Клеточная трансплантация терапия привлекла широкое внимание для лечения различных заболеваний неразрешимыми. Активность и период полураспада биологически активных факторов, которые секретируются трансплантированных клеток необходимы для улучшения терапевтической эффективности системы трансплантации клеток. Генетической модификации клеток перед трансплантацией является полезным технику, чтобы регулировать и управлять клеточные функции, в том числе секреции биологически активных факторов. Важно также, чтобы поддерживать благоприятный микроокружение для клеток для предотвращения гибели клеток или потерю активности клеток. Трехмерная культура (3D) сфероид клеток, в которых клетки к клетке взаимодействия хорошо сохранились, является перспективным для этой цели, например, для улучшения альбумина секрецию первичных гепатоцитов и продвижения нескольких клонов дифференцирование от мезенхимальных стволовых клеток (МСК ) 1-7.
В этом исследовании, новая комбинация система spheroiд культура и трансфекция гена используется в качестве платформы для трансплантации генетически модифицированных клеток. Для создания сфероидами клетки, сфероид система культуры на micropatterned культуры пластин используется. На этих пластин, клеточной адгезии участки диаметром 100 мкм регулярно выстроены в двумерном виде и окружены без липких участков, покрытых матрицей ПЭГ 3. По посева достаточное количество клеток, массивы 3D сфероидов 100 мкм в диаметре образуются соответствующий micropatterned культурном слое.
Сфероиды восстановлены без нарушения их 3D структуры с помощью термочувствительных клеток культуральных планшетах, которые были покрыты термочувствительный полимер, поли (изо-пропилакриламид) (PIPAAm) 8-10. Micropatterned архитектура построена на термочувствительных пластин (изготовленный на заказ). Просто снижение температуры пластин, сфероиды отделен от кровати культуры и дисперсныхд в фосфатном буферном растворе (PBS). Таким образом, большое количество сфероидов с одинаковым размером 100 мкм могут быть получены в виде инъецируемой суспензии.

Рисунок 1. Схематическое изображение системы культуры сфероидов на micropatterned пластины. Генетическое изменение достигается путем трансфекции генов с использованием оригинального невирусный носитель гена, Polyplex nanomicelle. Он состоит из плазмидной ДНК (пДНК) и полиэтиленгликоль (ПЭГ) -polycation блоксополимеров 11. Они имеют характерный ядро-оболочка структуру, состоящую из оболочки ПЭГ и внутреннего ядра конденсированного пДНК, позволяющую безопасное и эффективное внедрение гена в клетках в терапевтических целях 11. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию Тхис фигурой.

Рисунок 2. Структура POLYPLEX nanomicelle образованного комплекса нуклеиновых кислот и ПЭГ-блок-сополимеров поликатион. В этом исследовании, основное преимущество этого метода в том, что структура сфероид не нарушается во время трансфекции генов со стороны nanomicelles. После nanomicelle-опосредованной трансфекции крыс сфероидов первичной гепатоцитов, длительное трансгенная экспрессия получается более чем за месяц с непрерывным секреции альбумина из гепатоцитов на уровне, сопоставимым с нетрансфицированных сфероидов 12. Выражение трансген и секреции альбумина из сфероидов также сохраняется после выхода из термочувствительной пластины. Очевидно, что можно смело nanomicelles облегчить введение гена без ухудшения врожденные функции ГПУatocytes. Таким образом, сочетание сфероидных клеток, культивируемых на термочувствительных пластин с micropatterned введение гена с использованием nanomicelles является перспективной платформой для трансплантации генетически модифицированных клеток. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.