Name: automated counterflow centrifugal system for small-scale cell processing
Uploaded: 2019-12-12T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Counterflow Centrifugal System for Small-Scale Cell Processing at JoVE.com

यह काम विक्टोरियन सरकार के परिचालन बुनियादी ढांचे के समर्थन कार्यक्रम, और आर्थिक विकास, नौकरियां, परिवहन और संसाधन विभाग द्वारा प्रदान किए गए विक्टोरियन सरकारी प्रौद्योगिकी वाउचर द्वारा समर्थित है । आरएल एक राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद कैरियर विकास फैलोशिप के प्राप्तकर्ता है । अल एक ऑस्ट्रेलियाई स्नातकोत्तर पुरस्कार के प्राप्तकर्ता है ।

1. बफर एक्सचेंज के लिए अभिकर्मकों और कोशिकाओं की तैयारी
<ol><li>एक वर्ग 2 लैमिनार प्रवाह हुड में बफ़र्स (सामग्री की तालिकादेखें) तैयार करें। एक सिरिंज और सुई विधानसभा का उपयोग करना, एक 500 मिलील खारा बैग ?...

<ol>
	<li>Lopes, A. G., Sinclair, A., Frohlich, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cost+Analysis+of+Cell+Therapy+Manufacture:+Autologous+Cell+Therapies,+Part+1.">Cost Analysis of Cell Therapy Manufacture: Autologous Cell Therapies, Part 1.</a> BioProcess International. 16 (3), (2018).</li><li>Hampson, B., Ceccarelli, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factories+of+the+future:+Can+Patient-Specific+Cell+Therapies+Get+There+from+Here?.">Factories of the future: Can Patient-Specific Cell Therapies Get There from Here?.</a> BioProcess International. 14 (4), (2016).</li><li>Preti, R., Daus, A., Hampson, B., Sumen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+success+for+commercial+cell+therapy+manufacturing.">Mapping success for commercial cell therapy manufacturing.</a> BioProcess International. 13 (9), 33-38 (2015).</li><li>Heathman, T. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+translation+of+cell-based+therapies:+clinical+landscape+and+manufacturing+challenges.">The translation of cell-based therapies: clinical landscape and manufacturing challenges.</a> Regenerative Medicine. 10 (1), 49-64 (2015).</li><li>Lipsitz, Y. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+roadmap+for+cost-of-goods+planning+to+guide+economic+production+of+cell+therapy+products.">A roadmap for cost-of-goods planning to guide economic production of cell therapy products.</a> Cytotherapy. 19 (12), 1383-1391 (2017).</li><li>Lopes, A. G., Sinclair, A., Frohlich, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cost+Analysis+of+Cell+Therapy+Manufacture:+Autologous+Cell+Therapies,+Part+2.">Cost Analysis of Cell Therapy Manufacture: Autologous Cell Therapies, Part 2.</a> BioProcess International. 16 (4), 12-19 (2018).</li><li>Hanley, P. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+manufacturing+of+therapeutic+mesenchymal+stromal+cells+with+the+use+of+the+Quantum+Cell+Expansion+System.">Efficient manufacturing of therapeutic mesenchymal stromal cells with the use of the Quantum Cell Expansion System.</a> Cytotherapy. 16 (8), 1048-1058 (2014).</li><li>Leong, W., Nakervis, B., Beltzer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automation:+what+will+the+cell+therapy+laboratory+of+the+future+look+like?.">Automation: what will the cell therapy laboratory of the future look like?.</a> Cell Gene Therapy Insights. 4 (9), 679-694 (2018).</li><li>Galipeau, J., Sensebe, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+Stromal+Cells:+Clinical+Challenges+and+Therapeutic+Opportunities.">Mesenchymal Stromal Cells: Clinical Challenges and Therapeutic Opportunities.</a> Cell Stem Cell. 22 (6), 824-833 (2018).</li><li>Salmikangas, P., Kinsella, N., Chamberlain, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chimeric+Antigen+Receptor+T-Cells+(CAR+T-Cells)+for+Cancer+Immunotherapy+-+Moving+Target+for+Industry?.">Chimeric Antigen Receptor T-Cells (CAR T-Cells) for Cancer Immunotherapy - Moving Target for Industry?.</a> Pharmaceutical Research. 35 (8), 152 (2018).</li><li>James, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+short-term+gain+can+lead+to+long-term+pain.">How short-term gain can lead to long-term pain.</a> Cell Gene Therapy Insights. 3 (4), 271-284 (2017).</li><li>Rafiq, Q. A., Thomas, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolving+role+of+automation+in+process+development,+manufacture+of+cell,+gene-based+therapies.">The evolving role of automation in process development, manufacture of cell, gene-based therapies.</a> Cell Gene Therapy Insights. 2 (4), 473-479 (2016).</li><li>Rafiq, Q. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+Automated+Approaches+for+Cell+and+Gene+Therapy+Manufacture.">Emerging Automated Approaches for Cell and Gene Therapy Manufacture.</a> Cell Gene Therapy Insights. 4 (9), 911-914 (2018).</li><li>Contreras, T. J., Jemionek, J. F., French, J. E., Shields, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+Granulocyte+Isolation+by+Continuous+Flow+Centrifugation+Leukapheresis+and+Counterflow+Centrifugation+Elutriation+(CFCL/CCE).">Human Granulocyte Isolation by Continuous Flow Centrifugation Leukapheresis and Counterflow Centrifugation Elutriation (CFCL/CCE).</a> Transfusion. 19 (6), 695-703 (1979).</li><li>Berger, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+elutriation+of+monocytes+within+a+closed+system+(Elutra&#8482;)+for+clinical-scale+generation+of+dendritic+cells.">Efficient elutriation of monocytes within a closed system (Elutra&#8482;) for clinical-scale generation of dendritic cells.</a> Journal of Immunological Methods. 298 (1), 61-72 (2005).</li><li>Chen, Y., Hoecker, P., Zeng, J., Dettke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+Cobe+AutoPBSC+and+Gambro+Elutra+as+a+platform+for+monocyte+enrichment+in+dendritic+cell+(DC)+therapy:+Clinical+study.">Combination of Cobe AutoPBSC and Gambro Elutra as a platform for monocyte enrichment in dendritic cell (DC) therapy: Clinical study.</a> Journal of Clinical Apheresis. 23 (5), 157-162 (2008).</li><li>Whitford, W. G., Subramanian, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Continuous Processing in Pharmaceutical Manufacturing. , (2014).</li><li>. SMALL BATCH CELL SEPARATION, WASH &amp; CONCENTRATION Available from: <a target="_blank" href="https://www.scinogy.com/projects">https://www.scinogy.com/projects</a> (2019)</li><li>Yu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeting+Jurkat+T+Lymphocyte+Leukemia+Cells+by+an+Engineered+Interferon-Alpha+Hybrid+Molecule.">Targeting Jurkat T Lymphocyte Leukemia Cells by an Engineered Interferon-Alpha Hybrid Molecule.</a> Cellular Physiology and Biochemistry. 42 (2), 519-529 (2017).</li><li>Moharram, S. A., Shah, K., Kazi, J. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T+cell+Acute+Lymphoblastic+Leukemia+Cells+Display+Activation+of+Different+Survival+Pathways.">T cell Acute Lymphoblastic Leukemia Cells Display Activation of Different Survival Pathways.</a> Journal of Cancer. 8 (19), 4124 (2017).</li><li>Ling, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesenchymal+stem+cells+use+IDO+to+regulate+immunity+in+tumor+microenvironment.">Mesenchymal stem cells use IDO to regulate immunity in tumor microenvironment.</a> Cancer Research. 74 (5), 1576-1587 (2014).</li><li>Tanzeglock, T., Soos, M., Stephanopoulos, G., Morbidelli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+mammalian+cell+death+by+simple+shear+and+extensional+flows.">Induction of mammalian cell death by simple shear and extensional flows.</a> Biotechnology and Bioengineering. 104 (2), 360-370 (2009).</li><li>Aguado, B. A., Mulyasasmita, W., Su, J., Lampe, K. J., Heilshorn, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+viability+of+stem+cells+during+syringe+needle+flow+through+the+design+of+hydrogel+cell+carriers.">Improving viability of stem cells during syringe needle flow through the design of hydrogel cell carriers.</a> Tissue engineering. Part A. 18 (7-8), 806-815 (2012).</li><li>Zhu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydroxyethyl+starch+as+a+substitute+for+dextran+40+for+thawing+peripheral+blood+progenitor+cell+products.">Hydroxyethyl starch as a substitute for dextran 40 for thawing peripheral blood progenitor cell products.</a> Cytotherapy. 17 (12), 1813-1819 (2015).</li><li>Schwandt, S., Korschgen, L., Peters, S., Kogler, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cord+blood+collection+and+processing+with+hydroxyethyl+starch+or+non-hydroxyethyl+starch.">Cord blood collection and processing with hydroxyethyl starch or non-hydroxyethyl starch.</a> Cytotherapy. 18 (5), 642-652 (2016).</li><li>Stroncek, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Counter-flow+elutriation+of+clinical+peripheral+blood+mononuclear+cell+concentrates+for+the+production+of+dendritic+and+T+cell+therapies.">Counter-flow elutriation of clinical peripheral blood mononuclear cell concentrates for the production of dendritic and T cell therapies.</a> Journal of Translational Medicine. 12, 241 (2014).</li><li>Mfarrej, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pre-clinical+assessment+of+the+Lovo+device+for+dimethyl+sulfoxide+removal+and+cell+concentration+in+thawed+hematopoietic+progenitor+cell+grafts.">Pre-clinical assessment of the Lovo device for dimethyl sulfoxide removal and cell concentration in thawed hematopoietic progenitor cell grafts.</a> Cytotherapy. 19 (12), 1501-1508 (2017).</li><li>Abonnenc, M., Pesse, B., Tissot, J. D., Barelli, S., Lion, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+washing+of+thawed+haematopoietic+progenitor+cell+grafts:+a+preclinical+evaluation.">Automatic washing of thawed haematopoietic progenitor cell grafts: a preclinical evaluation.</a> Vox Sanguinis. 112 (4), 367-378 (2017).</li><li>Panes, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanded+allogeneic+adipose-derived+mesenchymal+stem+cells+(Cx601)+for+complex+perianal+fistulas+in+Crohn's+disease:+a+phase+3+randomised,+double-blind+controlled+trial.">Expanded allogeneic adipose-derived mesenchymal stem cells (Cx601) for complex perianal fistulas in Crohn's disease: a phase 3 randomised, double-blind controlled trial.</a> Lancet. 388 (10051), 1281-1290 (2016).</li><li>Lim, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First-In-Human+Administration+of+Allogeneic+Amnion+Cells+in+Premature+Infants+With+Bronchopulmonary+Dysplasia:+A+Safety+Study.">First-In-Human Administration of Allogeneic Amnion Cells in Premature Infants With Bronchopulmonary Dysplasia: A Safety Study.</a> Stem Cells Translational Medicine. 7 (9), 628-635 (2018).</li></ol>

स्वचालित बफर एक्सचेंज प्रोटोकॉल वर्णित सरल और उपयोगकर्ता के अनुकूल है। फिर भी, इस प्रोटोकॉल में कुछ महत्वपूर्ण कदम हैं जो महत्वपूर्ण हैं और विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है। हमारे अनुभव में, जब एमएससी ...

आधुनिक चिकित्सा के परिदृश्य जीन और सेल आधारित चिकित्सा (जीसीटी) में हाल की घटनाओं के माध्यम से तेजी से बदल गया है । ट्रांसलेशनल रिसर्च में सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्रों में से एक के रूप में, जीसीटी क्षेत्र को भी अद्वितीय और अभूतपूर्व चुनौतियों का सामना करना पड़ता है । मजबूत नैदानिक परिणामों के अलावा, जीसीटी की वाणिज्यिक सफलता के लिए कुशल और लागत प्रभावी विनिर्माण प्रक्रियाएं आवश्यक हैं, जो विशेष रूप से छोटे पैमाने पर विनिर्माण1में प्राप्त करना मुश्किल है। समय, श्रम और गुणवत्ता आश्वासन की लागत बढ़ाया जाता है जब कोशिकाओं के प्रत्येक बैच केवल सैकड़ों या हजारों के बजाय एक मरीज के लिए कुछ खुराक पैदा करता है । एलोजेनिक सेल उपचारों के विपरीत जिसमें विनिर्माण प्रक्रियाएं एंटीबॉडी और पुनः संयोजन प्रोटीन के उत्पादन के समान हैं, ऑटोलोगस सेल उपचार आमतौर पर छोटे पैमाने पर संचालन1के रूप में उत्पादित होते हैं। बायोफार्माविनिर्माण2में अपेक्षाकृत नई घटना के रूप में, छोटे पैमाने पर सेल प्रसंस्करण के लिए विकल्प वर्तमान में काफी सीमित हैं।
बफर एक्सचेंज सेल विनिर्माण के लिए आवश्यक है। यह डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाओं में से एक है जहां कोशिकाओं को संस्कृति मीडिया से हटा दिया जाता है और क्रायोप्रिजर्वेशन या जलसेक के लिए केंद्रित किया जाता है। वर्तमान में, छोटे पैमाने पर सेल विनिर्माण अक्सर अकादमिक अनुसंधान सेटिंग में उन लोगों के समान प्रक्रियाओं को लागू करता है और 3बंध्यताबनाए रखने के लिए विशेष स्वच्छ कमरे पर निर्भर करता है । मैनुअल डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाएं अक्सर वॉल्यूम डिडक्शन और बफर एक्सचेंज के लिए पैलेट और रिस्ट्रेन सेल के लिए बेंचटॉप अपकेंद्री का उपयोग करती हैं। ये खुली प्रक्रियाएं महंगी (यानी, श्रम और स्वच्छ कमरे मेंटेनेंस) हैं और इसमें सीमित विनिर्माण क्षमता है, जो वाणिज्यिक उत्पादन2,3के लिए आदर्श नहीं हैं।
विनिर्माण दक्षता में सुधार और वाणिज्यिक पैमाने पर प्रस्तुतियोंकोप्राप्त करने के समाधान के रूप में स्वचालन को लागू करने का प्रस्ताव किया गया है । गामा विकिरण या टर्मिनल एंड फिल्ट्रेशन जैसे जीवविज्ञान के लिए उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक तरीकों के माध्यम से सेल-आधारित उत्पादों में स्टर्लिटी हासिल नहीं की जा सकती है। इसके बजाय, एक स्वचालित बंद प्रणाली संदूषण के जोखिम को कम करने के लिए तैनात किया जाता है और ऑपरेटरों को निष्फलबनाएरखने के लिए स्वच्छ कमरे पर निर्भर 4 । प्रोसेस ऑटोमेशन या तो समानांतर (स्केल-आउट) में चलने वाले कई सिस्टम होने या किसी व्यक्तिगत डिवाइस (स्केल-अप) की प्रसंस्करण क्षमता को बढ़ाकर स्केलेबिलिटी के मुद्दे को भी संबोधित करता है, जो बदले में ऑपरेटरों के बीच परिवर्तनशीलता को कम करता है । इसके अलावा, ऑटोलोगस उपचारों के लागत मॉडलिंग विश्लेषण से पता चलता है कि स्वचालन से विनिर्माण की लागत5,6कम हो सकती है। हालांकि, एक ऑटोलॉगस स्टेम सेल नैदानिक परीक्षण में कोई लागत लाभ नहीं मिला, जहां एक स्वचालित विनिर्माण मंच का उपयोग7किया गया था, यह सुझाव देते हुए कि स्वचालन का लागत लाभ व्यक्तिगत विनिर्माण प्रक्रिया पर निर्भर हो सकता है।
विभिन्न रणनीतियां हैं जिनमें स्वचालन को मौजूदा विनिर्माण प्रक्रिया में पेश किया जा सकता है। यह या तो पूरी तरह से एकीकृत मंच या मॉड्यूलर आधारित प्रसंस्करण श्रृंखला को लागू करके प्राप्त किया जा सकता है। ऑटोलॉगस सेल मैन्युफैक्चरिंग के लिए व्यावसायिक रूप से कई पूरी तरह से एकीकृत प्लेटफॉर्म उपलब्ध हैं, जैसे क्लिनिमैक्स कौतुक (मिल्टेनी बायोटेक), कोकून (ऑक्टेन बायोटेक), और क्वांटम (टेरुमो बीसीटी)। इन एकीकृत प्लेटफार्मों, जिन्हें अक्सर "जीएमपी-इन-ए-बॉक्स" के रूप में वर्णित किया जाता है, बुनियादी ढांचे पर कम मांग रखते हैं और काम करना आसान होता है। हालांकि, पूरी तरह से एकीकृत सेटअप की विनिर्माण क्षमता प्रणाली से जुड़े इनक्यूबेटर द्वारा प्रतिबंधित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, कौतुक की कुल क्षमता अपने 400 मीटर चैंबर8 तक सीमित है और क्वांटम कारतूस में एक सीमित सतह क्षेत्र है जो 2.1 मीटर2 (120 टी175 फ्लास्क के बराबर)7है, जो उच्च कोशिका खुराक9,10की आवश्यकता वाले रोगियों के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है। इसके अतिरिक्त, कौतुक और क्वांटम में एक आम विशेषता है जो उनके उपयोग को सीमित करती है: परिचालन इकाई को सेल विस्तार अवधि में कोशिकाओं के एक बैच द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, इस प्रकार प्रत्येक इकाई11द्वारा निर्मित किए जा सकने वाले बैचों की संख्या को सीमित करता है। स्वचालन के प्रति मॉड्यूलर दृष्टिकोण कई मॉड्यूलर इकाइयों के साथ एक विनिर्माण श्रृंखला बनाना है जो वाणिज्यिक विनिर्माण प्रक्रिया12,13का अनुकरण करता है । यह दृष्टिकोण, जो संस्कृति डिवाइस को सेल वाशिंग डिवाइस से अलग करता है, जिससे विनिर्माण दक्षता को अधिकतम किया जा सकता है। एक आदर्श प्रसंस्करण उपकरण वह होगा जो विनिर्माण के लिए अनुकूलनीय और स्केलेबल है12की आवश्यकता है ।
काउंटरफ्लो सेंट्रलियूगेशन (सीएफसी) तकनीक, जो 1970 के दशक में वापस आ गई है, सेल प्रोसेसिंग14में एक लंबा इतिहास रहा है । यह एक प्रतिप्रवाह बल के साथ अपकेंद्रित्र बल संतुलन द्वारा सेल एकाग्रता और जुदाई प्राप्त करता है। आमतौर पर, एक सेल निलंबन एक निरंतर प्रवाह दर के तहत एक सेल कक्ष के संकीर्ण अंत से प्रवेश करता है, जबकि एक अपकेंद्रित्र बल(चित्रा 1ए)के अधीन है। तरल पदार्थ का प्रवाह विपरीत दिशा में अपकेंद्रित्र बल में लगाया जाता है। इसे काउंटरफ्लो फोर्स के रूप में जाना जाता है, जो सेल चैंबर के भीतर एक ढाल बनाता है। इसके बाद काउंटरफ्लो फोर्स कम हो जाती है क्योंकि सेल चैंबर शंकु के आकार के सेल चैंबर की नोक से दूर हो जाता है । उच्च घनत्व और बड़े व्यास वाली कोशिकाओं में उच्च तलछट दर होती है, और इस प्रकार वे शंकु के आकार के सेल कक्ष की नोक की ओर बल संतुलन तक पहुंचते हैं। छोटे कण कक्ष के आधार की ओर संतुलन तक पहुंच सकते हैं या कक्ष में बनाए रखने के लिए बहुत छोटे हो सकते हैं और धोया जाएगा। सीएफसी तकनीक ज्यादातर रक्त एपेरेसिस उत्पादों को संसाधित करने में अपने आवेदन के लिए जानी जाती है, जैसे कि डेंड्रिटिक सेल उपचारों के लिए मोनोसाइट्स को अलग करना15,16। बफर एक्सचेंज के संदर्भ में, सीएफसी प्रौद्योगिकी केवल बड़े पैमाने पर विनिर्माण17 में लागू किया गया है और अभी तक ऑटोलोगस सेल चिकित्सा के छोटे पैमाने पर विनिर्माण के लिए इस्तेमाल किया जाना है ।
छोटे पैमाने पर सेल विनिर्माण के लिए एक उपयुक्त डिवाइस की आवश्यकता को संबोधित करने के लिए, एक स्वचालित सीएफसी डिवाइस (सामग्री की तालिकादेखें), हाल ही में18विकसित किया गया था । स्वचालित सेल प्रोसेसिंग डिवाइस सेल मलबे को हटाने और बफर एक्सचेंज की सुविधा के लिए काउंटरफ्लो सेंट्रलियूजेशन तकनीक का उपयोग करता है। डिवाइस एक एकल उपयोग किट के साथ बफर एक्सचेंज करता है जिसे सेल ट्रांसफर बैग से बाँझ-कनेक्ट किया जा सकता है, जो कोशिकाओं को बाँझ, संलग्न प्रणाली के भीतर संसाधित करने की अनुमति देता है। यहां, हम स्वचालित प्रोटोकॉल में स्तनधारी कोशिका संस्कृतियों में बफर एक्सचेंज करने के लिए एक प्रतिप्रवाह अपकेंद्री उपकरण के उपयोग की जांच करते हैं। इस अध्ययन में, हमने क्रमशः गैर-अनुयायी और अनुयायी सेल प्रकारों को मॉडल करने के लिए जुरकैट कोशिकाओं और मेसेंचिमल स्ट्रोमल कोशिकाओं (एमएससी) का उपयोग करके बफर एक्सचेंज प्रोटोकॉल का परीक्षण किया। जुरकैट कोशिकाओं को अमर कर दिया जाता है टी कोशिकाएं अक्सर तीव्र टी सेल ल्यूकेमिया19,20के अध्ययन के लिए उपयोग की जाती हैं । एमएससी वयस्क स्टेम सेल हैं जिनका अध्ययन मानव नैदानिक परीक्षणों में विभिन्न प्रकार की बीमारियों के लिए किया गया है9.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>20 ml Luer lock syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>302830</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20% Human serum albumin (HSA)</td>
			<td>CSL Behring</td>
			<td>AUST R 46283</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-(Dimethylamino)benzaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>156477-25g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500ml IV saline bag</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td>K690521</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>15240112</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automated cell counter (Countess)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell counting chamber slides</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>C10228</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell stimulation cocktail (500x)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>00-4970-93</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell transfer bags</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>T1BBT060CBB</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CellTiter AQueous One Solution Cell Proliferation Assay (MTS)</td>
			<td>Promega</td>
			<td>G3582</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>5810R</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM: F12 media</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11320082</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EnVision plate Reader</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>10099141</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human Interleukin 2 (IL2) Kit</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>Al221C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer (female) fittings</td>
			<td>CPC</td>
			<td>LF41</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PC laptop or PC tablet device</td>
			<td>ASUS</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate reader (SpectraMax i3)</td>
			<td>Molecular Device</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant Human IFN-&#947;</td>
			<td>PeproTech</td>
			<td>300-02</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotea counterflow centrifuge cell processing device</td>
			<td>Scinogy</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotea single-use processing kit</td>
			<td>Scinogy</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI media</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>11875119</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical scissors</td>
			<td>ProSciTech</td>
			<td>420SS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trichloroacetic acide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T6399-250g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue stain</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>T10282</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin digestion enzyme (TrypLE Express Enzyme)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>12604013</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated counterflow centrifugal system for small-scale cell processing

जीन और सेल आधारित चिकित्सा के सफल व्यावसायीकरण के लिए विनिर्माण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है जो लागत प्रभावी और स्केलेबल हैं। बफर एक्सचेंज और उत्पाद एकाग्रता अधिकांश विनिर्माण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक घटक हैं। हालांकि, उत्पाद विकास के शुरुआती चरणों में, इन चरणों को अक्सर मैन्युअल रूप से किया जाता है। बफर एक्सचेंज के लिए मैनुअल डेड-एंड सेंट्रलाइजेशन श्रम-गहन, महंगा और स्केलेबल नहीं है। एक बंद स्वचालित प्रणाली प्रभावी ढंग से इस श्रमसाध्य कदम को खत्म कर सकते हैं, लेकिन कार्यान्वयन चुनौतीपूर्ण हो सकता है । यहां, हम एक नए विकसित सेल प्रोसेसिंग डिवाइस का वर्णन करते हैं जो छोटे से मध्यम पैमाने पर सेल प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है और इसका उद्देश्य मैनुअल प्रसंस्करण और बड़े पैमाने पर स्वचालन के बीच की खाई को पाटना है। इस प्रोटोकॉल को प्रवाह दर और केंद्रीकरण गति को संशोधित करके विभिन्न सेल प्रकारों और प्रक्रियाओं पर आसानी से लागू किया जा सकता है। हमारे प्रोटोकॉल ने मैनुअल प्रक्रिया की तुलना में कम प्रसंस्करण समय के साथ उच्च सेल वसूली का प्रदर्शन किया। स्वचालित प्रक्रिया से बरामद कोशिकाओं ने भी अपनी प्रसार दरों को बनाए रखा । डिवाइस को बफर एक्सचेंज, सेल फॉर्मूलेशन और क्रायोप्रिजर्वेशन जैसे चरणों को समायोजित करने के लिए एक बंद विनिर्माण प्रक्रिया में मॉड्यूलर घटक के रूप में लागू किया जा सकता है।

इस प्रोटोकॉल में, हमने स्वचालित बफर एक्सचेंज प्रक्रिया को प्रदर्शित करने के लिए प्रतिनिधि उदाहरण के रूप में जुरकैट कोशिकाओं और एमएससी का उपयोग किया। इस प्रक्रिया के दौरान, जुरकैट कोशिकाओं और एमएससी ?...

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Automated Counterflow Centrifugal System for Small-Scale Cell Processing

स्वचालन सेल विनिर्माण में अपस्केलिंग और लागत प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। यह पांडुलिपि छोटे पैमाने पर बायोप्रोसेसिंग के लिए बफर एक्सचेंज और सेल एकाग्रता चरणों को स्वचालित करने के लिए एक काउंटरफ्लो अपकेंद्रित्र सेल प्रोसेसिंग डिवाइस के उपयोग का वर्णन करती है।

स्मॉल-स्केल सेल प्रोसेसिंग के लिए ऑटोमेटेड काउंटरफ्लो सेंट्रलाइजसिस्टम

Successful commercialization of gene and cell-based therapies requires manufacturing processes that are cost-effective and scalable. Buffer exchange and ...

यह प्रोटोकॉल छोटे पैमाने पर सेल विनिर्माण के लिए बंद स्वचालित बफर एक्सचेंज और एकाग्रता के लिए एक समाधान प्रदान करता है। महत्वपूर्ण बात, बफर एक्सचेंज एक उच्च वसूली और केंद्रित उत्पाद की एक बहुत छोटी मात्रा की डिलीवरी के साथ किया जा करने में सक्षम है। नए उपयोगकर्ता सभी स्वचालन चरणों का पालन करने के लिए संघर्ष कर सकते हैं।प्रोग्रामिंग का अभ्यास इन चरणों और माध्यम के साथ परीक्षण रन प्रदर्शन डिवाइस से परिचित होने के अच्छे तरीके हैं। बफर एक्सचेंज शुरू करने से पहले, एक कक्षा दो लैमिनार फ्लो हेड में, 500 मिलीलीटर खारा बैग से 50 मिलीलीटर खारा समाधान हटाने के लिए एक सिरिंज और सुई असेंबली का उपयोग करें। इस मात्रा को 20% मानव सीरम एल्बुमिन के 50 मिलीलीटर के साथ बदलें, और अपनी संस्कृति जहाजों से ब्याज की कोशिकाओं को फसल दें।गिनती के बाद, कोशिकाओं को स्थानांतरण बैग में लोड करने के लिए सिरिंज का उपयोग करें, और ट्रांसफर बैग को एकल उपयोग प्रसंस्करण किट से जोड़ने के लिए ल्यूयर लॉक का उपयोग करें। फिर वॉश बफर के पहले से तैयार बैग को सिंगल यूज प्रोसेसिंग किट से कनेक्ट करें। एक स्वचालित बफर एक्सचेंज स्थापित करने के लिए, डिवाइस के ग्राफिक यूजर इंटरफेस को खोलें और स्टार्ट बटन पर क्लिक करें।एक नया प्रोटोकॉल बनाने के लिए नए क्लिक करें, और खोले जाने वाले वाल्वों का चयन करने के लिए नियंत्रण पर क्लिक करें, अपकेंद्रित्र और पंप गति, पंप दिशा, और कार्रवाई ट्रिगर। जब सभी पैरामीटर सेट हो गए हों, तो सेव पर क्लिक करें। डिवाइस पर जुड़े उपयुक्त बैग लटकाएं, और मशीन पर एकल उपयोग प्रसंस्करण किट रखें।इसके बाद कनेक्ट बटन पर क्लिक करें और सेव प्रोग्राम डाउनलोड करें। जब प्ले बटन लाइट अप होता है, तो प्रोटोकॉल शुरू करने की तैयारी होती है। स्वचालित बफर एक्सचेंज करने के लिए, ट्रांसफर बैग ट्यूबिंग के लिए मैनुअल क्लैंप खोलें, और बफर एक्सचेंज प्रोग्राम शुरू करने के लिए शुरू पर क्लिक करें।स्वचालन चरण छह के अंत में, प्रक्रिया अब खाली बैग में हवा द्वारा बुलबुला सेंसर के ट्रिगर के कारण रुक जाएगी । यदि बैग वास्तव में खाली है, तो प्रक्रिया को अगले चरण में ले जाने के लिए आगे दबाए। जब स्वचालित प्रक्रिया समाप्त हो जाती है, तो सभी ट्यूबिंग क्लैंप बंद करें और डिवाइस का दरवाजा खोलें।फिर डिवाइस से एकल उपयोग किट निकालें और सिरिंज डिस्कनेक्ट करने के लिए कोशिकाओं को बाद के विश्लेषण के लिए एकत्र करने की अनुमति है । आमतौर पर, तरलीकृत सेल बिस्तर इस छवि में बीच में जमा कोशिकाओं के साथ और शंकु के सामने की ओर, कक्ष की नोक पर एक छोटी सी जगह है जिसमें कोशिकाएं जमा नहीं होती हैं, और सेल लोडिंग इनलेट के भीतर एक दृश्यमान उद्घाटन दिखाई देगा। एक नया बफर पेश करते समय तरलीकृत सेल बिस्तर संकुचित हो सकता है जो एक अलग चिपचिपाहट या घनत्व पर है।जीवित कोशिकाओं के लिए चयन करने के लिए एक उच्च प्रवाह दर लागू की जा सकती है क्योंकि मृत कोशिकाएं छोटी और हल्की होती हैं और प्रवाह दर में वृद्धि करके कक्ष से बाहर मजबूर किया जा सकता है। बफर एक्सचेंज प्रोसेसिंग समय की स्वचालित प्रक्रिया मैनुअल बफर एक्सचेंज प्रक्रिया की तुलना में कम है। इस विश्लेषण में, मैनुअल और स्वचालित प्रक्रियाओं के बीच वसूली दर दोनों प्रकार की कोशिकाओं के परीक्षण के लिए समान थी, और कोशिका व्यवहार्यता या तो प्रक्रिया से प्रभावित नहीं थी।बरामद कोशिकाओं ने प्रसंस्करण के प्रकार की परवाह किए बिना, साइटोकिन्स, और ideo-गतिविधियों का उत्पादन करने की समान प्रसार दरों, क्षमताओं का प्रदर्शन किया। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि यह प्रोटोकॉल केवल एक दिशानिर्देश के रूप में कार्य करता है, और इसलिए उपयोगकर्ताओं को अपने सेल प्रकार और बफर के अनुसार प्रवाह दर और अपकेंद्रित्र गति को प्रोग्राम करने की आवश्यकता है। बफर एक्सचेंज सेल विनिर्माण में एक मध्यवर्ती कदम है जो सेल संस्कृति विस्तार या क्रायोप्रिजर्वेशन और निर्माण का पालन कर सकता है।लक्ष्य पूरी प्रक्रिया को संलग्न करने के तरीके विकसित करना है। काउंटरफ्लो अपकेंद्रित्र एक बहुत ही बहुमुखी मंच है। भविष्य के अध्ययन सेल चयन में अनुप्रयोगों का पता लगाएंगे, जैसे मृत सेल हटाने और एक चोरिस उत्पाद से मोनोन्यूक्लिस सेल अलगाव।

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Versatile Automated Platform for Micro-scale Cell Stimulation Experiments

माइक्रो पैमाने पर सेल उत्तेजना प्रयोगों के लिए एक बहुमुखी स्वचालित प्लेटफार्म

Study of cells in culture (in vitro analysis) has provided important insight into complex biological systems. Conventional methods and equipment for in ...

Gradient Strain Chip for Stimulating Cellular Behaviors in Cell-laden Hydrogel

सेल से लदी Hydrogel में उत्तेजक सेलुलर व्यवहार के लिए ग्रेडिएंट तनाव चिप

Artificial guidance for cellular alignment is a hot topic in the field of tissue engineering. Most of the previous research has investigated single ...

Fully Automated Centrifugal Microfluidic Device for Ultrasensitive Protein Detection from Whole Blood

पूरी तरह से पूरे रक्त से ultrasensitive प्रोटीन का पता लगाने के लिए स्वचालित केन्द्रापसारक Microfluidic डिवाइस

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is a promising method to detect small amount of proteins in biological samples. The devices providing a platform ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

स्वचालित रोबोट तरल हैंडलिंग मॉड्यूलर डीएनए उपकरणों की विधानसभा

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...

Design and Implementation of an Automated Illuminating, Culturing, and Sampling System for Microbial Optogenetic Applications

डिजाइन और माइक्रोबियल optogenetic अनुप्रयोगों के लिए एक स्वचालित रोशन, संवर्धन, और नमूना प्रणाली के कार्यान्वयन

Optogenetic systems utilize genetically-encoded proteins that change conformation in response to specific wavelengths of light to alter cellular ...

Automated Slide Scanning and Segmentation in Fluorescently-labeled Tissues Using a Widefield High-content Analysis System

स्वचालित स्लाइड स्कैनिंग और एक Widefield उच्च सामग्री विश्लेषण प्रणाली का उपयोग कर फ्लोरोसेंट-लेबल ऊतकों में विभाजन

Automated slide scanning and segmentation of fluorescently-labeled tissues is the most efficient way to analyze whole slides or large tissue sections. ...

Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells

चो कोशिकाओं में मॉडल IgG1 के उत्पादन के लिए उच्च प्रवाह स्वचालित Microbioreactor प्रणाली का उपयोग

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of ...

Live Cell Analysis of Shear Stress on Pseudomonas aeruginosa Using an Automated Higher-Throughput Microfluidic System

Live Cell Analysis of Shear Stress on Pseudomonas aeruginosa Using an Automated Higher-Throughput Microfluidic System

Pseudomonas aeruginosa पर कतरनी तनाव के लाइव सेल विश्लेषण एक स्वचालित उच्च प्रवाह Microfluidic प्रणाली का उपयोग

A higher-throughput microfluidic in vitro bioreactor coupled with fluorescence microscopy has been used to study bacterial biofilm growth and morphology, ...

Purification and Analytics of a Monoclonal Antibody from Chinese Hamster Ovary Cells Using an Automated Microbioreactor System

चीनी हम्सटर अंडाशय कोशिकाओं से एक मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का शोधन और विश्लेषण एक स्वचालित माइक्रोबायोरिएक्टर सिस्टम का उपयोग करते हुए

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using ...

Process Optimization using High Throughput Automated Micro-Bioreactors in Chinese Hamster Ovary Cell Cultivation

चीनी हम्सटर अंडाशय सेल खेती में उच्च थ्रूपुट स्वचालित माइक्रो-बायोरिएक्टरों का उपयोग करके अनुकूलन प्रक्रिया

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain ...