Règlement des éléments nutritifs par l&#39;alimentation continue pour l&#39;expansion à grande échelle de cellules de mammifères en Spheroids

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

Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Règlement des éléments nutritifs par l'alimentation continue pour l'expansion à grande échelle de cellules de mammifères en Spheroids

7.1K vues

⸱

DOI :

10.3791/52224

⸱

25 septembre 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

Dans cet article

Résumé

La régulation des nutriments à l’aide d’une alimentation ajustée en croissance continue améliore les taux de croissance des sphéroïdes de cellules de mammifères par rapport à l’alimentation intermittente par lots pour les cultures dans des bioréacteurs en suspension agitée. Cette étude démontre les méthodes requises pour établir des cultures simples nourries au taux ajusté.

Résumé

Dans cette démonstration, des sphéroïdes formés à partir de la lignée cellulaire d’insulinome β-TC6 ont été cultivés comme modèle de fabrication d’un produit de cellules d’îlots de mariés afin de démontrer comment la régulation des niveaux de nutriments peut améliorer les rendements cellulaires. Dans des études antérieures, les bioréacteurs ont facilité l’augmentation des volumes de culture par rapport aux cultures statiques, mais aucune augmentation des rendements cellulaires n’a été observée. Les limitations de nutriments clés tels que le glucose, qui ont été consommés entre les repas par lots, peuvent entraîner des limitations de l’expansion cellulaire. De grandes fluctuations des taux de glucose ont été observées, malgré l’augmentation des concentrations de glucose dans les milieux. L’utilisation de systèmes d’alimentation continue a éliminé les fluctuations des niveaux de glucose et amélioré les taux de croissance cellulaire par rapport aux méthodes de culture statique et SSB alimentées par lots. Des augmentations supplémentaires des taux de croissance ont été observées en ajustant le taux d’alimentation en fonction de la consommation de nutriments calculée, ce qui a permis de maintenir le glucose physiologique pendant trois semaines en culture. Cette méthode peut également être adaptée à d’autres types de cellules.

Introduction

Afin de générer un grand nombre de cellules humaines viables et fonctionnelles pour la transplantation, la régulation des conditions de culture est impératif. Épuisement des nutriments, ainsi que l' accumulation de déchets métaboliques sont des contributeurs majeurs à la sénescence et métaboliques changements qui réduisent la qualité du produit de la cellule ^{^{^1-3.}} Cette procédure présente un procédé de culture de cellules de mammifère dans sphéroïdes en utilisant un bioréacteur agité associé à un système d'alimentation de perfusion ajustée pour réguler le taux de glucose dans une gamme physiologique ⁴ pendant toute l....