原能細(xì)胞全程冷鏈保護(hù)自動(dòng)化存儲(chǔ)與手動(dòng)化存儲(chǔ)對(duì)細(xì)胞的影響對(duì)比實(shí)驗(yàn)

細(xì)胞資源被視為細(xì)胞生物科技行業(yè)的發(fā)展基石，如何安全、長(zhǎng)期、有效地保存這些珍貴的生命資源，是行內(nèi)亟需解決的重要問(wèn)題。

 

本次實(shí)驗(yàn)以全自動(dòng)深低溫生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備—BSN-500、手動(dòng)液氮罐兩款細(xì)胞存儲(chǔ)設(shè)備為例，以外周血單核細(xì)胞(PBMCs)、培養(yǎng)T細(xì)胞（T cells）和臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)為研究對(duì)象，探討溫度波動(dòng)對(duì)細(xì)胞活性和功能的影響。

 

數(shù)據(jù)顯示，手動(dòng)液氮罐低溫存儲(chǔ)的PBMCs、培養(yǎng)的T細(xì)胞和MSCs的活率、回收率和增殖活性與提取周期呈負(fù)相關(guān)，而全自動(dòng)設(shè)備（BSN-500）可以保護(hù)樣品不受溫度波動(dòng)的影響。

 

值得注意的是，該全自動(dòng)系統(tǒng)還保證了PBMCs有較好的增殖能力和MSCs的多譜系分化能力，表明該全自動(dòng)系統(tǒng)可以解決大規(guī)模開(kāi)發(fā)生物庫(kù)過(guò)程中溫度波動(dòng)的影響。（下文將展示部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。

 

實(shí)驗(yàn)裝備展示

1、全自動(dòng)深低溫生物樣本存儲(chǔ)系統(tǒng)——BSN-500.
該裝備由原能細(xì)胞自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了樣本在存取過(guò)程的全自動(dòng)化，保證樣本全程處于深低溫冷鏈環(huán)境。
2、手動(dòng)液氮罐

市面常見(jiàn)的液氮罐，需要手動(dòng)操作。

實(shí)驗(yàn)步驟


1、我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)器手臂模擬人工手動(dòng)操作，將細(xì)胞從液氮罐取出至室溫，待樣品溫度升至-60℃時(shí)，再將細(xì)胞放回到液氮罐，如此反復(fù)存取至400次。

2、與此同時(shí)，在低于-150℃的BSN-500全程冷鏈系統(tǒng)中，用同批次的PBMCs、T cells、MSCs 反復(fù)存取至400次。


實(shí)驗(yàn)對(duì)象一：PBMCs


人類(lèi)外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)，在傳染病和臨床疫苗研究中均有重要應(yīng)用，且在當(dāng)前和未來(lái)免疫治療領(lǐng)域，已成為不可替代的一部分。


在本次實(shí)驗(yàn)中，我們測(cè)試了不同存取設(shè)備不同提取次數(shù)對(duì)PBMCs增殖的影響。 實(shí)驗(yàn)證明：原能細(xì)胞的BSN-500可避免細(xì)胞在存取過(guò)程中的溫度波動(dòng)，使得PBMCs在經(jīng)過(guò)400次存取后，PBMCs仍有較好的增殖能力。而手動(dòng)存取的PBMCs，會(huì)隨著提取次數(shù)的增加，細(xì)胞增殖能力顯著下降。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于6例志愿者的PBMCs擴(kuò)增倍數(shù)的平均值。(****，p≤0.001，采用兩因素方差分析方法)。

 

 

實(shí)驗(yàn)對(duì)象二：T cells

 

 

T cells是淋巴細(xì)胞的主要組分，它具有多種生物學(xué)功能，如非特異性殺傷腫瘤細(xì)胞，輔助或抑制B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，對(duì)特異性抗原和促有絲分裂原的應(yīng)答反應(yīng)以及產(chǎn)生細(xì)胞因子等，是身體中為抵御疾病感染、腫瘤而形成的英勇斗士。
在本次實(shí)驗(yàn)中，我們測(cè)試了不同存取設(shè)備不同提取次數(shù)對(duì)T cells增殖的影響。

 

實(shí)驗(yàn)證明：經(jīng)過(guò)400次存取后，原能細(xì)胞的BSN-500，可以有效避免在存取過(guò)程中的溫度波動(dòng)，T cells仍有較好的增殖能力。而手動(dòng)存取的T cells，會(huì)隨著提取次數(shù)的增加，細(xì)胞增殖能力顯著下降。
 
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于6例志愿者的T cells擴(kuò)增倍數(shù)的平均值。(****，p≤0.001，采用兩因素方差分析方法)。

 

 

實(shí)驗(yàn)對(duì)象三：MSCs

間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)越來(lái)越多地被用作研究治療免疫功能障礙和退行性疾病的產(chǎn)品。通常，MSCs從組織中分離出來(lái)，在體外擴(kuò)增培養(yǎng)至一定數(shù)量，冷凍保存直到使用。MSCs治療的安全性和有效性將取決于MSCs的表型和功能，存取過(guò)程中溫度的變化可能會(huì)改變這些特性。

在本次實(shí)驗(yàn)中，我們?cè)嚵瞬煌�存取設(shè)備不同提取次數(shù)對(duì)臍帶來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞(UC-MSCs)多系分化潛能的影響。經(jīng)400次存取后，用成脂和成骨分化培養(yǎng)基誘導(dǎo)，分別在培養(yǎng)至d8和d15用中性脂肪滴染色液和茜素紅染色并拍照。 實(shí)驗(yàn)證明：原能細(xì)胞BSN-500可以有效避免細(xì)胞在存取過(guò)程中的溫度波動(dòng)，使得UC-MSCs多系分化潛能（成骨和成脂肪）不變。而手動(dòng)存取的UC-MSCs多系分化潛能（成骨和成脂肪）顯著下降。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證明，原能細(xì)胞自主研發(fā)的全自動(dòng)深低溫生物樣本存儲(chǔ)系統(tǒng)BSN-500，可以有效避免因?yàn)榉磸?fù)提取的溫度波動(dòng)，而導(dǎo)致對(duì)細(xì)胞活率、回收率、擴(kuò)增和分化潛能以及其他生物學(xué)功能的影響和損害，所以自動(dòng)化裝備對(duì)細(xì)胞存儲(chǔ)意義重大。（文中僅展示部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。