Medicina rigenerativa

Dalla coltura cellulare alla produzione cellulare

La coltura/produzione cellulare per produrre un prodotto terapeutico è molto diversa dalla coltura cellulare eseguita di routine in un ambiente accademico o di ricerca di base. La produzione nei settori sanitario e farmaceutico richiede un livello maggiore di controllo di qualità ed efficienza operativa ed è soggetta a una regolamentazione significativamente maggiore. La produzione prevedibile di un prodotto di qualità che soddisfi gli standard richiesti riducendo al minimo i costi è l'ideale.

L'applicazione dell'analisi d’immagine per informare il processo decisionale aiuta a rimuovere uno dei maggiori ostacoli alla produzione attendibile: la dipendenza da operatori umani, che introduce intrinsecamente variabilità, anche con personale esperto. Metodi qualitativi, come ad es. “agitare il recipiente tre volte dopo la semina”, possono essere messi alla prova utilizzando tecniche di analisi quantitativa dell'immagine e quindi formalizzati.

L'applicazione di sistemi 3D ingegnerizzati, derivati da cellule staminali, per l'impianto nei pazienti è già in corso, ad es. la coltura di innesti cutanei. Sono in corso test clinici su sistemi cellulari più complessi. L'obiettivo finale è quello di essere in grado di coltivare organi complessi completamente funzionali, come il cuore. Si noti che i tessuti ingegnerizzati in 3D, inclusi vari tipi di organoidi, vengono applicati anche ai test di sperimentazione farmacologica. Fare clic per visualizzare la nostra pagina sulle soluzioni di sperimentazione farmacologica per ulteriori informazioni su questa applicazione.

Ridurre al minimo la perturbazione delle colture cellulari sensibili

Svariati tipi cellulari vengono coltivati in vitro, comprese cellule primarie ottenute recentemente da tessuti, linee cellulari immortalizzate e cellule staminali. Le colture di linee cellulari immortalizzate, spesso utilizzate per la ricerca biologica di base, possono essere abbastanza in grado di resistere a condizioni significativamente dannose, come una densità di semina impropria, essere lasciate fuori dall'incubatore per lunghi periodi, ecc. Le cellule staminali tendono ad essere più sensibili alle perturbazioni. Una rigorosa attenzione alle condizioni di coltura è quindi importante quando si lavora con le cellule staminali, specialmente se coltivate per l'uso come parte di una terapia.

Un fattore importante da considerare sono le condizioni di incubazione e la loro uniformità. Il BioStudio-T e il BioStudio-mini sono invece realizzati per essere compatti abbastanza da poter essere inseriti negli incubatori e negli armadi di biosicurezza esistenti.

Le vibrazioni sono un altro motivo di preoccupazione. Tra gli altri fattori, la vibrazione può causare stress alle cellule e influenzare il loro pattern di semina dopo il passaggio. Per ridurre al minimo le vibrazioni, BioStudio-T utilizza una strategia con obiettivo a scansione per l'acquisizione a mosaico, anziché spostare il campione.

Anche la fototossicità è una fonte di preoccupazione. Per questo motivo, di solito si preferisce una tecnica a bassa intensità di illuminazione come il contrasto di fase. La marcatura a fluorescenza può essere una procedura invasiva e l'imaging a fluorescenza può essere fototossico. Gli strumenti della serie BioStudio di Nikon sfruttano l'imaging a contrasto di fase utilizzando un LED rosso per l'illuminazione. La luce rossa trasporta meno energia ed è meno fototossica rispetto a un simile quanto di luce blu.

Cell x Image Lab: una risorsa per colture cellulari di successo

Sostenere il campo della medicina rigenerativa è un obiettivo strategico di Nikon Healthcare. A tal fine, abbiamo lanciato il sito web Cell x Image Lab, che descrive nel dettaglio come l'imaging e l'analisi di microscopia possono essere utilizzati per conferire un vantaggio quantitativo ai processi e alle procedure di coltura cellulare, migliorando il tasso di successo e la riproducibilità della produzione cellulare. L'imaging e l'analisi sono utili anche per la garanzia della qualità e per lo sviluppo di nuovi processi e procedure.

Il sito web di Cell x Image Lab include sia una sezione introduttiva con informazioni di base sul campo, sia numerosi casi di studio che descrivono in dettaglio le applicazioni di imaging e analisi specifiche per la coltura e la produzione cellulare.