولوجي على مدى ثلاثة أسابيع في المزرعة. يمكن أيضا تكييف هذه الطريقة مع أنواع الخلايا الأخرى.
من أجل توليد أعداد كبيرة من الخلايا البشرية قابلة للحياة وظيفية للزرع، وتنظيم شروط الثقافة أمر حتمي. استنزاف المواد المغذية، جنبا إلى جنب مع تراكم النفايات الأيضية والمساهمين الرئيسيين في الشيخوخة والتغييرات الأيضية التي تقلل من جودة المنتج الخلية 1-3. يوضح هذا الإجراء وسيلة لخلايا الثدييات الثقافة في الكروية باستخدام مفاعل حيوي أثار جنبا إلى جنب مع نظام تغذية معدل نضح المعدل لتنظيم الجلوكوز في مجموعة الفسيولوجية 4 طوال مدة الثقافة. لغرض هذه الدراسات، تم تعريف نطاق الفسيولوجية كما بين 100 و 200 ملغ / دل. الأساليب نفسها يمكن استخدامها لتنظيم المواد المغذية الأخرى والنفايات الأيضية مثل اللاكتات.
وتستخدم - (30 مل 1) عادة في إعداد مختبر للحفاظ على وتمييز خطوط الخلايا لexperime الثقافات ثابتة في أحجام صغيرةأغراض ntal. يتم تنفيذ الركض الخلايا مع التغيرات المتوسطة كاملة حسب الحاجة، على فترات منتظمة. معظم "التقليدية" مستنبت يحتوي على نسبة الجلوكوز المرتفع (450 ملغ / دل لDMEM المستخدمة في هذه الدراسات) للسماح للتغييرات متوسطة أقل تواترا دون التعرض لخطر القيود الغذائية. ومع ذلك، وهذه الطريقة الرضاعة دفعة لا يزال يتطلب التلاعب المتكرر، ويدخل التغير في البيئة الخلايا، ويزيد من خطر التلوث 5-9. المفاعلات الحيوية تعليق أثار (SSB) تقدم أفضل خلط وانخفض التعامل مع 3،10 - 20، ولكن مثل الثقافات ثابتة، سوف يتطلب تغييرات المتوسطة اليدوية التي تسهم في التقلبات الضارة المحتملة في مستويات المنتجات الغذائية والنفايات. التغذية نضح من الثقافات SSB يقلل تبقى هذه المشاكل عن طريق التسريب المستمر وإزالة المتوسطة، ولكن تغييرات كبيرة في مستويات المواد الغذائية بسبب نمو الخلايا قضية. استخدام وسيلة را التغذية المعدلالشركة المصرية للاتصالات من حسابات استخدام المواد الغذائية على أساس الاحتياجات خلية يقدر يمكن أن توفر بيئة مستقرة الخلية المطلوبة لتحسين بقاء الخلية وتعمل 21-24.
وهناك مجموعة كبيرة من المؤلفات التي تصف طرق للثقافات SSB قابلة للخلايا الثدييات على وجه التحديد للثقافة والتوسع في الخلايا المحفزة 25 - 32، مع الآخرين تركز على جزيرة (بيتا) خلايا 17،33،34، أو إنتاج المنتجات البيولوجية 24، 35-38. العديد من هذه الأنواع خلية التحقيق قد نمت في الثقافات كروي، ويجب أن يكون الأمثل إجراءات محددة لنوع من الخلايا المستخدمة قبل تطبيق نظام التغذية المستمر. في هذه المظاهرة، واستخدمت طريقة التغذية نضح لتوسيع خط خلايا بيتا كما نمت الكروية في مفاعل حيوي أثار 39-43. الطريقة الموصوفة هنا يوفرتنفيذ مباشر لتغذية تعديلات سعر استنادا إلى قياسات الجلوكوز خارج الشبكة لتحقيق الظروف والثقافة المستهدفة. ضبط معدل التغذية مع هذه الطريقة للحفاظ يظهر مستوى الجلوكوز الفسيولوجية لعائدات الخلوي الزيادات. خلايا الثدييات هي التي تعتمد على المواد الغذائية الرئيسية، والجلوكوز، لإنتاج الطاقة، وبالتالي فإن استخدام هذا الخط الخلية يمثل نموذجا للعديد من خلايا الثدييات مثقف 44. وبالإضافة إلى ذلك، هذا الخط مثالا على تعقيد مزيد من خلايا بيتا، التي تعتبر حساسة لمستويات عالية مزمنة من الجلوكوز 45. لهذه الدراسة، تم السماح للخلايا β TC6 لتشكيل الأجسام الشبه الكروية في الثقافة لتقريب متوسط حجم الجزر لانجرهانز في الجسم الحي. نظام مفاعل حيوي نضح 17 - 19،21،46 مع معدل التغذية تعديلها لالجلوكوز الاستهلاك، أدى في الحفاظ على الظروف الفسيولوجية وعوائد الخلية أعلى من دون تغيير في قدرتها على البقاء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. خط الخلية والصيانة
2. تجميع نظام التغذية المستمر
ملاحظة: مستمر تصميم نظام التغذية في الأسلوب أدناه يستند إلى أنظمة مشابهة وصفها في المؤلفات 17 - 19،21،47 - 49. وصفت جمعية النظام المستخدم هنا في التفاصيل في منشور السابق 3.
3. الأوتوكلاف جميع المواد
4. تشكيل كروي
ملاحظة: هذه التقنية مشابهة لتلك التي وصفها في المؤلفات 17 - 19،21،50 - 52 لغيرها من الثقافات خلايا الثدييات. يجب أن تتم جميع الإجراءات التالية تعقيم في غطاء تدفق الصفحي واستخدام قفازات معقمة للحفاظ على ظروف معقمة للثقافة الخلية.
6. التهم الخلية، الجدوى، وقياسات تركيز الجلوكوز
<رأ>7. كروي القياسات توطين السعر
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مستويات الجلوكوز المتوسطة والتقلبات تقييد التوسع خلية في الثقافات ستاندرد SSB
مستويات الجلوكوز تتقلب في الثقافات ثابتة والثقافات SSB طوال فترة ثقافة 3. هذه التقلبات تكثف مع زيادة عدد الخلايا خلال الفترة الثقافة لمدة 21 يوما، وكانت متطابقة تقريبا في كل الثقافات ثابتة وSSB. وتعرض هذه الملاحظات في المنشور السابق لدينا 3. يمكن للمستويات الجلوكوز تكون فائقة الفسيولوجية لمدة الفتر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توليد منتجات خلايا الثدييات لإنتاج العوامل البيولوجية ولعلاجات الخلايا يتطلب ثقافة ورصد خلايا الثدييات في نطاق واسع 55-58. وعلاوة على ذلك، تدعو هذه التطبيقات لظروف ثقافة محددة والتحقق من صحتها. ببساطة زيادة حجم الخلايا باستخدام تقنيات الأبحاث لن تلبية كل هذه المتطلبات. التغييرات المتوسطة اليدوية تسبب تقلبات في المواد الغذائية وتراكم النفايات تقلل من جودة الخلية، الجدوى والعائد. ثبوت استخدام المفاعلات الحيوية بشكل جيد للثقافة تجارية من الكائنات الحي...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يشكر المؤلفون مايكل جاروود وسام شتاين على تعليقاتهم المفيدة ، وكريستين إم ماينارد للمساعدة في إعداد المخطوطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| β TC-6 Cells | ATCC ، Manassas ، VA | CRL-11506 | خط خلايا الأنسولين للفأر (نوع الخلية الملتصقة) |
| DPBS No Ca ، No Mg | Invitrogen ، Carlsbad ، CA | 14190-144 | https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/14190144؟ ICID=search-14190144 |
| Dulbecco's Modified Eagles Medium | Invitrogen, Carlsbad, CA | انظر أدناه للحصول على أرقام المنتجات | |
| DMEM عالي الجلوكوز (500 ملم) | Invitrogen ، Carlsbad ، CA | 11965-092 | http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/11965092< / a> |
| DMEM منخفض الجلوكوز (100 ملم) | Invitrogen ، كارلسباد ، كاليفورنيا | 11885-084 | http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/11885084 (لاحظ أن هذه الوسيلة تحتوي بالفعل على البيروفات) |
| L-glutamine | Invitrogen، Carlsbad، CA | 25030081 | http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/25030081؟ ICID = search-product < / a > |
| Sodium Pyruvate | Invitrogen ، Carlsbad ، CA | 11360070 | https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/11360070؟ ICID = search-product< / a> |
| مصل الخنازير المعطل بالحرارة | Gibco - Life Technologies | 10082147 | http://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/10082147< / a> |
| Trypsin-EDTA | Invitrogen ، Carlsbad ، CA | 25200056 | https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/25200056؟ ICID = search-product< / a> |
| T-150 قوارير معالجة بزراعة الأنسجة | كورنينج ، كورنينج ، نيويورك | 430825 | http://catalog2.corning.com/LifeSciences/en-US/Shopping/ProductDetails.aspx?productid=430825 (علوم الحياة) & categoryname = |
| حاضنة زراعة خلية NuAire | برينستون ، مينيسوتا | الولايات المتحدة Autoflow. يمكن استخدام أي حاضنة لزراعة الخلايا CO2< / sub> مغلفة بالماء. | |
| طرد مركزي | Sorvall RT 7 (يمكن استخدام أي جهاز طرد مركزي مماثل على الطاولة) | ||
| ثلاجة | استخدام أي ثلاجة مختبرية (تم استخدام نسخة صغيرة من سطح الطاولة لهذه الدراسات) | ||
| 1 لتر زجاجة | زجاجية Corning ، Corning ، NY | 1395-1L | يمكن استخدام أي بائع. http://catalog2.corning.com/LifeSciences/en-US/Shopping/ProductDetails.aspx?productid=1395-1L (علوم الحياة) & categoryname = |
| 2 لتر زجاجة زجاجية | Corning ، Corning ، NY | 1395-2L | يمكن استخدام أي بائع |
| 250 مل من المفاعلات الحيوية المقلوبة ؛ | كورنينج ، كورنينج ، نيويورك | 4500-250 | http://catalog2.corning.com/LifeSciences/en-US/Shopping/ProductDetails.aspx?productid=4500-250(علوم الحياة) & categoryname= |
| Stir Plate | Fisher Scientific | 11-496-104A | استخدام أي لوحة تحريك آمنة للحاضنة ، أي بائع |
| أطباق زراعة الأنسجة 100 مم قطر | Nunc ، روتشستر ، نيويورك (فيشر العلمية) | 1256598 | يمكن استخدام أي بائع (يتم طلبه من خلال Fisher Sci) |
| فالكون 50 مل أنابيب مخروطية | فالكون ، سان خوسيه ، كاليفورنيا | 1256598 | يمكن استخدام أي بائع |
| Delran Plastic المستخدم لقطع الغيار | المخصصة McMaster Carr | مختلف يمكن | استخدام أي مادة من اختيارها ، ولكن يتم اختيار Deran لأنها آمنة للأوتوكلاف وغير تفاعلية وسهلة التصنيع. http://www.mcmaster.com/#acetal-homopolymer-sheets/=rjrcac |
| أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ للأغطية المخصصة | McMaster Carr | متنوعة | يمكن استخدام أي بائع. http://www.mcmaster.com/#standard-stainless-steel-tubing/=rjrd91 |
| أغطية المفاعل الحيوي Delran المعدلة حسب الطلب للتغذية | مخصصة غير مدركة لأي بائعين ينتجون منتجا مشابها | ||
| أغطية زجاجات زجاجية معدلة مخصصة للتغذية المستمرة | مصنوعة | حسب الطلب بعض البائعين ( على سبيل المثال < / em> ، Fischer Sci ، Corning) يصنعون منتجات مماثلة في الروابط أدناه. | |
| مضخة التمعج الرقمية Masterflex | كول بارمر ، فيرنون هيلز ، إلينوي | EW-77919-25 | يمكن استخدام أي مضخة تمعجية دقيقة. http://www.coleparmer.com/Product/L_S_Eight_Channel_Four_Roller_ Cartridge_Pump_System_115_230 _VAC / EW-77919-25 |
| موصلات أنابيب PVDF (مختلفة) | كول بارمر ، فيرنون هيلز ، إلينوي | انظر الرابط | يمكن استخدام أي بائع. http://www.coleparmer.com/Category/Cole_Parmer_PVDF_Premium _Luer_Fittings / 55889 |
| Pharmed BPT Tubing L / S 16 | Cole Parmer ، Vernon Hills ، IL | WU-06508-16 | يمكن استخدام أي بائع. http://www.coleparmer.com/Product/Masterflex_PharMed_BPT_Tubing _L_S_13_25 / WU-06508-16 |
| Pharmed BPT Tubing L / S 14 | Cole Parmer ، Vernon Hills ، IL | WU-06508-14 | يمكن استخدام أي بائع. http://www.coleparmer.com/Product/Masterflex_PharMed_BPT_Tubing _L_S_13_25 / WU-06508-14 |
| Pharmed BPT Tubing L / S 13 | Cole Parmer ، Vernon Hills ، IL | WU-06508-13 | يمكن استخدام أي بائع. http://www.coleparmer.com/Product/Masterflex_PharMed_BPT_Tubing _L_S_13_25 / WU-06508-13 |
| غشاء Millipore Millex GP PES 0.22 &# 181 ؛ ل مرشح حقنة معقمة (يستخدم للتنفيس والترشيح المتوسط) | فيشر SLGP033RS العلمي | استخدام أي بائع | |
| 25 مل ماصة متدرجة | فيشر Scientific | 13-678-11 | يمكن استخدام أي بائع ، ويمكن استخدام أحجام |
| مختلفة Pipetter | Fisher Scientific | 13-681-15E | استخدام أي بائع أو منتج مشابه |
| الدم | Fisher Scientific | 02-671-6 | يمكن استخدام أي بائع أو منتج مشابه |
| Trypan Blue | Gibco - Life Technologies | 15250-061 | يمكن استخدام أي بائع أو منتج مشابه. https://www.lifetechnologies.com/order/catalog/product/15250061 |
| المجهر الضوئي المقلوب | لايكا | يمكن استخدام أي بائع أو منتج مشابه | |
| بلمسة واحدة لجهاز قياس نسبة الجلوكوز في الدم | Fisher Scientific | 22-029-293 | يمكن استخدام أي بائع أو منتج مشابه (على سبيل المثال< / i> ، Bayer) |
| Touch Ultra-Strips | Fisher Scientific | 22-029-292 ؛ | يمكن استخدام أي بائع أو منتج مشابه (على سبيل المثال< / i> ، Bayer) |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.