1 차 간세포 보존을 위한 대량 물방울 유리화

Reinier  J. de Vries; Peony  D. Banik; Sonal Nagpal; Lindong Weng; Sinan Ozer; Thomas  M. van Gulik; Mehmet Toner; Shannon  N. Tessier; Korkut Uygun

doi:10.3791/60250

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방법 논문

1 차 간세포 보존을 위한 대량 물방울 유리화

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DOI:

10.3791/60250

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2019년 10월 25일

Reinier J. de Vries¹^,²^,³ , Peony D. Banik¹^,² , Sonal Nagpal¹^,² , Lindong Weng¹^,² , Sinan Ozer¹^,² , Thomas M. van Gulik³ , Mehmet Toner¹^,² , Shannon N. Tessier¹^,² , Korkut Uygun¹^,²

¹Center for Engineering in Medicine, Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital, ²Shriners Hospitals for Children, Boston, ³Department of Surgery, University of Amsterdam

이 논문에서

요약

이 원고는 1 차 세포가 낮은 농도에서 저온 보호 제로 미리 배양되고 큰 물방울에서 유리화되는 다량의 쥐 간세포를 위한 얼음없는 동결 보존 방법을 기술합니다.

초록

Vitrification은 생물학적 시료의 고전 저감 동결(약 1°C/min)의 냉동 보존을 위한 유망한 얼음 없는 대안입니다. 유리화는 해로운 얼음 형성을 피하면서 유리 상으로 물의 전환을 달성하기 위해 매우 빠른 냉각 속도를 필요로한다. 냉동 보호제(CPA)를 사용한 사전 인큐베이션은 생물학적 시료의 중요한 냉각 속도를 감소시킬 수 있지만, 유리화에 의한 얼음 없는 냉동 보존을 위해서는 일반적으로 고농도가 필요합니다. 그 결과, 유리화는 CPA 독성에 의해 방해되고 빠르게 냉각될 수 있는 작은 샘플로 제한됩니다. 최근에는 이러한 고유의 한계가 대량 액적 유리화에 의해 극복될 수 있음을 입증되었다. 이 새로운 방법을 사용하여, 세포는 먼저 낮은 세포 내 CPA 농도로 미리 배양된다. 급속한 삼투성 탈수를 활용하는 세포내 CPA는 독성 CPA 농도를 완전히 평형화할 필요 없이 유리화 바로 전에 농축됩니다. 세포 탈수는 유체 장치에서 수행되며 액체 질소에서 유리화되는 대형 액적의 연속높은 처리량 생성과 통합됩니다. 최소한의 CPA 독성을 가진 이 얼음 없는 동결 보존 방법은 대량의 세포 양에 적합하며, 기존의 느린 동결 동결 보존에 비해 간세포 생존력과 대사 기능이 증가합니다. 이 원고는 성공적인 대량 물방울 유리화에 대한 방법을 자세히 설명합니다.

서론

간세포의 동결 보존 후 세포 생존력 및 대사 기능의 상실은 여전히 임상^적용을제한하는 주요 문제이며^1,^2,^3. 간세포 동결 보존의 벤치 마크 방법은 CPA (디메틸 설폭사이드 [DMSO], 포도당 및 알부민)로 간세포를 미리 배양하고 후속 제어 속도 동결 (약 1 °C / 분)에 수행되는 느린 동결입니다. 극저온^4,⁵. 많은 보고된 최적화에도 불구하고, 얼음 형성의 동결 및 기계적 응력 동안 해로운 삼투성 불균형과 함께 CPA 독성은 느린 동결^6,^7의근본적인 단점으로 남아 있다.

Vitrification은 얼음 형성으로 인한 부상이 유리 상태로물의 직접 상 전환에 의해 완전히 회피되는 것을 통해 서두르는 이점을 제공한다^6. 그러나 순수한 물(-137°C)의 유리 전이 온도에 도달하려면 유리 전이 온도 8 을 초과하는 얼음 형성을 ....