Medicina rigenerativa

La medicina rigenerativa è il campo medico che si occupa dello sviluppo di terapie cellulari per la sostituzione/riparazione/trattamento di tessuti e organi malati o danneggiati. Le cellule staminali sono utilizzate principalmente per la loro capacità di differenziamento in diversi tipi di cellule. Sia le cellule staminali multipotenti, tra cui le cellule staminali mesenchimali (MSC), che le cellule staminali pluripotenti, che includono le cellule staminali embrionali (ESC) e le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), sono utilizzate a scopo terapeutico.

La coltura, il differenziamento e l'applicazione affidabili delle cellule staminali sono quindi di grande importanza nella medicina rigenerativa. La “produzione cellulare” di cellule staminali su larga scala viene eseguita nel modo più attendibile utilizzando un microscopio ottico per determinare e valutare quantitativamente gli indicatori chiave relativi allo stato e alla qualità della coltura. Tali indicatori possono includere il tasso di proliferazione, le caratteristiche di formazione delle colonie, le proprietà morfologiche, ecc.

Prodotti per la Medicina Rigenerativa

I microscopi invertiti Nikon ECLIPSE Ts2 e Ts2-FL sono microscopi invertiti compatti pluripremiati, progettati per il lavoro di routine relativo alle colture cellulari. Il Ts2-FL ha tutte le caratteristiche del Ts2 ma fornisce inoltre un'epifluorescenza integrata basata su LED. Questi microscopi sono la scelta più comune per lavori di coltura cellulare di routine e sono utilizzati più ampiamente nella ricerca di base che nella produzione.

●: included, ⚬: option

Tecniche di contrasto compatibili	ECLIPSE Ts2
	ECLIPSE Ts2 Microscopi invertiti
Sorgente di illuminazione diascopica	Fosforo bianco eccitato con LED blu
Controllo di posizione	Manuale
Integrazione della videocamera	Selezione libera (opzionale)
Accoglie bene piastre, piatti e fiasche	yes
Compatibile con la decontaminazione tramite H₂O₂ vaporizzata	no
Adatto per impianti di produzione cellulare	no
Campo chiaro (brightfield)	yes
Fluorescenza grandangolare (widefield)	TS2-FL
Tecnica di contrasto a rilievo “Nikon Emboss Contrast”	yes
Contrasto di fase	yes

Discussione sulla Medicina Rigenerativa

Applicazione del modulo di analisi cellulare per creare un'immagine con maschera delle colonie iPSC presenti nei dati di contrasto di fase, consentendo la conta del numero di colonie e la misurazione della rispettiva area.

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.

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.

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.

Glossario

Accoglie bene piastre, piatti e fiasche: Questi sono i tipi comuni di recipienti utilizzati per la coltura delle cellule. Questa categoria si riferisce alla disponibilità di supporti/inserti Nikon per recipienti di dimensioni standard.
Adatto per impianti di produzione cellulare: Questo parametro si riferisce al fatto che i sistemi possano eseguire tipi comuni di test applicati negli impianti di produzione cellulare (ad esempio, identificazione di colonie di cellule staminali).
Compatibile con la decontaminazione tramite H₂O₂ vaporizzata.: La decontaminazione con perossido di idrogeno vaporizzato è uno standard industriale per gli spazi chiusi. È ampiamente applicato negli ospedali e in altre strutture mediche.
Controllo di posizione: La capacità di traslare il campione o la posizione di scansione utilizzando componenti di sistema motorizzati, ad esempio utilizzando un componente Z motorizzato per spostare l’obiettivo e il piano focale corrispondente.
Integrazione della videocamera: Nikon offre una varietà di opzioni per la videocamera, comprese le opzioni rapide a colori e monocromatiche CMOS.
Sorgente di illuminazione diascopica: Le sorgenti di illuminazione per le tecniche di contrasto basate sulla luce trasmessa diascopica sono generalmente diodi a emissione di luce (LED) o lampade alogene. I LED sono una scelta dalla luce brillante, ecologica e più efficiente dal punto di vista energetico.
Tecniche di contrasto compatibili: Il contrasto di fase è lo standard per la coltura e la produzione cellulare, tuttavia a volte sono necessarie altre tecniche (ad es., fluorescenza).