Criopreservação e recuperação das células humanas iPS usando KnockOut Completa Feeder livre de substituição de soro Médio

Summary

Este protocolo descreve o procedimento detalhado para a criopreservação de células iPS humanas no meio de criopreservação KnockOut SR e recuperação destas células em completa KnockOut Feeder SR Free (KSR-FF) médio ou alimentação baseada em médias KnockOut SR.

Abstract

A descoberta em 2006 que fibroblastos humanos e mouse poderia ser reprogramado para gerar células iPS ^1-3 com qualidades muito semelhantes às células-tronco embrionárias criou uma valiosa fonte de novas células pluripotentes para descoberta de medicamentos, terapia celular, e pesquisa básica.

Media GIBCO e reagentes têm estado na vanguarda da pesquisa com células-tronco pluripotentes por anos. Knockout DMEM suplementado com Knockout Serum substituição é a mídia de sua escolha para o crescimento de células-tronco embrionárias e, agora, de cultura de células iPS ^3-9. Este padrão ouro sistema de mídia agora pode ser usado para alimentação livre de cultura com a adição de Knockout SR Cocktail Fator de Crescimento.

ES humana e métodos tradicionais de cultura de células iPS requerem o uso de mouse ou camadas de alimentação humana de fibroblastos, ou alimentador condicionado médio. Estes métodos cultura são de trabalho intensivo, difícil de escala e é difícil manter quadris células indiferenciadas, devido às condições indefinido. Invitrogen desenvolveu Knockout SR Cocktail Fator de Crescimento para permitir que você facilmente transição seus quadris e culturas de células-tronco embrionárias humanas para alimentação livre, mantendo o uso do SR Knockout.

Protocol

Nota: Para manter as condições de cultura estéril, todos os procedimentos neste protocolo são realizadas utilizando práticas de laboratório estéril e conduzidos sob uma capela de fluxo laminar. Antes de começar, certifique-se que qualquer mídia é equilibrado a 37 ° C e adequadamente gaseados. Preparar pratos Geltrex revestido Cultura Nota: ver anexo para o uso de placas de cultura de CELLstart revestido. Tubo de descongelar um dos Geltrex (1 mL) lentamente a 2-8 ° C e diluir 1:100 em 99 mL de Knockout D-MEM/F-12. Misturar a solução suavemente. Nota: Algumas linhagens de células iPS podem requerer uma diluição Geltrex diferentes para o crescimento ideal. Veja o apêndice para diluições de alternativa. Cobrir toda a superfície de cada placa de cultura com a solução Geltrex (1 mL para um prato de 35 mm, 1,5 mL para um prato de 60 mm). Seal cada prato com Parafilm para evitar a secagem e incubar os pratos para 1 hora a 37 ° C. Nota: Neste ponto, você pode armazenar os pratos Geltrex revestido cultura a 4 ° C por até 1 mês. Seal cada prato com Parafilm para impedir a Geltrex sequem. Antes de usar, transferir os pratos Geltrex revestido a uma capela de fluxo laminar e permitir-lhes atingir a temperatura ambiente (cerca de 1 hora). Preparando Alimentador-Free SR Completa KnockOut Médio Para preparar 1 mL de 10 mcg / ml solução FGF Basic, assepticamente misturar os componentes listados abaixo. Alíquota da solução e armazenar a -20 ° C por até 6 meses. FGF básico 10 mg D-PBS 990μL 10% BSA 10 L Nota: BSA pode ser substituído com HSA ou SR Knockout na mesma concentração. Para preparar 50 mL de solução 2 Dispase mg / mL, assepticamente misturar os componentes listados abaixo. Filtro de esterilizar a solução e armazenar a 4 ° C por até duas semanas. Dispase 100 mg D-PBS 50 mL Para preparar 100 mL de SR KnockOut completa Alimentador-Free (KSR-FF) assepticamente combinar os componentes listados na tabela abaixo. Componente Concentração de ações Concentração Final Volume Knockout DMEM/F12 (Cat. n º. 12.660-012) – 1X 76,8 mL Glutamax-I (Cat. No. 35050-061) 200 mM 2 mM 1 mL KnockOut SR (sem Cat.. 10.828-028) – 20% 20 mL KnockOut SR-GFC (sem Cat.. A10580-01) 50X 1X 2 mL bFGF (Cat. n º. PHG0024). 10 mcg / mL 20 ng / mL 200 mL Você pode armazenar o meio KSR-FF a 2-8 ° C por até uma semana. Pouco antes de pré-equilibrar o meio completo à temperatura e gases, adicionar assepticamente o volume necessário de 2-mercaptoetanol (55 mM de concentração de ações) para uma concentração de 0,1 mM final. Por exemplo, para preparar 100 mL da KSR-FMédio F adicionar 182 mL de 55 mM 2-mercaptoetanol (1:550 diluição) Alternativamente, o 2-mercaptoetanol podem ser adicionadas ao meio 1X preenchido e armazenado a 2-8 ° C por até uma semana. Preparando congelamento / Criopreservação Médio O meio de criopreservação consiste em dois meios de comunicação; Médio Congelamento A e B. Congelamento Médio Eles são adicionados às células em momentos diferentes e devem permanecer separados. Eles estão cada 50% do volume total de Medium Criopreservação necessário. O volume total de Medium Criopreservação necessário é 1 mL para cada frasco a ser congelados. Um prato de 90% confluentes 60mm de CTEh pode ser usado para o banco 2 frascos de CTEh na mídia criopreservação. Prepare volume suficiente de cada meio de congelamento, com um extra de 2-5 mL para garantir excedente. Congelamento Médio A (50% do volume final): 50% DMEM/F12 KSR 50% Congelamento Médio B (50% do volume final): 80% DMEM/F12 20% DMSO Exemplo: Se você está congelando 20 frascos de células, você precisará de 20 mL de Criopreservação Médio. Adicionar 4 ml de sobrecarga para um total de Medium Criopreservação 24mL. Isso significa que você vai precisar de 12 ml Médio Congelamento A. (50% de 24mL) e 12 ml de B Freezing Medium (50% de 24mL) Congelamento Médio A (12 ml): 6 mL DMEM/F12 6 mL KSR Congelamento Médio B (12 mL): 9,6 mL DMEM/F12 2,4 mL DMSO A composição final do Médio Criopreservação é de 65% DMEM/F12, KSR 25% e DMSO 10%. Criopreservação iPSCs Pré-aquecer o volume necessário de Dispase em um banho de água 37 ° C. Consulte a Tabela 1 abaixo para obter detalhes sobre os volumes necessários. Pré-equilibrar o volume necessário de KSR-FF em um banho de água a 37 ° C for15 min. Consulte a Tabela 1below para obter detalhes sobre os volumes necessários. Aspirar o meio de gastos do navio cultura usando uma pipeta, e lavar as células duas vezes com D-PBS. Delicadamente adicionar pré-aquecido Dispase solução para o navio de cultura (por exemplo, 1 mL de solução Dispase por 60 mm placa de cultura). Redemoinho do navio cultura para revestir a superfície da célula inteira. Incubar a embarcação cultura a 37 ° C por 3 minutos. Remover o navio da incubadora, aspire a solução Dispase e lavar cuidadosamente as células com D-PBS. Raspe as células da superfície da placa de cultura com uma espátula de células, e transferência das células para um tubo de centrifugação estéril 15ml. Lavar o prato de cultura duas vezes com KSR-FF, gentilmente "pulverização off" as células que não tenham destacado. Piscina do enxágüe meio com as células no tubo de 15mL. Centrifugar o tubo a 200 xg por 5 minutos em temperatura ambiente para agregar as células. Aspirar cuidadosamente o sobrenadante sem perturbar o pellet celular e descartá-lo. Prepare uma quantidade suficiente de criotubos. Uma vez que as células estão em contato com DMSO, devem ser aliquotado e congelado dentro de 2-3 minutos. Agite suavemente o tubo, para desalojar totalmente o pellet celular a partir do fundo do tubo e volte a suspender as células em A. Medium Congelamento [cuidado pipetando para cima e para baixo usando a 5 mL pipeta sorológica]. Após suspensão uniforme de aglomerados, adicionar igual volume de B Freezing Medium para ele, de uma forma sábia queda, enquanto gentilmente agitando o suspensão de células para misturar. Nota: Neste ponto, as células estão em contato com DMSO e trabalho deve ser realizado de forma eficiente. Uma vez que as células estão em contato com DMSO, devem ser aliquotado e congelado dentro de 2-3 minutos. Ml 1 alíquota da suspensão de células em cada cryovial. Rapidamente colocar os frascos em um Mr. Frosty [para congelar rapidamente] e transferi-lo para -80 ° C durante a noite. Após o armazenamento durante a noite a -80 ° C, a transferência das células para um tanque de nitrogênio líquido para o armazenamento de longo prazo. iPSC descongelar frasco e recuperação das células Nota: KSR-FF pode ser substituído com KSR meio contendo MEF-condicionado, ou médio KSR para uso com alimentadores. Veja o apêndice para obter instruções para a preparação de meios de comunicação. Pré-aquecer 10ml de KSR-FF médio em um tubo de 50 mL. Equilibrar a quantidade adequada de Geltrex revestido pratos à temperatura ambiente e aspirar qualquer tipo de líquido a partir os pratos antes que você platingr células. Remova cuidadosamente a CTEh (ou iPSC) frasco de Tanque de armazenamento de nitrogênio líquido. Descongelar rapidamente frasco frozen de células em um banho de água 37 ° C, até que apenas um pequeno pedaço congelado permanece no frasco. Pulverizador frasco com 70% isopropanol para descontaminar-lo e transferi-la para a capa estéreis de cultura de tecidos. Transferir assepticamente todo o conteúdo do frasco em um tubo cônico de 15 mL utilizando uma pipeta de 5 mL. Lavar o frasco com 1 mL de KSR-FF e adicione este ao tubo de centrifugação de 15 mL. Lentamente, adicionar 4 mL da KSR-FF gota a gota, para as células no tubo de 15mL cônico. Ao adicionar o meio, gentilmente mova o tubo para trás e para misturar as células. (Isto reduz choque osmótico para as células). Centrifugar o tubo de 15 mL com a suspensão de células em 1000rpm (200 x g) por 2 minutos em temperatura ambiente. Aspirar cuidadosamente e descartar o sobrenadante sem perturbar o pellet celular. Re-suspender o pellet celular pré-aquecido KSR-FF (por exemplo, prato 4mL/60 milímetros), utilizando uma pipeta de 5 mL e gentilmente pipeta as células para cima e para baixo até pellet celular está totalmente dispersa. A viabilidade de mais de 70% é esperado, no entanto, se a viabilidade é inferior a 70%, pode demorar mais tempo para as células para chegar a confluência. Usando a mesma pipeta, transferir a suspensão celular gota a gota, a Geltrex revestido placa de cultura pré-equilibradas à temperatura ambiente. Coloque o prato de cultura em uma incubadora de 37 ° C, com uma atmosfera húmida de 4 a 6% CO 2 no ar. Cuidadosamente redemoinho em um navio norte a sul, de leste a oeste padrão para distribuir uniformemente as células. Suavemente fluido mudar a placa de cultura de 24 horas pós-descongelamento, e depois diariamente para remover os restos celulares e para fornecer nutrientes fresco até que o prato é de aproximadamente 70-80% confluentes. Para a cultura e continuou passaging de células iPS seu, consulte nosso protocolo intitulado "Alimentador-Livre Cultura e Passaging das células humanas iPS usando Completa KnockOut substituição Feeder Serum-Free Medium" Resultados esperados As células devem ser cerca de 70-80% confluentes antes da criopreservação. Dispase resultados na digestão enrolando e dobrando das colônias ao longo das margens da colônia. Após a colheita as células são congeladas como pequenos aglomerados na mídia criopreservação. Uma vez que o frasco é descongelado, as células se recuperar e anexar o prato pré-revestidos como pequenos aglomerados. Eles crescem rapidamente levando a um prato confluentes em 5-6 dias. Tabela 1 – Volumes recomendadas Componente Dish 35 milímetros Dish 60 milímetros Dish 100 milímetros Completa KnockOut SR médio 2 mL 4 mL 10 mL Geltrex Solution 1 mL 1,5 mL 4-5 mL Dispase 0,5 mL 1 mL ML 3-4 D-PBS para lavagem 2 mL 4 mL 10 mL Por favor, clique aqui para ver o apêndice .

Materials

Material Name	Type	Company	Catalogue Number	Comment
Knockout DMEM/F12			12660-012	Note: see appendix for the use of alternative DMEM products GlutaMAX-I (Cat. No. 35050-061)
KnockOut Serum Replacement			10828-028
KnockOut Serum Replacement Growth Factor Cocktail			A10580-01
FGF-basic, human recombinant protein, 10 μg			PHG0024	Note: see appendix for alternative bFGF pack sizes.
2-Mercaptoethanol			21985-023
Dispase			17105-041	Note: see appendix for alternative passaging methods
Geltrex hESC-Qualified Reduced Growth Factor Basement Matrix, 1 mL			A10480-01
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (D-PBS) without calcium and magnesium			14190-144
DMSO, 500mL		JT Baker	JT9224-1
Sterile Tissue Culture Hood
Incubator set at 37°C
Pipette-Aid
Water Bath set at 37°C
Sterile serological pipettes (5 mL, 10 mL)
Centrifuge
15 mL centrifuge tubes
60 mm Tissue Culture treated dishes
Liquid nitrogen storage tank
Isopropanol freezing containers
1.5 mL Cryovials