干细胞规模化量产?全球首台自动化干细胞诱导培养设备诞生!_一五零生命

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干细胞规模化量产?全球首台自动化干细胞诱导培养设备诞生!

来源: 发布日期:2018-06-25 浏览次数:538次

随着干细胞相关研究的兴起,自动化、规模化、标准化获得干细胞的需求日益旺盛,许多干细胞临床应用所需的数量因传统的人工操作面临“产能”不足的问题,制约着干细胞在再生医学研究领域中的发展。


干细胞抗衰

而就在今年5月份,由中国科学院广州生物医药与健康研究院(简称“广州生物院”)承担的国家重大科研装备研制项目“全自动干细胞诱导培养设备研制”顺利通过验收,这标志全球首台自动化干细胞诱导培养设备诞生,这将很大程度上解决干细胞产能不足的问题。


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一、这台设备有多厉害?

这台机器设备研发团队针对实际需求组成了“跨界”的技术团队,历时4年攻关打造了该设备,那么这台全球首台自动化干细胞诱导培养设备到底有多牛呢?主要由以下三点:


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1、不仅实现了“机器代人”,更是实现了人工操作无法实现的干细胞精准化和规模化“生产”。


2、针对干细胞识别难的问题,该设备不仅能通过图像识别快速找到培养基里“藏”着的干细胞,也能在识别的过程中不断学习,进一步提高精准度。


3、该设备首次实现了基于机器学习的自动化识别以及诱导培养,整机技术及识别核心算法的应用已达国际“并跑”,个别关键技术实现了“领跑”,填补了国内在该领域的多项空白,也改善了国内高端生命科学仪器装备依靠欧美进口的局面。


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“现在有了全自动装备,一次可以干相当于24个技术员的活,而且识别率高、稳定性强。”团队人员表示。


二、干细胞产能为什会难以提升呢?


导致干细胞产能不足有多方面的原因:


1、伦理问题。在2006年以前,使用人体胚胎提取干细胞面临着伦理道德的问题。这个问题随着日本科学家山中伸弥的团队把4个转录因子通过逆转录病毒载体转入小鼠的体细胞,使其变成多能干细胞(iPS细胞)而解决。但这种方法所产生的干细胞存在致癌隐患,不能进行普遍推广,更不用说用于临床应用。


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日本京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心长山中伸弥与英国发育生物学家约翰•戈登因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献,而获得2012年诺贝尔生理学或医学奖


2、技术存在较难攻克的缺陷。有科学家经过利用化学小分子替代,诱导出了多功能干细胞,掌握了诱导多功能干细胞的技术,是安全性能的一大飞跃,但是该技术步骤多、时间长、效率低、机理不清楚等问题也成为新的瓶颈。

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iPS细胞制备流程示意图。①:体外培养体细胞;②:通过慢病毒载体向细胞转入山中因子,红色表示表达外源性山中因子的细胞;③:将细胞转移到胚胎干细胞培养基;④:iPS细胞形成胚胎干细胞样的细胞团块。图片来源:Y tambe/ wikipedia.org,


后经过技术的不断创新与改良,虽然诱导多功能干细胞解决了干细胞作为种子细胞的来源问题。但干细胞在再生医学研究领域中的普遍应用,需要充足的诱导多能干细胞的供给,产能不足让相关研究捉襟见肘。而这台全自动干细胞诱导培养设备正是针对干细胞“生产”形成规模化方面有着极大的帮助。


三、干细胞产能提升对你我来说意味着什么?


在我国,干细胞正处于大规模产业化的黎明阶段。业内已达成共识:以干细胞为核心的再生医学,已成为继药物治疗、手术治疗后的另一种疾病治疗途径。而我们都知道,相比于干细胞,平常所接触的药物治疗却能够真正惠及普通民众,这其中很大一部分原因就是干细胞产能跟不上,难以研制出方便在医院、市场流通的“干细胞药物”。


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干细胞疗法应用于多种疾病改善修复


或许在未来,你只需按时吃一粒干细胞胶囊或者注射一剂干细胞,你便能容光焕发,病情便能轻松好转。而这一切的便利都基于干细胞产能的提升带来研究的创新突破,进而真正进行临床应用,促进干细胞行业的产业化。



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