友康生物
2024-07-19
公司熱點(diǎn)前幾期文章中我們談到，NK細(xì)胞的自動(dòng)化培養(yǎng)需要克服3個(gè)難點(diǎn)——①NK細(xì)胞培養(yǎng)擴(kuò)增工藝不固定；②缺乏程序化培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)基；③現(xiàn)有耗材不滿足非接觸式檢測(cè)細(xì)胞密度。
友康生物通過(guò)不斷地摸索，升級(jí)現(xiàn)有的NK高性能培養(yǎng)套裝，改良純因子培養(yǎng)工藝，程序化培養(yǎng)流程，已經(jīng)解決了NK細(xì)胞培養(yǎng)擴(kuò)增工藝不固定和缺乏程序化培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)基這兩大困難。
自動(dòng)化細(xì)胞培養(yǎng)設(shè)備需要根據(jù)實(shí)際的細(xì)胞狀況及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方案，這一目的要怎么實(shí)現(xiàn)呢？而現(xiàn)有細(xì)胞培養(yǎng)袋不滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)胞密度對(duì)耗材的要求，友康又是如何克服這個(gè)困難，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞密度的非接觸式檢測(cè)呢？本期文章為大家揭曉。
一、實(shí)施自動(dòng)化需要實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)胞密度
細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，影響細(xì)胞狀態(tài)的重要因素之一就是細(xì)胞密度，細(xì)胞密度會(huì)影響細(xì)胞的生長(zhǎng)速率、細(xì)胞分化和細(xì)胞代謝。
細(xì)胞密度過(guò)低可能導(dǎo)致細(xì)胞無(wú)法形成足夠的聯(lián)系和相互作用，從而影響細(xì)胞生長(zhǎng)。而過(guò)高的細(xì)胞密度可能導(dǎo)致細(xì)胞間競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)和空間，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此，細(xì)胞密度應(yīng)該適當(dāng)控制，以保證細(xì)胞的生長(zhǎng)速率和細(xì)胞數(shù)量的平衡。
控制NK細(xì)胞密度，需做到以下三點(diǎn)：
①調(diào)整細(xì)胞接種密度
在友康的純因子培養(yǎng)工藝中，外周血單個(gè)核細(xì)胞推薦接種密度為 2E6/mL，新鮮臍帶血單個(gè)核細(xì)胞推薦接種密度為 3E6/mL，凍存臍帶血單個(gè)核細(xì)胞推薦接種密度為 3.5E6/mL，接種密度過(guò)低或過(guò)高對(duì)最終收獲的細(xì)胞數(shù)和 NK 純度都會(huì)有影響。
②選擇合適的細(xì)胞培養(yǎng)容器
大多數(shù)NK樣本的起始細(xì)胞密度和細(xì)胞數(shù)量往往不高，前期往往生長(zhǎng)較慢，一般情況下，塑料器皿更適合生長(zhǎng)速度比較慢的細(xì)胞。此外，友康的FEP細(xì)胞培養(yǎng)袋在性能上遠(yuǎn)超EVA培養(yǎng)袋，最終獲得的細(xì)胞數(shù)量比EVA培養(yǎng)袋多20%~30%。
③保障細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給
自動(dòng)化培養(yǎng)NK細(xì)胞需要實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)胞密度，根據(jù)細(xì)胞密度判斷補(bǔ)入新鮮培養(yǎng)基的體積，這樣才能根據(jù)細(xì)胞密度、細(xì)胞狀態(tài)，調(diào)整培養(yǎng)方案，程序化培養(yǎng)流程，為細(xì)胞提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
二、高透光材料讓自動(dòng)化成為可能
在NK細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，檢測(cè)細(xì)胞密度，根據(jù)密度決定補(bǔ)入多大體積的新鮮培養(yǎng)基，這一實(shí)驗(yàn)步驟需要重復(fù)多次進(jìn)行。在傳統(tǒng)的手工培養(yǎng)中，上述步驟都需要人工完成，不僅重復(fù)繁瑣，還會(huì)增加細(xì)胞污染的可能性。
高透光材料讓NK細(xì)胞的自動(dòng)化培養(yǎng)成為可能，在培養(yǎng)過(guò)程中，省略了人工取樣、檢測(cè)密度、補(bǔ)加培養(yǎng)基等多個(gè)步驟，采用非接觸式密度檢測(cè)、程序化補(bǔ)液，更安全、更準(zhǔn)確。
細(xì)胞密度非接觸式檢測(cè)技術(shù)能成功完成細(xì)胞密度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，離不開(kāi)FEP材料的高透光性。FEP材料的透光性達(dá)到96%以上，可以達(dá)到細(xì)胞密度非接觸式檢測(cè)技術(shù)的要求，而傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)袋采用的EVA材料，透光性僅能達(dá)到80%以上，無(wú)法滿足這一技術(shù)對(duì)高透光性的要求。
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| FEP | EVA |
三、實(shí)現(xiàn)非接觸密度檢測(cè)的波折
非接觸式檢測(cè)方法可以在不干擾細(xì)胞生長(zhǎng)的情況下進(jìn)行檢測(cè)，從而更好地評(píng)估細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)和保障細(xì)胞的安全性，可以自動(dòng)密度測(cè)量，根據(jù)不同樣本的培養(yǎng)水平來(lái)調(diào)整補(bǔ)液量，避免多次取樣造成污染。
然而要實(shí)現(xiàn)NK細(xì)胞非接觸密度檢測(cè)并不是一帆風(fēng)順的。NK細(xì)胞在生長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，這是一種正常的細(xì)胞狀態(tài)表現(xiàn)。然而就是這一現(xiàn)象造成了我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中計(jì)數(shù)、測(cè)量細(xì)胞密度的困難。
起初，友康設(shè)計(jì)的是讓非接觸式密度監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射的紅外光直接穿透高透光的FEP袋體，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞密度的檢測(cè)。然而在實(shí)際多次測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)FEP袋體是柔軟的，其中的液體在不斷地波動(dòng)，這就導(dǎo)致了細(xì)胞密度檢測(cè)結(jié)果的不穩(wěn)定、不準(zhǔn)確。
后來(lái)，為了解決細(xì)胞密度檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性問(wèn)題，友康又獨(dú)立研發(fā)了“FEP計(jì)數(shù)接頭”，細(xì)胞在擺臺(tái)中搖晃均勻后，密度監(jiān)測(cè)模塊發(fā)射的紅外光束穿過(guò)FEP計(jì)數(shù)接頭中的細(xì)胞，形成折光信號(hào)，從而穩(wěn)定形成精準(zhǔn)的非接觸式細(xì)胞密度監(jiān)測(cè)記錄。（該計(jì)數(shù)方法已申請(qǐng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利，專利號(hào)：202310860536.X；202321844625.7）
NK細(xì)胞的自動(dòng)化培養(yǎng)之路是非常崎嶇曲折的，這個(gè)過(guò)程中我們遇到了各種各樣的難題，解決了舊的問(wèn)題又遇見(jiàn)了新的問(wèn)題。而如今，輕舟已過(guò)萬(wàn)重山，友康的全自動(dòng)免疫細(xì)胞培養(yǎng)工作站已經(jīng)可以幫助我們解決各種NK樣本的培養(yǎng)問(wèn)題，非接觸式密度檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)不同樣本情況及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)方案的要求，讓每一份樣本都收獲更好的培養(yǎng)結(jié)果。說(shuō)到這里，我們不禁好奇，非接觸式密度檢測(cè)技術(shù)到底是怎么實(shí)現(xiàn)細(xì)胞密度實(shí)時(shí)檢測(cè)的呢？下期文章為大家詳細(xì)介紹。
