Medicina regenerativa

La medicina regenerativa es el campo médico relacionado con el desarrollo de terapias basadas en células para reemplazar/reparar/tratar tejidos y órganos enfermos o lesionados. Las células madre se utilizan principalmente debido a su capacidad de diferenciación en múltiples tipos de células. Tanto las células madre multipotentes, como las células madre mesenquimales (MSC), como las células madre pluripotentes, incluidas las células madre embrionarias (ESC) y las células madre pluripotentes inducidas (iPSC), se utilizan para fabricar productos terapéuticos.

El cultivo, la diferenciación y la aplicación fiables de células madre son, por lo tanto, de gran importancia en la medicina regenerativa. La 'fabricación celular' de células madre a escala se realiza de manera más fiable utilizando un microscopio óptico para determinar y evaluar cuantitativamente los indicadores clave relacionados con el estado y la calidad del cultivo. Dichos indicadores pueden incluir la tasa de proliferación, las características de formación de colonias, las características morfológicas, etc.

Productos para la Medicina Regenerativa

Los microscopios invertidos Nikon ECLIPSE Ts2 y Ts2-FL son microscopios invertidos compactos galardonados diseñados para el trabajo de rutina relacionado con el cultivo celular. El Ts2-FL tiene todas las características del Ts2 pero, además, proporciona epifluorescencia basada en LED incorporada. Estos microscopios son la opción habitual para el trabajo de cultivo celular más rutinario y se utilizan más en la investigación básica que en la fabricación.

●: Incluido, ⚬: Opcional

Técnicas de contraste compatibles	ECLIPSE Ts2
	ECLIPSE Ts2 Microscopios invertidos
Fuente de iluminación diascópica	Blue LED-excited white phosphor
Control de posición	Manual
Integración de cámara	Free Selection (Optional)
Se adapta bien a placas, platos y matraces.	yes
Compatible con la descontaminación usando H₂O₂vaporizado	no
Adecuado para instalaciones de fabricación de células.	no
Campo Claro	yes
Fluorescencia de campo amplio	TS2-FL
Contraste de relieve de Nikon	yes
Contraste de fase	yes

Discusión sobre la Medicina Regenerativa

Aplicación del Módulo de análisis celular para crear una imagen de máscara de las colonias iPSC presentes en los datos de contraste de fase, lo que permite medir el número de colonias y su área respectiva.

Del cultivo celular a la fabricación celular

El cultivo/fabricación celular para producir un producto terapéutico es muy diferente al cultivo celular que se realiza de forma rutinaria en un entorno académico o de investigación básica. La fabricación en las industrias de salud y farmacéutica requiere un mayor nivel de control de calidad y eficiencia operativa y está sujeta a una regulación significativamente mayor. La producción predecible de un producto de calidad que cumpla con los estándares requeridos y minimice los costos es lo ideal.

La aplicación del análisis de imágenes para informar la toma de decisiones ayuda a eliminar una de las mayores barreras de la fabricación predecible: la dependencia de los operadores humanos, que inherentemente introduce variabilidad, incluso con un personal experimentado. Los métodos cualitativos, por ejemplo, “agitar el recipiente tres veces después de sembrar” se pueden poner a prueba usando técnicas de análisis de imágenes cuantitativas y así formalizarse.

La aplicación de sistemas derivados de células madre en 3D diseñados para la implantación en pacientes ya está ocurriendo, por ejemplo, el cultivo de injertos de piel. Se están realizando pruebas clínicas de sistemas celulares más complicados. El objetivo final es poder cultivar órganos complejos completamente funcionales como el corazón. Tenga en cuenta que los tejidos de ingeniería 3D, incluidos varios tipos de organoides, también se aplican a las pruebas de descubrimiento de fármacos. Haga clic para ver nuestra página de Soluciones de descubrimiento de fármacos para obtener más información sobre esta aplicación.

Minimización de la perturbación en cultivos celulares sensibles

Una variedad de tipos de células se cultivan in vitro, incluidas las células primarias obtenidas recientemente de tejido, las líneas celulares inmortalizadas y las células madre. Los cultivos de líneas celulares inmortalizadas, como se usan a menudo para la investigación biológica básica, pueden ser muy capaces de resistir agresiones significativas, como una densidad de siembra inadecuada, dejarlas fuera de la incubadora durante períodos prolongados, etc. Las células madre tienden a ser más sensibles a la perturbación. Por lo tanto, es importante prestar atención estricta a las condiciones de cultivo cuando se trabaja con células madre, especialmente cuando se cultivan para su uso como parte de un tratamiento.

La fototoxicidad también es una preocupación. Por esta razón, generalmente se prefiere una técnica de baja intensidad de iluminación como el contraste de fase. El etiquetado de fluorescencia puede ser un procedimiento invasivo y la captura de imágenes de fluorescencia puede inducir fototoxicidad.

Cell x Image Lab: un recurso para el éxito del cultivo celular

Apoyar el campo de la medicina regenerativa es un objetivo estratégico de Nikon Healthcare. Con este fin, hemos lanzado el sitio web Cell x Image Lab que detalla cómo se pueden usar la captura de imágenes y el análisis de microscopía para dar una ventaja cuantitativa a los procesos y procedimientos de cultivo celular, mejorando la tasa de éxito y la reproducibilidad de la fabricación celular. La captura de imágenes y el análisis también son útiles para garantizar la calidad y desarrollar nuevos procesos y procedimientos.

El sitio web de Cell x Image Lab incluye una sección introductoria con información básica sobre el campo, así como numerosos estudios de casos que detallan aplicaciones específicas de análisis e imágenes para el cultivo y la fabricación de células.

Glosario

Adecuado para instalaciones de fabricación de células.: Esto se refiere a si los sistemas pueden realizar tipos comunes de ensayos aplicados en instalaciones de fabricación de células (p. ej., identificación de colonias de células madre).
Compatible con la descontaminación usando H₂O₂vaporizado: La descontaminación con peróxido de hidrógeno vaporizado es un estándar de la industria para espacios cerrados. Se aplica ampliamente en hospitales y otras instalaciones médicas.
Control de posición: La capacidad de traducir la muestra o la posición de escaneo usando componentes del sistema motorizado, por ejemplo, usando una unidad Z motorizada para mover la lente del objetivo y el plano focal correspondiente.
Fuente de iluminación diascópica: Las fuentes de iluminación para las técnicas de contraste basadas en luz transmitida diascópica suelen ser diodos emisores de luz (LED) o lámparas halógenas. Los LED son una opción brillante, ecológica y más eficiente energéticamente.
Integración de cámara: Nikon ofrece una variedad de opciones de cámara, incluidas opciones CMOS rápidas, tanto monocromáticas como de color.
Se adapta bien a placas, platos y matraces.: Estos son los tipos comunes de recipientes utilizados para el cultivo de células. Esta categoría se refiere a la disponibilidad de platinas/insertos Nikon para recipientes de tamaño estándar.
Técnicas de contraste compatibles: El contraste de fase es el estándar para el cultivo y la fabricación de células, sin embargo, a veces se requieren otras técnicas (p. ej., fluorescencia).