Nutriente Reglamento mediante la alimentación continua de expansión a gran escala de células de mamífero en esferoides

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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Artículo de método

Nutriente Reglamento mediante la alimentación continua de expansión a gran escala de células de mamífero en esferoides

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DOI:

10.3791/52224

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25 de septiembre de 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

En este artículo

Resumen

La regulación de nutrientes mediante la alimentación ajustada al crecimiento continuo mejora las tasas de crecimiento de los esferoides de células de mamíferos en comparación con la alimentación intermitente por lotes para cultivos en biorreactores de suspensión agitada. Este estudio demuestra los métodos necesarios para establecer cultivos alimentados con tasa ajustada simple.

Resumen

En esta demostración, se cultivaron esferoides formados a partir de la línea celular de insulinoma β-TC6 como modelo de fabricación de un producto de células de islotes de mamíferos para demostrar cómo la regulación de los niveles de nutrientes puede mejorar el rendimiento celular. En estudios anteriores, los biorreactores facilitaron el aumento de los volúmenes de cultivo en comparación con los cultivos estáticos, pero no se observó un aumento en el rendimiento celular. Las limitaciones en nutrientes clave como la glucosa, que se consumieron entre las alimentaciones por lotes, pueden conducir a limitaciones en la expansión celular. Se observaron grandes fluctuaciones en los niveles de glucosa, a pesar del aumento de las concentraciones de glucosa en los medios. El uso de sistemas de alimentación continua eliminó las fluctuaciones en los niveles de glucosa y mejoró las tasas de crecimiento celular en comparación con los métodos de cultivo estáticos y SSB alimentados por lotes. Se observaron aumentos adicionales en las tasas de crecimiento al ajustar la tasa de alimentación en función del consumo de nutrientes calculado, lo que permitió el mantenimiento de la glucosa fisiológica durante tres semanas en cultivo. Este método también se puede adaptar para otros tipos de células.

Introducción

Con el fin de generar un gran número de células humanas viables y funcionales para el trasplante, la regulación de las condiciones de cultivo es imprescindible. El agotamiento de nutrientes, junto con la acumulación de residuos metabólicos son los principales contribuyentes a los cambios de senescencia y metabólicos que reducen la calidad del producto de células ^{^{^1-3.}} Este procedimiento demuestra un método para células de mamíferos de cultivo en esferoides utilizando un biorreactor agitado en combinación con un sistema de alimentación de perfusión tasa ajustada para regular la glucosa en un rango fisiológico ⁴ durante toda l....