Nährstoff Verordnung durch kontinuierliche Zufuhr für eine groß angelegte Expansion von Mammalian Cells in Sphäroiden

Bradley P. Weegman; Ahmad Essawy; Peter Nash; Alexandra L. Carlson; Kristin J. Voltzke; Zhaohui Geng; Marjan Jahani; Benjamin B. Becker; Klearchos K. Papas; Meri T. Firpo

doi:10.3791/52224

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Methodenartikel

Nährstoff Verordnung durch kontinuierliche Zufuhr für eine groß angelegte Expansion von Mammalian Cells in Sphäroiden

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DOI:

10.3791/52224

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25. September 2016

Bradley P. Weegman¹ , Ahmad Essawy² , Peter Nash² , Alexandra L. Carlson² , Kristin J. Voltzke³ , Zhaohui Geng² , Marjan Jahani² , Benjamin B. Becker² , Klearchos K. Papas⁴ , Meri T. Firpo²

¹Radiology, University of Minnesota, ²Medicine, University of Minnesota, ³School of Public Health, University of Minnesota, ⁴Surgery, University of Arizona

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Nährstoffregulierung durch kontinuierliche, wachstumsangepasste Fütterung verbessert die Wachstumsraten von Säugetierzell-Sphäroiden im Vergleich zur intermittierenden Chargenfütterung für Kulturen in gerührten Suspensionsbioreaktoren. Diese Studie zeigt die Methoden, die für die Etablierung einfacher Kulturen mit angepasstem Zinssatz erforderlich sind.

Zusammenfassung

In dieser Demonstration wurden Sphäroide, die aus der β-TC6-Insulinom-Zelllinie gebildet wurden, als Modell für die Herstellung eines Säugetier-Inselzellprodukts kultiviert, um zu demonstrieren, wie die Regulierung des Nährstoffgehalts die Zellausbeute verbessern kann. In früheren Studien ermöglichten Bioreaktoren ein erhöhtes Kulturvolumen im Vergleich zu statischen Kulturen, aber es wurde keine Steigerung der Zellausbeute beobachtet. Einschränkungen bei wichtigen Nährstoffen wie Glukose, die zwischen den Chargenfütterungen konsumiert wurden, können zu Einschränkungen bei der Zellexpansion führen. Trotz des Anstiegs der Glukosekonzentrationen in den Medien wurden große Schwankungen der Glukosespiegel beobachtet. Die Verwendung von kontinuierlichen Fütterungssystemen eliminierte Schwankungen des Glukosespiegels und verbesserte die Zellwachstumsraten im Vergleich zu chargengefütterten statischen und SSB-Kulturmethoden. Zusätzliche Steigerungen der Wachstumsraten wurden beobachtet, indem die Fütterungsrate auf der Grundlage des berechneten Nährstoffverbrauchs angepasst wurde, was die Aufrechterhaltung der physiologischen Glukose über drei Wochen in Kultur ermöglichte. Diese Methode kann auch für andere Zelltypen adaptiert werden.

Einleitung

Um eine große Zahl von lebensfähigen und funktionellen humanen Zellen für eine Transplantation zu erzeugen, die Regulierung der Kulturbedingungen ist zwingend notwendig. Depletion von Nährstoffen sowie Anhäufung von Stoffwechselschlacken sind die Hauptursachen von Seneszenz und metabolischen Veränderungen, die die Qualität des Zellprodukt ¹ reduzieren ^- ^3. Dieses Verfahren veranschaulicht ein Verfahren zur Kultur von Säugerzellen in Sphäroide einen gerührten Bioreaktor mit einer eingestellten Rate Perfusion Zuführsystem Glukose zu regulieren in einem physiologischen Bereich ⁴ während der gesamten Dauer der Kultur kombiniert....