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Quasi Vivo細胞灌流培養系統

簡要描述:Quasi Vivo細胞灌流培養系統可為細胞培養提供持久恒定的流動培養環境,相比傳統靜置培養系統,能大限度模擬體內環境,促進細胞生長和分化。

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  • 廠商性質:代理商
  • 更新時間:2021-08-03
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詳細介紹

品牌自營品牌產地類別進口
應用領域醫療衛生,環保,生物產業,農業

灌流培養系統

Quasi Vivo細胞灌流培養系統

 

英國Kirkstall公司創新研發Quasi Vivo灌流培養系統,可為細胞培養提供持久恒定的流動培養環境,相比傳統靜置培養系統,能大限度模擬體內環境,促進細胞生長和分化。

 

細胞培養方式,Quasi Vivo灌流培養系統

 

Quasi Vivo細胞灌流培養系統

呼吸道上皮細胞的氣液界面培養是研究經空氣傳播的病原體,如SARS等的常用的模型。傳統的培養方式是用TransWell在普通培養箱中靜置培養。但是此種培養方式無法模擬培養過程中營養物質和代謝廢物在組織內的運輸,培養得到的模型通常有各種各樣的缺陷,并且所需實驗周期較長。

 

呼吸道上皮細胞的常規transwell靜止培養方式

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Quais Vivo(QV600)灌流培養系統(腔室+儲液瓶+底座+管道+泵等)

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而Quasi Vivo灌流培養系統可為細胞培養提供持久恒定的流動培養環境,大限度模擬體內環境。研究發現,使用Quasi Vivo系統進行灌流培養與靜態培養相比,氣液界面培養的呼吸道上皮細胞(正常人氣管上皮細胞 Normal Human Bronchial Epithelial Cells,簡稱NHBE;小氣道上皮細胞 Small Airway Epithelial Cells,簡稱SAE),發育分化速度更快,表現為纖毛分化度更高,纖毛運動更強、粘液產生和屏障功能更強。在灌注下加速分化后,將上皮細胞轉移到靜態條件下,并添加抗原呈遞細胞(APC)以研究其在病原體感染后的功能。(Chandorkar P, et al., Fast-track development of an in vitro 3D lung/immune cell model to study Aspergillus infections. Sci Rep. 2017 7(1):11644. doi: 10.1038/s41598-017-11271-4.

 

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01、人體內所有的細胞都需要營養物質和代謝廢物的流動

 

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02、肺部氣管/支氣管和小氣道上皮結構精細,進行體外培養模擬體內環境,對呼吸道病原體的研究至關重要

 

 

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03、采用全新的灌流培養方式培養呼吸道上皮細胞(采用QV600)

 

相比使用transwell靜止培養(Static Conditions),Quasi Vivo灌流培養系統(Perfused Conditions)中,呼吸道上皮細胞的生長和分化呈現更好狀態  

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04、電鏡照片顯示,采用灌流培養方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮細胞,分化程度更高

 

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05、使用MUC5B染色可以發現,采用灌流培養方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮細胞,在培養的第7天即可分泌大量粘液。用OCCLUDIN染色可以發現,細胞間的緊密連接發育更完善

 

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06、使用WGA染色發現,采用灌流培養方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮細胞,纖毛分化度更高

 

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07、測量TEER(經細胞電阻),采用灌流培養方式(Perfused conditions)的呼吸道上皮細胞TEER值更大,代表得到的上皮細胞膜狀結構更完整

 

 

Quasi Vivo應用

使用Kirkstall公司Quasi Vivo灌流培養系統的學術及研究機構已達70+個,遍布美國、英國、法國、瑞典、奧地利、意大利、荷蘭、瑞士、日本等。目前Quasi Vivo灌流培養系統已成功用于以下器官模型的培養:

1. 呼吸系統(培養熱點)

2. 肝臟

3. 腎臟

4. 心血管

5. 成纖維細胞

6. 糖尿病模型

7. 血腦屏障

8. 腦組織類器官

 

 

、不同細胞,Quasi Vivo型號怎么選?

 

 

01、單一細胞

 

QV500:所有腔室培養相同的細胞。

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02、細胞共培養 

 

QV600每個腔室培養2種或以上細胞。

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QV900使管路上游的細胞培養基成為下游細胞的條件培養基。

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流動培養形成含血管的3D心臟組織 | 再生醫學

 

在再生醫學領域,怎樣培養出含血管的組織,是未來應用能否成功的關鍵之一。早期的臨床試驗采用生長因子或細胞注射的方法來修補損傷的心臟,但由于注射細胞造成的炎癥反應和局部缺血會在體內造成低氧環境,使得注射的細胞定植率低而死亡率高,不能有效地修復損傷的心臟功能。

 

Quasi Vivo QV500流動培養系統為接種在明膠支架上的人間充質干細胞(hMSCs)和人心肌祖細胞(hCMPC)提供充足的氧氣,促進細胞和營養物質向支架核心內擴散,并能快速有效地排除組織內的代謝廢物,促進血管生成,從而形成由血管樣和心臟樣細胞組成的組織結構密集的適于體內移植的原組織。

 

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Quasi-Vivo流動培養系統 (QV500型)的蠕動泵將培養基從儲液瓶泵到兩個串聯的培養腔室內,并能保持恒定流速(200μl/min),保證多孔明膠支架內層的培養基流動。

 

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構建含血管的3D心臟的實驗方案示意圖。明膠多孔支架被浸入稀釋的Matrigel中,然后轉移至內皮分化培養基中。之后將人間充質干細胞接種在支架上,使人間充質干細胞定植在支架培養上并向內皮進行分化,96小時后,將在聚苯乙烯細胞培養板用心臟分化培養基預先定型2周的心臟TNT-GFP人心肌祖細胞接種于血管化的支架上,用QV500流動培養系統在心臟分化培養基中培養7天。

 

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采用上述實驗方案,對用QV500培養一周后的共培養結構進行檢測,發現在支架上有大量細胞定殖。

 

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QV500流動培養條件下支架內部浸潤了大量的血管樣細胞(紅色)和人心肌前體細胞(hCMPC)衍生的心肌細胞(綠色),而靜態培養條件下,細胞大部分分布在支架表面。

 

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免疫組化結果顯示通過QV500動態培養可以促進心肌樣細胞(GFP,綠色)和內皮樣細胞(VCAM-1陽性細胞,紅色)向支架內部浸潤。

 

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(A) 切片顯示QV500流動培養的內皮樣細胞(VCAM-1陽性細胞,紅色)排列成孔狀,形成管狀結構,并與心肌樣細胞(GFP,綠色)接觸。(B)QV500流動培養條件下,支架內廣泛的細胞分布導致形成密集組裝的多細胞組織,該組織衍生自所用的人間充質干細胞(hMSCs)和人心肌前體細胞(hCMPC)。

 

總結:在本文中使用的QV500流動培養系統,能增強氧氣與營養物質的運輸,進而增強工程化心血管組織的活性和功能。

 

與眾不同的Quasi Vivo流動培養系統,讓日、美、英、法、瑞士、瑞典等70多個研究機構獲得了更強大的細胞培養工具,在包括呼吸系統、心血管系統、肝臟、腎臟、腸道、腦組織類器官,以及糖尿病的研究上更進一步。

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流動培養實現血腦屏障三種細胞共培養 | 阿爾茨海默病新模型

 

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血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)在中樞神經系統(CNS)的生理和病理中都起著重要的作用。血腦屏障功能異常會引起包括阿爾茨海默癥(AD)等許多神經退行性疾病。組成血腦屏障的毛細血管內皮細胞(capillary endothelial cells)、周細胞(pericytes)以及星形膠質細胞(astrocytes)間的復雜的相互作用使得很難在體內確定這三種細胞對神經毒性各自的貢獻。

 

 

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而Quasi Vivo流動培養系統可為體外培養這三種細胞提供在不形成屏障的情況下維持細胞間通訊的好培養環境。Quasi Vivo流動培養系統為未來研究不同類型的血腦屏障細胞在中樞神經系統疾病和細胞毒性試驗中的特殊作用提供一個有價值的工具。(Miranda-Azpiazu P, et al. A novel dynamic multicellular co-culture system for studying individual blood-brain barrier cell types in brain diseases and cytotoxicity testing. Sci Rep. 2018; 8(1): 1-10.)

 

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圖 1. 單獨培養的人星形膠質細胞(A,GFAP陽性)、周細胞(B,α-actin陽性)、血管內皮細胞(C,CD31陽性)以及血管內皮細胞形成的緊密連接(D,ZO1陽性)。

 

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圖 2  用Quasi-Vivo QV500培養共享相同的培養基的星形膠質細胞、周細胞和血管內皮細胞的示意圖(A),R為儲液瓶,P為蠕動泵。連接培養基存儲瓶的一個Quasi-Vivo QV500流動培養系統的細胞培養腔室(B)。

 

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圖 3 Quasi-Vivo QV500流動培養系統建立的能同時培養三種不同細胞的多細胞共培養體系。

 

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圖4 幾種流動培養方式示意圖:A圖為單獨星形角質細胞流動培養,B圖為單獨周細胞流動培養,C圖為單獨血管內皮細胞流動培養,D圖為三種細胞組合后一起流動培養。

 

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圖5 用MTT法測細胞活力,與靜態培養相比,采用Quasi-Vivo QV500流動培養系統對單獨培養血管內皮細胞(HBECs)、周細胞(HBVPs)、星形角質細胞(HAs)(A)或三種細胞共培養(B)的血管內皮細胞的細胞活力有明顯升高。

 

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圖6 用MTT法測細胞活力,與靜態培養(Static)相比,流動培養(Dynamic)的周細胞(HBVPs)會更早受到Aβ25-35(淀粉樣蛋白β肽的Aβ25-35片段,用于阿爾茨海默病的造模)的毒害。

 

總結:本文中研究者利用Quasi-Vivo QV500流動培養系統建立了三種細胞的共培養。這些細胞不接觸,通過共享培養基實現細胞間的通信,不形成屏障能更好的研究這些細胞類型單獨對不同化合物的響應情況。并且研究者還發現共享相同培養基的星形膠質細胞、周細胞和血管內皮細胞的適流速為50 μl/min。

 

作為創新的細胞培養方法,Quasi Vivo流動培養已經70余家專業機構使用驗證,獲得了令人側目的培養效果,在美、英、法、日等多國開展了頗具新意的細胞研究,涉及呼吸系統、肝臟、腎臟、心血管、成纖維細胞、糖尿病模型、腦組織類器官等。

 

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