3D細胞培養技術顯著提高誘導多能幹細胞分化效率

　　誘導多能幹細胞具有在體內分化為任何類型細胞的功能，這為藥物研究和再生醫學提供了強有力的研究工具。不過目前要在實驗室大規模地將誘導多能幹細胞誘導分化為特定細胞並非易事。為了解決這一挑戰，新加坡A*STAR的一個幹細胞研究小組開發出了一種新的細胞分化方法。利用這種技術，誘導多能幹細胞在3D生物反應器中增殖並有效行程神經祖細胞。「這種方法對於正在發展的細胞治療以及藥物篩選行業來說是一個極大的推動，它可也以用來重複生產大量用於移植和藥物研發的細胞，」領導這項研究的A*STAR生物工藝技術研究所科學家Steve Oh表示。

　　Steve Oh和他的同事利用一種「微載體(microcarrier)」平臺開展他們的研究。微載體平臺是他們先前為了培養人類胚胎幹細胞而開發的一種平臺，細胞在3D懸浮系統中的固體小顆粒上生長。他們對這套用於人類誘導多能幹細胞的技術進行了優化，證實將蛋白包被的圓柱形微載體置於搖瓶之中培養細胞，每天更換一次培養基即可生產20倍的重編程幹細胞。該產量比其他任何報導的批量細胞培養方法的產量都要高。

　　一般情況下，培養得到的誘導多能幹細胞然後需要在陪替氏平皿上經過煞費苦心的操作形成更具特異性的細胞。而在新的3D設備中，只要對生長培養基進行簡單的改動，研究者就可以將幹細胞誘導變成神經祖細胞，效率高達85%。利用這一技術，每個誘導多能幹細胞能產生333個神經祖細胞，而經典的2D培養技術中，每個初始的誘導多能幹細胞只能產生53個神經祖細胞。Steve Oh表示，微載體培養為細胞生長提供了更大的表面積，系統可容納更多的細胞從而增加產量。Steve Oh的團隊還進而將神經祖細胞誘導生成了許多不同類型的腦細胞，包括神經元、寡樹突膠質細胞、星形膠質細胞。Steve Oh解釋說，在未來這類神經細胞可用於治療帕金森症，而寡樹突膠質細胞可用於移植治療脊柱損傷。

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