iPS細胞技能的出現(xiàn)，為再生醫(yī)療帶來了新的發(fā)展方向。iPS細胞強大的多分化功能可以用于制造各種細胞。2013年日本厚生勞動省批準了利用誘導多功能干細胞(iPS細胞)開展視網(wǎng)膜再生的臨床研究。2014年日本東京大學的研究結(jié)果顯示，iPS細胞有助治療漸凍癥。目前已有多項有關iPS細胞的研究。但是如何實現(xiàn)iPS細胞工業(yè)化生產(chǎn)一直是一個技能難點。

iPS細胞的出現(xiàn)，在干細胞研究領域、表觀遺傳學研究領域以及生物醫(yī)學研究領域都引起了強烈的反響。近日，大阪大學開發(fā)出一種自動機械設備，可以有效降低iPS的制備成本，對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病的治療具有重要意義。后續(xù)，患者或許可以選擇出國看病，尤其是可以選擇去日本看病。

圖源：創(chuàng)客貼

實現(xiàn)iPS細胞工業(yè)化生產(chǎn)的自動機械設備

能夠生成各種器官組織的iPS細胞（人工誘導多功能干細胞）是實現(xiàn)臨床廣泛應用的關鍵。但是目前對于該細胞的培養(yǎng)還一直依賴于人工培養(yǎng)，不僅效率不高，品質(zhì)不穩(wěn)定，而且花費的成本較高，大量制備幾乎不可能。為了有效克服這一難題，大阪大學的研究人員開發(fā)出一種新型設備。

研究人員開發(fā)了用于iPS細胞由來視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細胞工業(yè)化生產(chǎn)的自動機械設備（圖1），實現(xiàn)了從iPS細胞的擴大培養(yǎng)開始到RPE細胞回收的機械化。

圖 紀岡正博教授等開發(fā)的細胞全自動培養(yǎng)設備 （圖/大阪大學）

本次研究團隊通過多種標志物解析比對，確認自動培養(yǎng)制備的細胞片達到了熟練技能員人工培養(yǎng)的片層品質(zhì)水平。由此證明細胞片層自動培養(yǎng)的可行性。研究人員使用加速度傳感器，調(diào)查了震動與細胞的關系。隨后研究人員對培養(yǎng)設備做了加速度應對改良，實現(xiàn)了高品質(zhì)細胞組織的制備。

圖 網(wǎng)膜色素上皮細胞培養(yǎng)中 （照片：紀岡研）

研發(fā)團隊同時也力爭降低細胞組織制備成本。如果進展順利，團隊估計將于五六年內(nèi)進入臨床實用。

什么是iPS細胞？

誘導性多能干細胞( Induced pluripotent stem cells,PSCs)技能是指通過導入特定的轉(zhuǎn)錄因子將終末分化的體細胞重編程為多能性干細胞。分化的細胞在特定條件下被逆轉(zhuǎn)后,恢復到全能性狀態(tài),或者形成胚胎干細胞系,或者進一步發(fā)育成新個體的過程即為細胞重編程( Cell reprogramming)。

分化是基因選擇性表達的結(jié)果,并沒有改變遺傳物質(zhì),而重編程在某種意義上就是分化的一個逆轉(zhuǎn)。與經(jīng)典的胚胎干細胞技能和體細胞核移植技能不同,PSCs技能不使用胚胎細胞或卵細胞,因此沒有倫理學問題。此外,利用 IPSCS技能可以用病人自己的體細胞制備專有的干細胞,從而大大降低了免疫排斥反應發(fā)生的可能性。

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