A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
هنا ، نقدم بروتوكولا لنظام زراعة الخلايا الآلي. يقلل نظام الاستزراع الآلي هذا من العمالة ويفيد المستخدمين ، بما في ذلك الباحثين غير المعتادين على التعامل مع الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPS) ، من صيانة الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات إلى التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا.
من المتوقع أن يكون للخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان (hiPSCs) ذات القدرة اللانهائية على التكاثر الذاتي تطبيقات في العديد من المجالات ، بما في ذلك توضيح أمراض الأمراض النادرة ، وتطوير أدوية جديدة ، والطب التجديدي الذي يهدف إلى استعادة الأعضاء التالفة. على الرغم من ذلك ، لا يزال التنفيذ الاجتماعي ل hiPSCs محدودا. ويرجع ذلك جزئيا إلى صعوبة إعادة إنتاج التمايز في الثقافة ، حتى مع المعرفة المتقدمة والمهارات التقنية المتطورة ، بسبب الحساسية العالية ل iPSCs للتغيرات البيئية الدقيقة. يمكن أن يؤدي تطبيق نظام الثقافة الآلي إلى حل هذه المشكلة. يمكن توقع تجارب ذات قابلية استنساخ عالية مستقلة عن مهارة الباحث وفقا لإجراء مشترك عبر مختلف المعاهد. على الرغم من أن العديد من أنظمة الاستزراع الآلي التي يمكنها الحفاظ على ثقافات iPSC وتحفيز التمايز قد تم تطويرها سابقا ، إلا أن هذه الأنظمة ثقيلة وكبيرة ومكلفة لأنها تستخدم أذرعا روبوتية إنسانية متعددة المفاصل. لتحسين المشكلات المذكورة أعلاه ، قمنا بتطوير نظام جديد باستخدام نظام سكة منزلق بسيط للمحور x-y-z ، مما يسمح له بأن يكون أكثر إحكاما وأخف وزنا وأرخص. علاوة على ذلك ، يمكن للمستخدم بسهولة تعديل المعلمات في النظام الجديد لتطوير مهام معالجة جديدة. بمجرد إنشاء المهمة ، كل ما يحتاجه المستخدم هو إعداد iPSC ، وتوفير الكواشف والمواد الاستهلاكية اللازمة للمهمة المطلوبة مسبقا ، وتحديد رقم المهمة ، وتحديد الوقت. أكدنا أن النظام يمكنه الحفاظ على iPSCs في حالة غير متمايزة من خلال عدة ممرات بدون خلايا مغذية والتمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا ، بما في ذلك خلايا عضلة القلب وخلايا الكبد والأسلاف العصبية والخلايا الكيراتينية. سيمكن النظام من إجراء تجارب قابلة للتكرار بدرجة كبيرة عبر المؤسسات دون الحاجة إلى باحثين مهرة وسيسهل التنفيذ الاجتماعي ل hiPSCs في مجموعة واسعة من مجالات البحث من خلال تقليل العقبات التي تحول دون الدخول الجديد.
تهدف هذه المقالة إلى توفير إجراءات معالجة فعلية ومفصلة لنظام زراعة آلي للخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان (iPSC) ، والتي أنتجناها بالتعاون مع شركة ، وإظهار نتائج تمثيلية.
منذ نشر المقال في عام 2007 ، جذبت iPSC الانتباه في جميع أنحاء العالم1. نظرا لأعظم ميزة لها تتمثل في القدرة على التمايز إلى أي نوع من الخلايا الجسدية ، فمن المتوقع أن يتم تطبيقها في مجالات مختلفة مثل الطب التجديدي ، وتوضيح أسباب الأمراض المستعصية ، وتطوير أدوية علاجية جديدة 2,3. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام الخلايا الجسدية البشرية المشتقة من iPSC يمكن أن يقلل من التجارب على ....
وافقت لجنة الأخلاقيات بجامعة كانساي الطبية على توليد واستخدام iPSCs الصحية المشتقة من المتطوعين المسماة KMUR001 (الموافقة رقم 2020197). قدم المتبرع ، الذي تم تجنيده علنا ، موافقة رسمية مستنيرة ووافق على الاستخدام العلمي للخلايا.
ملاحظة: الواجهة الحالية (البرنامج الخاص المسمى "ccssHMI" الذي يعمل تحت نظام التشغيل Windows XP) هي شاشة التشغيل الأساسية. تحت الواجهة المذكورة أعلاه ، يتم ترتيب سلسلة من علامات التبويب ، مما يسمح للمستخدمين ببدء عمليات مختلفة.
1. عمليات التحميل
صيانة الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان
استخدمنا ثلاثة خطوط hPSC (RIKEN-2F و 253G1 و KMUR001). لقد قمنا بتحسين بروتوكول الصيانة من خلال التجارب اليومية التي يتم إجراؤها يدويا وقمنا بتحسين البرامج التفصيلية من خلال التجارب الأولية السبع التي يقوم بها النظام. على سبيل المثا?.......
تتمثل إحدى الخطوات المهمة في البروتوكول في أنه إذا وجد المستخدم أي أخطاء ، فانقر فوق الزر "إلغاء" أو "إيقاف" أو "إعادة تعيين" في أي وقت وابدأ من جديد من الخطوة الأولى. يمكن للبرنامج تجنب الأخطاء البشرية ، بما في ذلك الحجز المزدوج ، وفتح الأبواب أثناء تنشيط مهام النظام ، ونقص التجديد. نقطة أخرى.......
ليس لدى المؤلف ما يكشف عنه.
تم دعم هذه الدراسة بمنحة من مركز ترويج الأعمال الجديدة ، شركة باناسونيك لهندسة الإنتاج المحدودة ، أوساكا ، اليابان.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.15% bovine serum albumin fraction V | Fuji Film Wako Chemical Inc., Miyazaki, Japan | 9048-46-8 | |
1% GlutaMAX | Thermo Fisher Scientific | 35050061 | |
10 cm plastic plates | Corning Inc., NY, United States | 430167 | |
253G1 | RKEN Bioresource Research Center | HPS0002 | |
2-mercaptoethanol | Thermo Fisher Scientific | 21985023 | |
Actinin mouse | Abcam | ab9465 | |
Activin A | Nacali Tesque | 18585-81 | |
Adenine | Thermo Fisher Scientific | A14906.30 | |
Albumin rabbit | Dako | A0001 | |
All-trans retinoic acid | Fuji Film Wako Chemical Inc. | 186-01114 | |
Automated culture system | Panasonic | ||
B-27 supplement | Thermo Fisher Scientific | 17504044 | |
bFGF | Fuji Film Wako Chemical Inc. | 062-06661 | |
BMP4 | Thermo Fisher Scientific | PHC9531 | |
Bovine serum albumin | Merck | 810037 | |
CHIR-99021 | MCE, NJ, United States #HY-10182 | 252917-06-9 | |
Defined Keratinocyte-SFM | Thermo Fisher Scientific | 10744019 | Human keratinocyte medium |
Dexamethasone | Merck | 266785 | |
Dihexa | TRC, Ontario, Canada | 13071-60-8 | rac-1,2-Dihexadecylglycerol |
Disposable hemocytometer | CountessTM Cell Counting Chamber Slides, Thermo Fisher Scientific | C10228 | |
Dorsomorphin | Thermo Fisher Scientific | 1219168-18-9 | |
Dulbecco’s modified Eagle medium/F12 | Fuji Film Wako Chemical Inc. | 12634010 | |
EGF | Fuji Film Wako Chemical Inc. | 053-07751 | |
Essential 8 | Thermo Fisher Scientific | A1517001 | Human pluripotent stem cell medium |
Fetal bovine serum | Biowest, FL, United States | S140T | |
FGF-basic | Nacalai Tesque Inc. | 19155-07 | |
Forskolin | Thermo Fisher Scientific | J63292.MF | |
Glutamine | Thermo Fisher Scientific | 25030081 | Glutamine supplement |
Goat IgG(H+L) AlexaFluo546 | Thermo Scientific | A11056 | |
HNF-4A goat | Santacruz | 6556 | |
Hydrocortisone | Thermo Fisher Scientific | A16292.06 | |
Hydrocortisone 21-hemisuccinate | Merck | H2882 | |
iMatrix511 Silk | Nippi Inc., Tokyo, Japan | 892 021 | Cell culture matrix |
Insulin-transferrin-selenium | Thermo Fisher Scientific | 41400045 | |
Keratin 1 mouse | Santacruz | 376224 | |
Keratin 10 rabbit | BioLegend | 19054 | |
KMUR001 | Kansai Medical University | Patient-derived iPSCs | |
Knockout serum replacement | Thermo Fisher Scientific | 10828010 | |
L-ascorbic acid 2-phosphate | A8960, Merck | A8960 | |
Leibovitz’s L-15 medium | Fuji Film Wako Chemical Inc. | 128-06075 | |
Matrigel | Corning Inc. | 354277 | |
Mouse IgG(H+L) AlexaFluo488 | Thermo Scientific | A21202 | |
N-2 supplement | Thermo Fisher Scientific | 17502048 | |
Nestin mouse | Santacruz | 23927 | |
Neurobasal medium | Thermo Fisher Scientific | 21103049 | |
Neurofilament rabbit | Chemicon | AB1987 | |
Neutristem | Sartrius AG, Göttingen, Germany | 05-100-1A | cell culture medium |
Oct 3/4 mouse | BD | 611202 | |
PBS(-) | Nacalai Tesque Inc., Kyoto, Japan | 14249-24 | |
Rabbit IgG(H+L) AlexaFluo488 | Thermo Scientific | A21206 | |
Rabbit IgG(H+L) AlexaFluo546 | Thermo Scientific | A10040 | |
Recombinant human albumin | A0237, Merck, Darmstadt, Germany | A9731 | |
Rho kinase inhibitor, Y-27632 | Sellec Inc., Tokyo, Japan | 129830-38-2 | |
RIKEN 2F | RKEN Bioresource Research Center | HPS0014 | undifferentiated hiPSCs |
RPMI 1640 | Thermo Fisher Scientific #11875 | 12633020 | |
SB431542 | Thermo Fisher Scientific | 301836-41-9 | |
Sodium L-ascorbate | Merck | A4034-100G | |
SSEA-4 mouse | Millipore | MAB4304 | |
StemFit AK02N | Ajinomoto, Tokyo, Japan | AK02 | cell culture medium |
TnT rabbit | Abcam | ab92546 | |
TRA 1-81 mouse | Millipore | MAB4381 | |
Triiodothyronine | Thermo Fisher Scientific | H34068.06 | |
TripLETM express enzyme | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, United States | 12604013 | |
Trypan blue solution | Nacalai Tesque, Kyoto, Japan | 20577-34 | |
Tryptose phosphate broth | Merck | T8782-500G | |
Wnt-C59 | Bio-techne, NB, United Kingdom | 5148 | |
β ![]() | Promega | G712A |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved