麻省理工學(xué)院在新加坡的研究企業(yè)新加坡-麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟(SMART)的研究人員開發(fā)了一種用于大規(guī)模細(xì)胞生產(chǎn)和擴(kuò)增的新型微載體，與傳統(tǒng)方法相比，該微載體具有更高的產(chǎn)量和成本效益，并減少了步驟單元檢索過程中所需。微載體是在錨定依賴性細(xì)胞的基于生物反應(yīng)器的細(xì)胞生產(chǎn)中使用的顆粒。

事實(shí)證明，SMART新開發(fā)的可溶解的基于明膠的微載體可用于擴(kuò)增間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞(MSC)，MSC是目前最受關(guān)注的一種細(xì)胞類型，因?yàn)樗鼈兛梢詮某扇私M織中分離出來并進(jìn)一步擴(kuò)展用于治療各種疾病，例如骨骼和軟骨缺損以及人體對異物骨髓和細(xì)胞的排斥(稱為移植物抗宿主病)。微載體的這種可溶解性還消除了從微載體回收細(xì)胞的額外分離步驟。這降低了細(xì)胞制造的復(fù)雜性，并增加了可收獲治療細(xì)胞以制造用于患者的產(chǎn)品的難易程度。

SMART的制造個性化醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵分析(CAMP)跨學(xué)科研究小組(IRG)發(fā)現(xiàn)，完全溶解于酶處理中的明膠微載體可用于細(xì)胞恢復(fù)步驟，這是3-D微載體培養(yǎng)面臨的當(dāng)前瓶頸之一。 。與市售微載體相比，新型明膠微載體在細(xì)胞收獲步驟顯示出更高的收率并減少了細(xì)胞損失，并且具有相當(dāng)?shù)募?xì)胞附著效率和增殖速率。

他們的發(fā)現(xiàn)在《生物技術(shù)雜志》上發(fā)表并由美國麻省理工學(xué)院(MIT)的SMART CAMP研究人員合著的題為“通過液滴微流體產(chǎn)生的可溶解的基于明膠的微載體用于間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞的擴(kuò)增和培養(yǎng)”中進(jìn)行了解釋。新加坡大學(xué)(NUS)和香港城市大學(xué)(CityU)。

該論文的主要作者和CAMP校友Ng Ee Xien Ng博士說：“我們的研究獲得了在明膠微載體上生長的細(xì)胞超過90%的收獲率，這大大高于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中50-60%的收獲率。” 。“使用明膠微載體還實(shí)現(xiàn)了對微載體尺寸(例如，微載體直徑和硬度)的嚴(yán)格控制，從而有利于統(tǒng)一的環(huán)境條件來控制每個微載體的一致細(xì)胞數(shù)。”

研究還表明，與市售微載體相比，由明膠微載體培養(yǎng)的MSC保留了回收細(xì)胞的關(guān)鍵質(zhì)量屬性，例如更高的三譜系多能性和更均衡的分化性能。大多數(shù)商用微載體在成脂分化效率上顯示出相似的趨勢，同時喪失了一定程度的成軟骨和成骨分化能力。

該論文的共同作者兼首席負(fù)責(zé)人Krystyn J. Van Vliet教授說：“微載體的創(chuàng)新將有助于某些細(xì)胞類型的可擴(kuò)展性，例如間質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞可用于基于細(xì)胞的治療，包括用于再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用。” CAMP研究員，麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程和生物工程教授。“開發(fā)用于MSC培養(yǎng)的微載體平臺一直是SMART CAMP了解和管理這些細(xì)胞療法產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量屬性的關(guān)鍵部分。我們希望我們的發(fā)現(xiàn)有助于實(shí)現(xiàn)更好，更有效和可擴(kuò)展的細(xì)胞療法，并對多種藥物產(chǎn)生可預(yù)測的治療結(jié)果病人的需要，以及這些有效細(xì)胞的高收獲效率。”

雖然研究的重點(diǎn)是明膠微載體是否適合MSC培養(yǎng)和擴(kuò)增，但該團(tuán)隊(duì)的研究可能會擴(kuò)展到其他類型的錨定依賴性細(xì)胞。