干细胞的衰老逆转改善抗氧化剂交付方法

随着年龄的增长,我们的身体随时间变化和退化的过程被称为衰老。干细胞,具有独特的能力改变成其他类型的细胞,也经历衰老,这提出了一个问题,当试图维持细胞培养用于治疗。这些细胞培养生产的生物分子为各种药物和治疗是很重要的,但一旦他们停止生产的细胞进入衰老状态,更糟的是,他们不是生产生物分子对抗这些疗法。

虽然有方法来清除旧的细胞一种文化,捕获率很低。而不是删除旧细胞,阻止细胞进入衰老首先是一种更好的策略,根据瑞恩·米勒,实验室的博士后Hyunjoon香港(M-CELS领袖/ EIRH / RBTE),化学和生物分子工程学教授。

“我们使用间充质干细胞,来源于脂肪组织,并产生生物分子疗法至关重要,所以我们要保持细胞培养健康。在临床环境中,最理想的方法来防止衰老是这些干细胞的环境条件,控制氧化状态,”米勒说。“抗氧化剂,你可以把它们的细胞的衰老状态,使它们像一个健康的干细胞。”

虽然细胞抗氧化剂治疗可以延缓衰老,目前抗氧化剂交付方法有很多缺点,包括大型的药物释放量随时间的变化和细胞之间。然而,最近发表的一项研究的实验室和Hee-Sun汉(GNDP / IGOH),化学助理教授,与米勒作为第一作者,描述了一种新的方法提供抗氧化剂的干细胞,是可靠的,持久的,最大限度地减少变异。

新方法利用抗氧化剂polymer-stabilized晶体的形式。传统方法中生长晶体核反应堆,但使用微流体技术,这种技术可以让研究人员的工作与非常少量的液体,研究人员可以创建晶体,都是一样的大小和剂量,减少变异在药物释放细胞之间。“微流体,每下降功能作为一个小型反应堆,这样我们可以得到小,出,单个晶体,最大限度地减少药物释放速率的变化。”米勒说。此外,晶体溶解以较慢的速度比传统方法,使药物的释放制服随着时间的推移,并增加药物的效果的持续时间。

“我们了解到狭窄的变异在药物的释放概要文件是非常重要的,”汉解释道。“当你添加药物溶于水,是这段破裂,有很多是溶解在液体中,而不是更晚。但是水晶允许这个制服,延长释放,这有助于维持窄幅波动的最佳浓度是必要的。”

“当典型抗氧化剂被放入水或生物液体,他们失去至关重要的活动在6小时内,”描述。“但是新的抗氧化剂晶体仍生物活性至少两天,所以我们可以延长药物的持续时间,也减少我们的频率必须添加抗氧化剂对细胞培养基。这种最小化的变异类型的干细胞的生物分子生成和提高产品的重现性,在生物制造的最大挑战之一。”

增加药物的疗效持续时间意味着干细胞文化可以更长时间的衰老状态,从而导致更大的收获的疗法所需的生物分子。米勒还说,这种方法可用于patient-derived干细胞治疗,生物分子从患者自身的身体是用来帮助各种组织疾病,如受伤或疾病。

“当我们使用来自捐赠者的生物分子而不是病人,可以有很多的效果,”米勒解释道。“理想情况下,我们会收获干细胞从我们治疗的病人,他们生长在一个生物反应器,并收获这些生物分子治疗。这适用于20人,但是如果我们设想一位上了年纪的病人,他们会有一个高人口的这些衰老细胞,不会分泌的治疗相关的生物分子。如果我们能把这些细胞的状态,并使他们表现得像一个健康的细胞,我们可以得到一个更大的负载为病人治疗相关的生物分子。

团队说,尽管他们想要继续改善生物制造过程中,已经有许多潜在的用途,这种方法除了交付的抗氧化剂控制干细胞的文化。大多数细胞衰老的经验,所以这项技术可以被应用到其他细胞培养重要的药品和治疗。此外,晶体可以用于提供持续和控制水平的抗氧化剂,或其他潜在的药物,直接进入病人的目标组织。

“我认为这里的美丽,这是一个技术开发,这可以应用于各种亲水性药物,疾病模型和方法应用,”汉说。“我们表明我们可以持续释放这种药物维持在一个相对恒定速率在较长一段时间。有很多令人兴奋的研究和方向,我们可以用这个技术”。

参考:米勒RC,李J, Kim YJ汉H,香港H . In-drop微晶组装的热循环控制衰老功效的变化最小的(德文)。副词功能材料。2023:2302232。doi:10.1002 / adfm.202302232

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