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在海藻上生长更快的干细胞

2019-02-14 08:31:51 • 来源：

藻酸盐在某些藻类的细胞壁中形成一种支持骨架。弗劳恩霍夫科学家使用来自智利海藻的凝胶状物质作为干细胞的底物。它们可以灵活地调节藻酸盐的孔径和弹性，并且它输送有效成分并且具有比塑料材料更好的光学特性。

在海藻上生长更快的干细胞

对于未来的药物测试，制药行业需要大量的多能干细胞。这些干细胞有可能将自身转化为任何类型的体细胞，例如内脏器官细胞。目前，在生物库中建立了来自各种患者的数千种干细胞系，医生可以在这些生物库中获得这些患者遗传病的完美模型。使用这些干细胞，医生和制药公司可以比以前更好，更快地测试新药。

位于Sulzbach的弗劳恩霍夫生物医学工程研究所的科学家们发现了海藻来自智利，作为多能干细胞扩增的特别有效的营养来源。在过去几年中，他们开发了海藻酸盐支撑结构海藻酸盐的控制和记录生产工艺。这一过程包括从智利海滩和智利海域收获海藻，进口颗粒状和干燥的海藻，制造海藻酸盐，并在细胞培养中使用它来生产萨罗兰研究所的多能干细胞。英国制药公司目前正在其实验室验证该过程。“与欧洲制药工业协会联合会(EFPIA)合作的第一次具体试验计划在明年进行，”Fraunhofer IBMT负责人Heiko Zimmermann教授说。“ 目的是证明我们可以使用该过程来产生稳定的多能干细胞。在该研究所，我们已经成功地为许多单个干细胞系做到了这一点。“Sulzbach的Fraunhofer科学家与他们在智利和英国的同事共同开发了生产工艺和技术平台。

来自两种智利海藻类型的海藻酸盐特别适合

两种海藻种在智利海岸生长形成的原料：Lessonia trabeculata和Lessonia nigrescens。海藻细胞壁中的支持结构由藻酸盐制成，其特别适用于干细胞培养：它由比蜂蜜更粘稠的高含水凝胶组成。当与钙或钡交联时，它既稳定又柔韧 - 就像您在甜点碗中发现的果冻一样 - 并且还可以渗透营养和重要因素。Zimmermann教授解释说：“细胞在弹性3D环境中尤其适合在家中使用。正如这种环境可以使用海藻酸盐完美模拟。” 这是一种理想的环境，尤其适用于经常收缩的心肌细胞。科学家通过海藻物种的混合物灵活地设定弹性，并在任何大小的珠子中产生藻酸盐。“毕竟，不同的细胞需要不同的培养条件，”齐默尔曼教授说。“我们还将有效成分引入藻酸盐中并以受控方式释放出来。” 这些成分的实例是将多能干细胞转化为某些体细胞的物质。“未来，”Zimmermann教授继续说道，“海藻酸盐不仅可以作为被动基质，还可以积极影响干细胞的生长。” 弹性生物质中不存在自发荧光是另一个优点，并且对于光学分析技术是重要的。“干细胞在我们的海藻酸盐上生长得更好 - 特别是在自动生物反应器中。体细胞比目前普遍使用的塑料基质，“Zimmermann教授说。

收获海藻受到严格的控制：智利渔民有特殊许可证，他们只收获适合制造海藻酸盐的海藻，并且只允许在智利海岸进行可持续资源管理。在位于Coquimbo的UCN大学的IBMT和Fraunhofer Chile实验室中，海藻被单独去皮，切碎并完全干燥。这一切都在24小时内完成，以防止材料被污染。然后将海藻颗粒出口到德国，IBMT的科学家在那里将海藻酸盐分离出研究所的洁净室。在此过程之后，它以液体形式提供，并且可以使用强烈的空气射流成形为珠子。“珠子在钡浴中变得更稳定，因为钡倾向于留在海藻块中。

研究人员将蛋白质包被的藻酸盐置于生物反应器中，提供最佳温度和CO2环境，并持续搅拌营养素和细胞。测量约200微米，每个单独的藻酸盐珠子起培养皿的作用。干细胞在容器中的藻酸盐上生长三到七天，随着它们的繁殖而繁殖。“由于反应器中藻酸盐的体积可以略微增加，我们可以在更大的数量和更小的空间内生长多能干细胞，”Zimmermann教授说。

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