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A medicina regenerativa é o campo médico preocupado com o desenvolvimento de terapias celulares para substituir/reparar/tratar órgãos e tecidos doentes ou feridos. As células-tronco são utilizadas principalmente devido à sua capacidade de diferenciação em vários tipos celulares. Tanto as células-tronco multipotentes, como as células-tronco mesenquimais (MSCs), quanto as células-tronco pluripotentes, incluindo células-tronco embrionárias (ESCs) e células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), são utilizadas no desenvolvimento de terapias.
A cultura, diferenciação e aplicação de células-tronco são, portanto, de grande importância na medicina regenerativa. A “produção” de células-tronco em escala é realizada de maneira mais confiável utilizando um microscópio de luz, que permite determinar e avaliar quantitativamente os principais indicadores relacionados ao estado e à qualidade da cultura. Tais indicadores podem incluir taxa de proliferação, características de formação de colônias, aspectos morfológicos, etc.
Os microscópios invertidos ECLIPSE Ts2 e Ts2-FL da Nikon são microscópios compactos premiados, projetados para trabalhos rotineiros relacionados à cultura de células. O Ts2-FL possui todos os recursos do Ts2, mas fornece adicionalmente epifluorescência baseada em iluminação LED integrada. Esses microscópios são a escolha usual para trabalhos cotidianos de cultura celular, sendo mais amplamente empregados em pesquisa básica do que na produção de células.
●: Incluído, ⚬: Opcional
ECLIPSE Ts2 Microscópios Invertidos |
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Fonte de iluminação diascópica | Fósforo branco excitado por LED azul |
Controle de posição | Manual |
Integração de câmeras | Seleção livre (opcional) |
Acomoda placas de poços, placas de petri e frascos | yes |
Compatível com descontaminação utilizando H2O2 vaporizado | no |
Adequado para instalações de produção celular | no |
Técnicas de contraste compatíveis | ECLIPSE Ts2 |
Campo claro | yes |
Fluorescência de campo amplo | TS2-FL |
Contraste de relevo da Nikon | yes |
Contraste de fase | yes |
Aplicação do Módulo de Análise de Células para criar uma imagem “mascarada” das colônias iPSC presentes nos dados de contraste de fase, permitindo a medição do número de colônias e suas respectivas áreas.
A cultura/produção de células para gerar um produto terapêutico é muito diferente da cultura de células realizada rotineiramente em um ambiente acadêmico ou de pesquisa básica. A fabricação nas indústrias de saúde e farmacêuticas requer um maior nível de controle de qualidade e de eficiência operacional e está sujeita a uma regulamentação significativamente maior. O ideal é produzir um produto de qualidade, que atenda aos padrões exigidos, e, ao mesmo tempo, minimizar os custos.
A aplicação de análise de imagem para comunicar a tomada de decisões ajuda a remover uma das maiores barreiras na produção – a dependência de operadores humanos, que introduz variabilidade inerente, mesmo com uma equipe experiente. Métodos qualitativos, por exemplo, “agitar o recipiente três vezes após a semeadura”, podem ser testados utilizando técnicas quantitativas de análise de imagem e, então, formalizados.
A aplicação de sistemas 3D derivados de células-tronco para implantação em pacientes já está acontecendo, como, por exemplo, a cultura de enxertos de pele. Testes clínicos de sistemas celulares mais complicados estão em andamento. O objetivo final é a capacidade de cultivar órgãos complexos totalmente funcionais, como o coração. Observe que tecidos projetados em 3D, incluindo vários tipos de organoides, também são utilizados em testes de descoberta de medicamentos. Clique em Soluções para Descoberta de Fármacos para acessar nossa página e obter mais informações sobre essa aplicação.
Uma variedade de tipos celulares é cultivada in vitro, incluindo células primárias – recentemente obtidas de tecidos –, linhagens celulares imortalizadas e células-tronco. Culturas de linhagens celulares imortalizadas, como as utilizadas frequentemente na pesquisa biológica básica, podem apresentar grande capacidade de resistir a insultos significativos, como densidade de semeadura inadequada, longos períodos fora da incubadora, etc. Já as células-tronco tendem a ser mais sensíveis à perturbação. Assim, uma atenção rigorosa às condições de cultura é importante ao trabalhar com células-tronco, especialmente quando cultivadas para uso como parte de uma terapêutica.
Um fator importante que deve ser considerado diz respeito às condições de incubação e a compatibilidade das mesmas. A vibração é outra preocupação. Entre outros fatores, a vibração pode causar estresse nas células e influenciar seu padrão de semeadura após a passagem.
A fototoxicidade também é uma preocupação. Por esta razão, uma técnica de baixa intensidade de iluminação, como contraste de fase, geralmente é favorecida.
Apoiar o campo da medicina regenerativa é um objetivo estratégico da Nikon Healthcare. Para isso, lançamos o site Cell x Image Lab, que detalha como a aquisição e a análise de imagem de microscopia podem conceder uma vantagem quantitativa aos processos e procedimentos de cultura de células – aumentando a taxa de sucesso e a reprodutibilidade da produção celular. A aquisição e análise de imagens também são úteis para garantia de qualidade e desenvolvimento de novos processos e procedimentos.
O site Cell x Image Lab inclui uma seção introdutória com informações básicas sobre o campo, bem como vários estudos de caso detalhando aplicações específicas de aquisição e análise de imagem para cultura e produção de células.