尊龙凯时人生就博的研究团队在其新发表的论文中,探讨了通过优化人诱导多能干细胞(hiPSCs)聚集体在自动化生物反应器中的培养条件,以实现全细胞生物墨水的大规模生产,并应用于3D生物打印。该研究背景深入分析了当今类器官构建方法存在的手工操作和质量控制等系列挑战,同时强调了自动化生物3D打印技术对类器官批量构建的潜在优势。通过生物3D打印,研究人员能够在较短时间内利用少量样本探索不同变量对模型的影响,这种效率与成本优势明显优于传统方法。
hiPSCs因其能够分化为多种细胞类型并自发形成3D聚集体,在3D生物打印领域展现出巨大潜力。为了实现细胞的大规模生产,自动化搅拌罐生物反应器被认为是理想的选择,能够为生物打印提供充足的细胞来源。
优化生物反应器培养参数
本研究的重点是优化生物反应器的培养条件。以250 mL的生物反应器为例,研究团队对SCVI-1 hiPSCs进行了培养,分析了搅拌叶轮转速对细胞聚集体(hAs)的直径、细胞密度及多能性标记物表达的影响。结果显示,将叶轮转速设定为200 RPM能够生成最佳的hAs直径,同时提高了细胞密度和多能性标记物的表达。
hAs的连续传代培养
此外,研究还进行了hAs的连续传代培养实验,使用WTC-11及SCVI-15细胞系进行三次传代,结果表明在生物反应器中传代的hAs在生长速率和形态上保持一致,并维持较高的多能性水平。然而,SCVI-15细胞中观察到1q重复的染色体异常。
规模放大至1L
通过自动化生物反应器系统,研究团队成功将hAs的培养规模放大至1L,结果显示,与250 mL培养相比,1L培养中细胞的生长速率、形态及多能性标记物的表达依然与前者相似,然而同样发现部分细胞存在1q重复的情况。这一成果展示了hAs生物墨水在追求更高细胞数量中的可行性。
研究结论
总体而言,研究开发了一种高效的从250 mL到1L规模培养hAs的流程,并在生物打印与特定细胞类型分化方面取得了积极成效。这项工作确定了细胞最佳生长条件,验证了细胞在多次传代及大规模培养下的特性,进一步证明了hAs生物墨水的可打印性和分化能力。通过此项研究,尊龙凯时人生就博持续致力于推动生物医疗领域的创新与进步。