Human mesenchymal stem cells cultured under osteogenic differentiation conditions, DAPI nuclear stain (Blue) primary osteocalcin antibody bound to secondary Alexa 488 antibody (Green); Phalloidin Alexa 594( Red) Magnification: 400X fluor

将干细胞治疗从研究领域推广到临床及其他领域

随着干细胞治疗的发展,人们了解到干细胞可用于细胞替代疗法、免疫调节疗法等各种临床应用。无论您是开发诱导性多能干细胞治疗还是成体干细胞治疗,赛默飞世尔科技都能提供解决方案,将您的研究推进到临床及更多领域。将干细胞治疗研究推进到临床应用需要仔细筛选材料,因为起始材料的质量会显著影响最终干细胞治疗产品的性能。我们为各种干细胞类型提供优质产品。

iPSC 工作流程    成体干细胞

Discover closed, scalable cell processing and electroporation systems for your GMP iPSC research and manufacturing

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新! Gibco™ CTS™ Rotea™逆流离心系统-用于细胞治疗生产的封闭式细胞处理系统

多功能Gibco™ CTS™ Rotea™逆流离心系统是一种高度通用的系统,具有出色的灵活性。系统内置用户可编程的软件、大量细胞处理应用程序,以及用于从科学研究到商业化生产的实用程序。

  • 低输出体积—通过专利技术可产出低至5 mL的浓缩物
  • 处理灵活—用户可编程的软件可创建和优化广泛的细胞分离、洗涤和浓缩方案
  • 优异的细胞回收率和活性—温和的流化床支持低剪切处理,可回收> 95%的细胞,同时还能保持细胞活性
  • 实现科研到商业化生产的转化—封闭式一次性使用试剂盒可确保无菌化处理,OPC-UA接口可连接至符合21 CFR第11部分的系统

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Gibco CTS Xenon 电转染系统

Gibco CTS Xenon 电转染系统

一款用于细胞治疗的的封闭式、可放大规模的、符合GMP生产的的系统

  • 处理量大且快速:处理量为1–25mL,25分钟内能够转染多达2.5x109 个T细胞;
  • 性能可靠,可保持高细胞活力:使用CTS TrueCut Cas9蛋白进行基因编辑,高达90%的基因敲除效率和80%的细胞活力;
  • 工艺灵活性高:仪器配备了用户可编程系统,允许用户在细胞治疗的工艺开发到商业化生产的所有阶段,根据各种细胞类型和目标递送物创建并优化电转染方案;
  • 非病毒性物理转染:可用于递送DNA、RNA和蛋白质;
  • 封闭式系统处理工艺:MultiShot(MS)耗材可以无菌焊接至PVC管或C-Flex管。

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iPSC 工作流程(从分离到表型鉴定)

graphical workflow showing 5 steps for iPSC therapy

细胞治疗系统 iPSC 试剂

我们为细胞治疗开发的每个阶段提供解决方案。我们提供多种高质量的研究专用产品,支持细胞治疗的早期开发。当细胞治疗进入临床和商业应用时,我们按 GMP (美国联邦法规第 21 篇第 820 部分)生产的细胞治疗系统(CTS)产品提供特定的细胞和基因疗法预期使用说明、大量的安全性测试和积极主动的监管文件。

分离和重编程

生成诱导性多能干细胞(iPSC)疗法的第一步是分离和培养供体的体细胞。许多类型的细胞可以进行重编程,包括真皮成纤维细胞(例如,从皮肤活检中获得)以及 PBMC、CD34+ 细胞和 T 细胞等各种血源性细胞。用于重编程的细胞类型的选择通常取决于供体组织的可获得性以及生成 iPSC 的最终目的。

能否成功产生iPSC 取决于许多因素,包括供体的年龄、健康和疾病状况,分离体细胞的存活率和增殖率以及细胞类型。选择一个能够克服上述潜在难题的重编程细胞非常重要。

基于仙台病毒的重编程

基于仙台病毒的 CytoTune 重编程试剂盒是市面上功能最多、性能最强的重编程系统之一,可对多种类型和来源的细胞进行重编程。此外,CTS CytoTune-iPS 2.1 仙台重编程试剂盒是首个为临床和转化研究而设计的即用型重编程系统。

细胞疗法系统(CTS)——为在 GMP 条件下实现细胞和基因治疗的临床和商业化生产提供解决方案。

细胞工程和基因导入

来自患者自身的 iPSC 因其能提供活供体无法提供的细胞群体,而在细胞疗法和体外疾病建模方面颇具潜力。最近发现的位点特异性基因编辑可以使用 CRISPR 或 TALEN 等基因组工程工具在特定位点改变 iPSC 的基因,愈发体现出 iPSC 的真正优势。除了基因组编辑工具,我们还提供病毒转导解决方案、基于脂质的转染试剂和电穿孔工具。Invitrogen Neon 转染系统可将 DNA、RNA 和蛋白质输送到细胞中,同时避免了转染试剂和病毒方法面临的挑战。通过使用 Neon 系统优化电穿孔参数和细胞密度,能够在 iPSC 特定基因位点敲除 80% 以上的基因。

扩增、建库和复苏

建立 PSC 库的考虑因素
建立稳健的 PSC 库是下游细胞治疗应用的重要前提。作为一种即用型无异种辅助试剂,CTS PSC 冻存培养基可以用于冷冻 PSC,从而可以安全并长期地冻存大量细胞。

冻存 PSC 的复苏
要尽量减少在 PSC 解冻复苏过程中的细胞死亡,小心处理冻存 PSC 至关重要。为减少在冻存培养基中解冻 PSC 时渗透压休克带来的的压力,应逐滴加入新鲜培养基。在解冻后添加 RevitaCell 添加剂将进一步促进 PSC 的贴壁和复苏。

PSC 生长和扩增
如果要在下游细胞治疗应用中取得成功,在PSC的日常扩增 中,维持其多能性、三系分化潜能和核型稳定性是至关重要的。CTS Essential 8 培养基是一种符合法规要求的扩增培养基,其成分不直接来源于动物,同时还能保持 PSC 的关键特性。 Nunc 三层细胞培养瓶或 Nunc 细胞工厂系统等专用培养皿可以促进贴壁 PSC 培养物的大规模扩增。

分化

诱导性多能干细胞可分化几乎所有类型的细胞,包括神经元、心肌细胞以及其他可能存在于体内的细胞。然后,这些分化的细胞可以用于多种应用中。无论是在基础研究、药物发现还是未来的治疗应用中,干细胞分化均需要标准化的培养方法以确保结果的可重现性和可靠性。Gibco 培养基、添加剂和基质可为您提供便捷灵活的工具组合,供您定向分化您所需的细胞系。我们的分化产品系列为您简化工作流程,提供更多可控性,使系统运转更加快速高效。

若要查看完整的分化产品系列,请转至 thermofisher.com/differentiation

可以使用 EVOS 细胞成像系统研究 iPSC 的分化。

表型鉴定和放行检测

适当的 iPSC治疗产品表型鉴定对于成功开发安全有效的细胞疗法仍然至关重要。监管机构要求进行放行检测,以确认基于细胞的产品的特性、纯度、效力和安全性。对主细胞库进行彻底的表型鉴定和放行检测对于成功开发干细胞治疗产品至关重要。表型鉴定工作流程通常包括评估多能性、基因组稳定性和安全性。所需的安全性检测通常包括无菌检测、支原体检测、内毒素检测和外来病毒检测。更深入的安全性评估可能包括 HLA 检测和癌症热点检测。 请参见 ICH 指南 ,确认分析程序。请使用 EVOS 细胞成像系统和我们的酶标仪,对 iPSC 进行精确的表型鉴定和放行检测。

分离和重编程

生成诱导性多能干细胞(iPSC)疗法的第一步是分离和培养供体的体细胞。许多类型的细胞可以进行重编程,包括真皮成纤维细胞(例如,从皮肤活检中获得)以及 PBMC、CD34+ 细胞和 T 细胞等各种血源性细胞。用于重编程的细胞类型的选择通常取决于供体组织的可获得性以及生成 iPSC 的最终目的。

能否成功产生iPSC 取决于许多因素,包括供体的年龄、健康和疾病状况,分离体细胞的存活率和增殖率以及细胞类型。选择一个能够克服上述潜在难题的重编程细胞非常重要。

基于仙台病毒的重编程

基于仙台病毒的 CytoTune 重编程试剂盒是市面上功能最多、性能最强的重编程系统之一,可对多种类型和来源的细胞进行重编程。此外,CTS CytoTune-iPS 2.1 仙台重编程试剂盒是首个为临床和转化研究而设计的即用型重编程系统。

细胞疗法系统(CTS)——为在 GMP 条件下实现细胞和基因治疗的临床和商业化生产提供解决方案。

细胞工程和基因导入

来自患者自身的 iPSC 因其能提供活供体无法提供的细胞群体,而在细胞疗法和体外疾病建模方面颇具潜力。最近发现的位点特异性基因编辑可以使用 CRISPR 或 TALEN 等基因组工程工具在特定位点改变 iPSC 的基因,愈发体现出 iPSC 的真正优势。除了基因组编辑工具,我们还提供病毒转导解决方案、基于脂质的转染试剂和电穿孔工具。Invitrogen Neon 转染系统可将 DNA、RNA 和蛋白质输送到细胞中,同时避免了转染试剂和病毒方法面临的挑战。通过使用 Neon 系统优化电穿孔参数和细胞密度,能够在 iPSC 特定基因位点敲除 80% 以上的基因。

扩增、建库和复苏

建立 PSC 库的考虑因素
建立稳健的 PSC 库是下游细胞治疗应用的重要前提。作为一种即用型无异种辅助试剂,CTS PSC 冻存培养基可以用于冷冻 PSC,从而可以安全并长期地冻存大量细胞。

冻存 PSC 的复苏
要尽量减少在 PSC 解冻复苏过程中的细胞死亡,小心处理冻存 PSC 至关重要。为减少在冻存培养基中解冻 PSC 时渗透压休克带来的的压力,应逐滴加入新鲜培养基。在解冻后添加 RevitaCell 添加剂将进一步促进 PSC 的贴壁和复苏。

PSC 生长和扩增
如果要在下游细胞治疗应用中取得成功,在PSC的日常扩增 中,维持其多能性、三系分化潜能和核型稳定性是至关重要的。CTS Essential 8 培养基是一种符合法规要求的扩增培养基,其成分不直接来源于动物,同时还能保持 PSC 的关键特性。 Nunc 三层细胞培养瓶或 Nunc 细胞工厂系统等专用培养皿可以促进贴壁 PSC 培养物的大规模扩增。

分化

诱导性多能干细胞可分化几乎所有类型的细胞,包括神经元、心肌细胞以及其他可能存在于体内的细胞。然后,这些分化的细胞可以用于多种应用中。无论是在基础研究、药物发现还是未来的治疗应用中,干细胞分化均需要标准化的培养方法以确保结果的可重现性和可靠性。Gibco 培养基、添加剂和基质可为您提供便捷灵活的工具组合,供您定向分化您所需的细胞系。我们的分化产品系列为您简化工作流程,提供更多可控性,使系统运转更加快速高效。

若要查看完整的分化产品系列,请转至 thermofisher.com/differentiation

可以使用 EVOS 细胞成像系统研究 iPSC 的分化。

表型鉴定和放行检测

适当的 iPSC治疗产品表型鉴定对于成功开发安全有效的细胞疗法仍然至关重要。监管机构要求进行放行检测,以确认基于细胞的产品的特性、纯度、效力和安全性。对主细胞库进行彻底的表型鉴定和放行检测对于成功开发干细胞治疗产品至关重要。表型鉴定工作流程通常包括评估多能性、基因组稳定性和安全性。所需的安全性检测通常包括无菌检测、支原体检测、内毒素检测和外来病毒检测。更深入的安全性评估可能包括 HLA 检测和癌症热点检测。 请参见 ICH 指南 ,确认分析程序。请使用 EVOS 细胞成像系统和我们的酶标仪,对 iPSC 进行精确的表型鉴定和放行检测。

成体干细胞治疗工作流程(从分离到表型鉴定)

graphical workflow showing 5 steps for adult stem cell therapy

我们为细胞疗法开发的每个阶段提供解决方案。我们提供多种高质量的研究专用产品,支持细胞质粒的早期开发。当细胞疗法进入临床和商业应用时,我们按 GMP (美国联邦法规第 21 篇第 820 部分)生产的细胞疗法系统(CTS)产品提供特定的细胞和基因疗法预期使用说明、大量的安全性测试和积极主动的监管文件。

细胞分离和培养

造血干细胞(HSC)和间充质基质细胞(MSC,也称为间充质干细胞)可以从多种组织来源获得,能够满足许多目前尚未满足的医疗需求。其中,HSC 可用于治疗血液疾病和癌症,MSC 可用于重建组织和治疗移植物抗宿主病。

细胞治疗系统——为在 GMP 条件下实现细胞和基因疗法的临床和商业化生产提供解决方案。

HSC 采集和扩增的考虑因素

HSC 可以从脐带血(CB)、骨髓(BM)和动员后采集外周血(mPB)中,并使用 CD34 表面标志物表达的阳性选择进行分离。限制人造血干细胞/祖细胞(HSPC)体外扩增中一个主要的局限是由于造血干细胞原始多能性的丧失而伴随的HSPC快速分化。 使用市面上的大多数传统培养基系统,会造成 HSPC 分化和 HSC 流失,而这些细胞是长期骨髓移植和免疫重建所必需的。

MSC 采集和扩增的考虑因素

MSC 可以从各种各样的组织中分离出来,最常见的来源是骨髓(BM-MSC)、脐带血和组织(分别为 UB-MSC 和 UC-MSC)以及脂肪组织(脂肪来源 MSC 或 AD-MSC)。密度梯度离心后,可通过直接将细胞接种在培养基中来分离来自骨髓和脐带血的 MSC。对于脂肪和脐带等基于组织的来源(例如华通氏胶),需要先进行酶消化,然后再用培养基将细胞接种到经细胞培养处理的容器中。如果使用无血清培养基分离 MSC,则在初始培养步骤中添加 2.5% 的人 AB 血清可促进细胞附着和生长,但随后的传代过程则不需要。由于 MSC 会粘附在培养表面上,因此第二天要用不含钙和镁的 DPBS 冲洗培养皿,并且要更换培养基以去除所有非粘附细胞。

分离后,应对 MSC 进行评估,确保达到国际细胞治疗学会(ISCT)的间充质和组织干细胞委员会确定的定义人 MSC 的最低标准Dominici, M. et al.(2006) Cytotherapy, Volume 8, Issue 4, 315–317):

定义 MSC 的标准总结

  1. 在标准培养条件下时,黏附于塑料培养皿表面
  2. 表达(≥95%+) CD105、 CD73 和 CD90,不表达(≤2%+)CD45、 CD34、 CD14 或 CD11b, CD79ɑ 或 CD19 和 HLA-DR 表面分子
  3. 体外可以分化为成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞

细胞工程和基因导入

间充质干细胞可以使用脂质基转染、电穿孔、病毒方法或基因组工程工具(例如 CRISPR 或 TALEN)进行基因修改。方法可能因细胞类型和应用而异,因此可以使用多种基因转移工具来满足您的需求。

细胞计数

在建立细胞库之前,应执行细胞计数。以手动、半自动或全自动方式测定总细胞计数。

一旦确定了细胞数目,就可以将细胞重悬在最终的培养基系统中或准备进行冻存。

冻存

使用成分确定的无血清冻存培养基进行冻存,有助于降低外来因子或其他动物来源成分进入患者体内的潜在风险。

表型鉴定和放行检测

适当的 HSC 和 MSC 治疗产品表型鉴定方法对于成功开发安全有效的细胞疗法仍然至关重要。在很大程度上,效力和安全性检测因疗法而异。

流式细胞仪用于评估整个工作流程(包括刚刚分离后、扩增后和冻存复苏后)中的细胞存活率和表面标志物表达。

标准流式细胞仪工作流程可能涉及下列产品:

对于 HSC来说,典型的流式分析指标将使用*:

* 所有列出的产品均附带荧光团和/或克隆;LIVE/DEAD 可固定染色剂可用于多个激发/发射范围

根据 ISCT 指南(Dominici, M. et al. (2006) Cytotherapy, Volume 8, Issue 4, 315–317),除了表面标志物表达,MSC 必须保持三系分化能力。根据 ISCT 指南(Dominici, M. et al. (2006) Cytotherapy, Volume 8, Issue 4, 315–317),除了表面标记物表达,MSC 必须保持三系分化能力。请使用 EVOS 细胞成像系统和我们的酶标仪 平台,对成体干细胞进行表型鉴定和放行检测。

细胞分离和培养

造血干细胞(HSC)和间充质基质细胞(MSC,也称为间充质干细胞)可以从多种组织来源获得,能够满足许多目前尚未满足的医疗需求。其中,HSC 可用于治疗血液疾病和癌症,MSC 可用于重建组织和治疗移植物抗宿主病。

细胞治疗系统——为在 GMP 条件下实现细胞和基因疗法的临床和商业化生产提供解决方案。

HSC 采集和扩增的考虑因素

HSC 可以从脐带血(CB)、骨髓(BM)和动员后采集外周血(mPB)中,并使用 CD34 表面标志物表达的阳性选择进行分离。限制人造血干细胞/祖细胞(HSPC)体外扩增中一个主要的局限是由于造血干细胞原始多能性的丧失而伴随的HSPC快速分化。 使用市面上的大多数传统培养基系统,会造成 HSPC 分化和 HSC 流失,而这些细胞是长期骨髓移植和免疫重建所必需的。

MSC 采集和扩增的考虑因素

MSC 可以从各种各样的组织中分离出来,最常见的来源是骨髓(BM-MSC)、脐带血和组织(分别为 UB-MSC 和 UC-MSC)以及脂肪组织(脂肪来源 MSC 或 AD-MSC)。密度梯度离心后,可通过直接将细胞接种在培养基中来分离来自骨髓和脐带血的 MSC。对于脂肪和脐带等基于组织的来源(例如华通氏胶),需要先进行酶消化,然后再用培养基将细胞接种到经细胞培养处理的容器中。如果使用无血清培养基分离 MSC,则在初始培养步骤中添加 2.5% 的人 AB 血清可促进细胞附着和生长,但随后的传代过程则不需要。由于 MSC 会粘附在培养表面上,因此第二天要用不含钙和镁的 DPBS 冲洗培养皿,并且要更换培养基以去除所有非粘附细胞。

分离后,应对 MSC 进行评估,确保达到国际细胞治疗学会(ISCT)的间充质和组织干细胞委员会确定的定义人 MSC 的最低标准Dominici, M. et al.(2006) Cytotherapy, Volume 8, Issue 4, 315–317):

定义 MSC 的标准总结

  1. 在标准培养条件下时,黏附于塑料培养皿表面
  2. 表达(≥95%+) CD105、 CD73 和 CD90,不表达(≤2%+)CD45、 CD34、 CD14 或 CD11b, CD79ɑ 或 CD19 和 HLA-DR 表面分子
  3. 体外可以分化为成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞

细胞工程和基因导入

间充质干细胞可以使用脂质基转染、电穿孔、病毒方法或基因组工程工具(例如 CRISPR 或 TALEN)进行基因修改。方法可能因细胞类型和应用而异,因此可以使用多种基因转移工具来满足您的需求。

细胞计数

在建立细胞库之前,应执行细胞计数。以手动、半自动或全自动方式测定总细胞计数。

一旦确定了细胞数目,就可以将细胞重悬在最终的培养基系统中或准备进行冻存。

冻存

使用成分确定的无血清冻存培养基进行冻存,有助于降低外来因子或其他动物来源成分进入患者体内的潜在风险。

表型鉴定和放行检测

适当的 HSC 和 MSC 治疗产品表型鉴定方法对于成功开发安全有效的细胞疗法仍然至关重要。在很大程度上,效力和安全性检测因疗法而异。

流式细胞仪用于评估整个工作流程(包括刚刚分离后、扩增后和冻存复苏后)中的细胞存活率和表面标志物表达。

标准流式细胞仪工作流程可能涉及下列产品:

对于 HSC来说,典型的流式分析指标将使用*:

* 所有列出的产品均附带荧光团和/或克隆;LIVE/DEAD 可固定染色剂可用于多个激发/发射范围

根据 ISCT 指南(Dominici, M. et al. (2006) Cytotherapy, Volume 8, Issue 4, 315–317),除了表面标志物表达,MSC 必须保持三系分化能力。根据 ISCT 指南(Dominici, M. et al. (2006) Cytotherapy, Volume 8, Issue 4, 315–317),除了表面标记物表达,MSC 必须保持三系分化能力。请使用 EVOS 细胞成像系统和我们的酶标仪 平台,对成体干细胞进行表型鉴定和放行检测。

本页提到的产品的预期用途各不相同。
有关特定的预期用途声明,请参阅产品标签。