二氧化碳培養(yǎng)箱在干細胞治療研究中的應用

二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境，培養(yǎng)箱要求穩(wěn)定的溫度（37°C）、穩(wěn)定的CO2水平（5%）、恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置，是細胞、組織、細菌培養(yǎng)的一種先進儀器，是開展免疫學、腫瘤學、遺傳學及生物工程所必須的關(guān)鍵設備。二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境，培養(yǎng)箱要求穩(wěn)定的溫度（37°C）、穩(wěn)定的CO2水平（5%）、恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置，是細胞、組織、細菌培養(yǎng)的一種先進儀器，是開展免疫學、腫瘤學、遺傳學及生物工程所必須的關(guān)鍵設備。

干細胞治療與康復醫(yī)學

近年來，干細胞治療正在成為治療諸如Alzheimer’s及Parkinson’s之類的退行性疾病和其他炎癥性疾病的強有力工具與技術(shù)手段。干細胞除了具備分化發(fā)育成損傷組織的功能外，還可以協(xié)調(diào)修復反應。干細胞可以源自患者分離得來，通過培養(yǎng)后進行自體移植。此外，干細胞可以通過基因修飾來強化表達某些關(guān)鍵基因，這些基因可以促進傷口愈合、減少疤痕的形成等等。再生醫(yī)學是生物醫(yī)學工程中的一個重要分支，借助干細胞，通過修復已經(jīng)退化或遭受損傷的組織和器官，治愈功能損傷和疾病。

出現(xiàn)最早也是最著名的干細胞療法是從患者骨髓或血液中移植干細胞治療白血病。自20世紀90年代以來，世界各地的不同研究團隊已經(jīng)成功分離出數(shù)種干細胞（即從組織和體液中分離出干細胞），并研究了它們作用于多種疾病的潛在療效。德國有著相對嚴苛的監(jiān)管規(guī)章，TICEBA的研究主要集中在非胚胎（成體）干細胞。多能干細胞(PSC)可以在出生后的人體內(nèi)獲得，并能誘導發(fā)育成多種特殊的細胞類型。例如，間充質(zhì)干細胞可以很容易地從脂肪組織中分離，在體外培養(yǎng)擴增；在這些干細胞及3D打印技術(shù)的輔助下，就有可能治療與血管疾病和糖尿病有關(guān)的傷口，這些傷口迄今已證明很難愈合；甚至因肝腎疾病導致的器官衰竭都有可能得以治療。另一個重要的潛在應用方向是角膜再生，角膜干細胞損傷后角膜可能變得混濁，導致視網(wǎng)膜色素變性。反過來，腫瘤干細胞的靶向策略如果可以成功關(guān)閉，則可以抑制腫瘤生長，這對目前不能得到充分治療的癌癥或許很有幫助。

TICEBA與Memmert CO2培養(yǎng)箱

干細胞治療面臨的一個最大挑戰(zhàn)是如何將各類風險因素降到可承受范圍。這就是為什么TICEBA生產(chǎn)的干細胞藥物需要跟其他任何藥物一樣，要在在科學家和學術(shù)界的強力支持與嚴格監(jiān)督下，開展臨床試驗研究。這些試驗在廣泛的體外試驗和建模研究之后就要進行。例如，TICEBA旗下RHEACELL目前正在進行臨床試驗，研究多能干細胞治療各種適應癥（慢性靜脈潰瘍、糖尿病足潰瘍和外周動脈閉塞性疾?。┑寞熜Ш桶踩浴Ｔ谶@種情況下，治療成功與否是根據(jù)與傷口愈合相關(guān)的各種參數(shù)來衡量的。此外，還在緊張準備開展接下來的間充質(zhì)干細胞治療大皰性表皮松解癥、慢性肝功能衰竭急性期和急性腎功能衰竭的臨床試驗以及角膜緣干細胞治療角膜緣干細胞缺乏癥的臨床試驗。

在以干細胞為基礎(chǔ)研發(fā)生物藥物過程中，先從人骨髓間充質(zhì)干細胞或角膜干細胞的原代培養(yǎng)物中分離出ABCB5陽性干細胞，這些細胞表面攜帶ABCB5蛋白，其擁有抗炎和再生特性，能夠修復受損組織。細胞培養(yǎng)環(huán)節(jié)在37°C的二氧化碳培養(yǎng)箱中進行，CO2濃度控制在3.1%，相對濕度保持在90%RH。同時，在質(zhì)量控制部門進行所謂的效價測定，以測試所生產(chǎn)的細胞制劑的再生和免疫調(diào)節(jié)能力，細胞培養(yǎng)同樣是在前述的37℃、3.1% CO2濃度和90%RH相對濕度環(huán)境下進行。

細胞擴增效果評價是整個過程中一個特別重要的環(huán)節(jié)，也是干細胞治療臨床試驗的成功與否的關(guān)鍵。所有的培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)都需要穩(wěn)定控制在規(guī)范所規(guī)定的設定值，在其上下某個誤差范圍內(nèi)波動，這個可允許偏差區(qū)間往往又是非常狹窄的，TICEBA對生產(chǎn)和質(zhì)控用二氧化碳培養(yǎng)箱提出了同樣高的要求。例如，驗收規(guī)定要求培養(yǎng)箱內(nèi)部溫度隨著時間的波動不得超過±0.5K，溫度空間分布偏差不得超過0.8K、 所有參數(shù)通過潔凈室監(jiān)控系統(tǒng)或經(jīng)過校準的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進行全過程監(jiān)控，數(shù)據(jù)長期保存。面對這些核查要求，二氧化碳培養(yǎng)箱均輕松過關(guān)。

除此之外，細胞培養(yǎng)還需要烘箱及低溫培養(yǎng)箱佐以輔助，進行培養(yǎng)器具的高溫干熱滅菌與保溫儲存等。

現(xiàn)有實驗室及臨床研究表明干細胞治療具有巨大的醫(yī)療應用前景，但絕大多數(shù)尚處于研究和臨床試驗階段，要想長期應用于臨床，還需要進一步深入研究，優(yōu)化培養(yǎng)及移植方案，通過大規(guī)模臨床試驗來驗證療效的真實有效性，以確保移植后干細胞（成體干細胞或骨髓間充質(zhì)干細胞）在功能整合、增殖，分化和遷移正常進行，達到修復和替換受損組織的目的，并在組織生態(tài)微環(huán)境中長期存活。

如需了解更多二氧化碳培養(yǎng)箱相關(guān)的知識，歡迎聯(lián)系上海喆圖科學儀器有限公司。