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Gibco StemScale ™ PSC Suspension Mediumは、浮遊培養による大量のヒト多能性幹細胞(PSC)の生成を可能にし、PSCスフェロイド培養系の凝集に関する現在の技術的課題に対処するように開発された、スケーラブルで簡便な培地です。
「StemScaleは堅牢で、使用している細胞株にかかわらず結果を再現できます。」
– C. Miranda、リスボン大学
Gibco StemScale PSC Suspension Mediumは、スフェロイドの自己組織化による浮遊培養中の多能性幹細胞の増殖をサポートし、高品質のPSCを大量に必要とするアプリケーションに最適です。
StemScale培地は、継代あたり5~10倍の増殖と、他の培地の3倍の増殖能を提供します(図1)。
図1.StemScale培地による優れた増殖能力30回の 継代と20週間の培養後、StemScale培地は継代ごとに10倍以上の細胞増殖を実現しています(左図)。StemScale培地は、他社培地Mと比較すると、同一期間で最大3倍の増殖が得られています(右図)。
図2.StemScale培地は、細胞の生存率と多能性の維持をサポートStemScale培地は、他の浮遊培養システムと比較して3継代で優れた細胞生存率を示し、30継代後でも高い多能性を維持します。
StemScale培地を用いてPSCを自己凝集性のスフェロイドとして浮遊培養すると、接着培養と比較して、培地やプラスチック器具の消費量を減らしながら、より多くの細胞をより短時間で培養することができます(表1)。
ここでは、6ウェルプレートの単一ウェルからスタートして、接着培養と浮遊培養で増殖した細胞間の時間と細胞数の違いを示しています。
浮遊培養によるスケールアップ | 接着培養によるスケールアップ | |||||
培養日数 | 培養容器のフォーマット | 平均細胞収量 * | 培地の消費量 | 培養容器のフォーマット | 平均細胞収量 * | 培地の消費量 |
---|---|---|---|---|---|---|
3 days | 6-well plate (single well) | 1.5 x 106 cells | 6 mL | 6-well plate (single well) | 1.5 x 106 cells | 6 mL |
7 days | 6-well plate (full plate) | 18 x 106 cells | 30 mL | 100 mm dish | 9 x 106 cells | 48 mL |
11 days | 100 mL bioreactor | 150 x 106 cells | 200 mL | 150 mm dish | 22 x 106 cells | 72 mL |
15 days | 500 mL bioreactor | 750 x 106 cells | 1,000 mL | Nunc TripleFlask Treated Cell Culture Flask | 78 x 106 cells | 800 mL |
19 days | 3 L bioreactor | 4.5 x 109 cells | 6,000 mL | 2層Nunc Cell Factory System | 300 x 106 cells | 1,200 mL |
23 days | – | – | – | 10-layer Nunc Cell Factory System | 1.5 x 109 cells | 6,000 mL |
27 days | – | – | – | 30-layer Nunc Cell Factory System | 4.5 x 109 cells | 18,000 mL |
* 値は、培養容器フォーマットごとの4日間の増殖に基づくデータから推定したものです。3 L bioreactorおよび30-layer Thermo Scientific Nunc Cell Factory Systemの値は、表に記載されている小型のバイオリアクターおよびNunc Cell Factory Systemのフォーマットから推定したものです。 |
表1.浮遊培養システムと接着培養システムのスケールアップStemScale PSC Suspension Mediumを使用した浮遊培養システムでのスケールアップと接着培養システムでのスケールアップの比較
図3.StemScale培地で培養した多能性幹細胞。StemScale PSC Suspension Mediumに播種した多能性幹細胞は、5日間にわたって最適なスフェロイドサイズと生存率を維持します。
「 StemScale培地は幹細胞の凝集体形成の効率を向上させます。」
– S. Rieck、 ViaCyte
図4.簡素化されたワークフロー(概略図)。StemScale培地を用いて、接着培養から浮遊培養への移行が容易にできます。StemScale培地は、必要に応じてフィード日をスキップできます。StemScale培地で培養を開始した後、50%培地交換を使用して、毎日または1日おきに定期的に行います。
図5.1日おきにフィードされた培養は、倍数変化(A)および多能性(B)において、毎日フィードされた培養と同様でした。
StemScale PSC Suspension Mediumを使用して、ヒト多能性幹細胞を浮遊培養する方法を動画でご紹介します。
StemScale培地で培養した4種類の異なるPSC株で、1継代あたり6~11倍、15日間で18~28倍の増殖が達成されました。
図6.浮遊培養システムと接着培養システムの比較StemScale PSC Suspension Mediumを用いた浮遊培養システムでのスケールアップと、接着培養システムでのスケールアップを比較しています。
図7.スフェロイドの神経誘導PSC Neural Induction Medium(製品番号A1647801)を使用すると、StemScale培地で培養されたPSCスフェロイドから直接多数の成熟神経幹細胞への分化が開始されます。
図8.ドーパミン作動性ニューロンは、StemScale培地で培養したPSCスフェロイドから直接分化が開始されます。PSC Dopaminergic Neuron (DA) Differentiation kit(製品番号A3147701)を使用してStemScale培地で分化したDAニューロンは、接着培養における35日間のプロトコルと比較して、浮遊培養で同量のFOXA2/Otx2を共発現しました(データは示していません)。
図9.StemScale 培地で培養したPSCスフェロイドから浮遊液中で分化した心筋細胞(A)StemScale培地で培養した未分化のhPSCスフェロイド(心筋誘導前)。(B)心筋誘導開始から12日後の培養中のスフェロイド。(C)心臓マーカーであるAlpha Sarcomeric actinin(緑色)およびCardiac Troponin T(赤色)で染色された心臓オルガノイド。核は、DAPI(青色)で対比染色しました。
StemScale PSC Suspension Mediumを使用したPSC浮遊培養をサポートするために必要な技術的および教育的リソースをご覧いただけます。
For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.