以下文章來源於幹細胞者說（公眾號）

誘導多能幹細胞已經從基礎科研走向臨床，人們對基於iPSC的細胞治療寄予了無限期待，也取得了顯著的進展！

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近年來，誘導多能幹細胞（iPSCs）在醫學研究和臨床治療中展現出了巨大的潛力。iPSCs不僅能夠自我更新，還可以分化為體內幾乎所有類型的細胞。這種獨特的特性使其在疾病模型構建、藥物篩選和再生醫學等領域得到了廣泛應用。

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最新研究展示出突破進展

上個月，中国科研实验室分子細胞科學卓越創新中心程新研究組聯合海軍軍醫大學上海長徵醫院殷浩團隊在國際學術期刊Cell Discovery發表了最新研究成果：<Treating a type 2 diabetic patient with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue>[1]。這是世界範圍內首次報道的（first-in-human）顺利获得利用幹細胞來源的自體再生胰島組織移植治癒胰島損傷性T2D的探索性臨床研究。

2型糖尿病（T2D）是一種以胰島素抵抗和胰島β細胞功能逐漸喪失為特徵的慢性疾病。傳統的治療方法包括口服降糖藥物和胰島素注射，但這些方法僅能緩解症狀，無法根治疾病。研究人員利用患者自身的iPSCs，顺利获得體外分化生成胰島組織（E-胰島），並成功移植到一名T2D患者體內。研究結果顯示，這種個性化治療方法顯著改善了患者的血糖控制，減少了外源性胰島素的需求，並未出現腫瘤形成等不良反應。幹細胞療法作為一種新興的治療手段，為T2D患者帶來了新的希望。

生成和質量控制E-胰島以及E-胰島移植的安全性/有效性評估的主要程序簡要方案[1]

掃碼下載《誘導多能幹細胞的培養、維持和表徵解決方案》

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iPSCs在醫學研究和臨床應用中展現出許多獨特的優勢

1）自我更新和多能性

iPSCs具有無限增殖的能力，並可以分化為任何類型的體細胞。這一特性使得iPSCs在再生醫學中有着廣泛的應用前景，可以用於修復和替代受損的組織和器官。

2）個性化治療

顺利获得從患者體內獲取細胞，重編程為iPSCs，再分化為目標細胞類型，可以避免免疫排斥反應，實現個性化治療。這種方法不僅提高了治療的安全性和有效性，還為患者给予了定製化的醫療解決方案。

3）倫理問題較少

相比於胚胎幹細胞，iPSCs不涉及胚胎的使用，因此在倫理方面爭議較少。這一優勢使得iPSCs在臨床應用中的推廣更加容易，也為科學研究给予了更為廣闊的空間。

4）廣泛的應用前景

iPSCs不僅在糖尿病治療中展現出潛力，還可以應用於神經退行性疾病、心血管疾病等多種疾病的研究和治療。例如，iPSCs可以用於阿爾茨海默病、帕金森病的疾病模型構建和藥物篩選，幫助研究人員深入分析疾病機制，開發有效的治療方法。

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iPSCs培養和表徵的挑戰

iPSCs在再生醫學、疾病模型構建、藥物篩選以及個性化醫療領域有着廣闊的應用前景，但其培養和表徵過程中的挑戰也不容忽視。

1）控制變異性並確保實驗的重現性

iPSCs培養的一個主要挑戰在於其對培養條件的高度敏感性。任何細微的變化都可能影響細胞的狀態。例如，培養基中的成分比例、細胞傳代的頻率和方法、以及培養皿的表面處理方式，都會對細胞的增殖和分化產生影響。

2）實現高通量檢測

在iPSCs研究中，高通量檢測是必不可少的，然而傳統的檢測方法往往耗時費力，無法滿足大規模研究的需求。

3）深入理解細胞分化過程

分析iPSCs在分化過程中細胞形態和功能的變化，對於開發有效的細胞治療方案至關重要。傳統的表徵方法可能存在不一致和不可靠的問題，導致細胞群表現出高度異質性、細胞死亡率高、分化率高等問題。

4）保證細胞治療產品的安全性

細胞治療產品需要嚴格的質量控制，避免細菌、真菌和支原體污染，以確保患者安全。

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賽多利斯iPSCs相關產品和解決方案

賽多利斯给予了一系列專用的工具和平台，使用靈活、深入的工作流程，用於iPSCs的培養和表徵。以下是一些關鍵產品及其應用：

 Microsart® Research支原體檢測試劑盒

Microsart® Research細菌檢測試劑盒  

快速實時PCR無菌檢測

圖 1. 賽多利斯平台在 iPSC 培養中的應用示意圖。

使用三種賽多利斯儀器（CellCelector Flex、Incucyte® 和 iQue®）挑取和接種 iPSC、測定多能性並監測細胞生長情況和匯合度。使用快速Microsart® 快速實時 PCR 檢測試劑盒，快速檢測和監測支原體、細菌和真菌污染。

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應用案例

1）使用 CellCelector Flex全自動無損細胞分離系統快速、溫和且可靠地挑取 iPSC

無論使用哪種細胞系統（尤其是 iPSC 等幹細胞），讓細胞保持良好的健康狀態都至關重要。CellCelector Flex是一款高精度的自動化平台，能夠識別和挑取靶細胞，對iPSCs進行無損操作。

操作簡便：友好的用戶界面，操作簡便，適合不同經驗水平的研究人員使用。

高精度和一致性：高精度地挑取和分離細胞，確保實驗結果的一致性和可靠性。

溫和處理：採用溫和的處理方式，減少了對細胞的損傷，保持了細胞的多能性和健康狀態。

圖2.  使用CellCelector Flex 可以精準、快速、溫和且可靠地挑取 iPSC。

使用 CellCelector 平台拍攝的顯微照片，照片中突出顯示了系統選擇的iPSC 集落。(A) 和 (B)分別為手動和CellCelector 挑取並接種的 iPSC 集落，用碘化丙啶(PI) 染色以鑑別死亡細胞。顯微照片 (C) 顯示了 CellCelector 挑取之前，幹細胞集落中的一個分化區域。(D) 是(C) 中所示的培養板區域分離分化部分後的顯微照片。(E) 是挑取多能細胞部分之前，飼養細胞層上生長的大型iPSC 集落的顯微照片。集落右下角有自發分化的跡象。(F) 是使用CellCelector Flex 挑取 (E) 中的集落後的顯微照片，CellCelector 靶向收集並轉移了多能細胞區域用於進一步培養。比例尺等於 500 μm。

2）在 iPSC 培養過程中監測形態和多能潛力

採集整個分化過程中的相位圖，持續監測分化、生長情況和細胞活性是研究iPSC必不可少的步驟。使用賽多利斯Incucyte®實時活細胞分析系統能夠自動化地對iPSCs工作流程進行成像，研究人員可以在各個時間點監測細胞形態和集落形成情況。

實時監測：實時監測細胞的形態和匯合度變化，给予陆续在的動態數據。

減少干擾：顺利获得高清相差成像，在不取出培養板的情況下記錄細胞狀態，減少了對細胞的干擾。

數據分析：該平台配備了強大的數據分析軟件，可以定量評估細胞的健康狀況和多能性，给予精確的實驗結果。

圖 3. 在 iPSC 培養過程中監測形態和多能潛力。

在優化 (mTESR Plus) 和未優化 (RPMI) 條件下生長的 iPSC 的 Incucyte® 圖像。（A、D）經Nuclight 快速紅色染料染色後的 iPSC 熒光圖像，比較了不同條件下的細胞核密度。（B、E）相同 iPSC 的相差圖像，顯示出兩個變量之間的形態差異。（C、F）Incucyte® 上的圈描分析顯示了匯合度和核熒光面積，可用於確定核質比，如 (G) 中所示。比例尺等於 400 μm。

3）使用 iQue® 流式細胞儀分析iPSC 標記物表達的變化

為進一步研究 iPSC 在非最佳條件下培養時的多能性損失，可以使用 iQue® 流式細胞儀分析特定多能性標記物的表面標記物表達量，每個樣品僅需 10 ­L。

高通量分析：能夠處理大量樣品，極大提高了實驗效率，適合大規模研究。

多參數分析：該平台可以同時分析多個標記物的表達，给予全面的細胞表徵數據。

靈活性強：iQue®平台適用於多種實驗設計，能夠靈活調整實驗參數，滿足不同研究需求。

圖 4. 使用 iQue® 高通量流式細胞儀分析 iPSC 標記物表達的變化。

iQue Forecyt® 軟件收集的iPSC 生長數據的散點圖，iPSC 分別在優化培養基(mTESR Plus) 和未優化培養基 (RPMI) 中培養了 (A) 2 天和 (B) 4 天，誘導「分化」。圖中顯示了 SSEA-1（非多能性標記物）、SSEA-4（多能性標記物）、TRA-1-60（多能性標記物）和「多能性」（SSEA-1 陰性，SSEA-4/TRA-1-60陽性）的標記物表達量（± SEM，n=4）。圖 (C) 顯示了 iQue Forecyt® 軟件所呈現的 SSEA-1 和「多能性」標記物原始數據，數據採集自優化和未優化條件下生長 2 天的 iPSC (n=4)。NCCIT和 THP-1 分別是多能性標記物表達和非多能性標記物表達的對照細胞系。

4）快速實時PCR試劑盒進行無菌檢測

Microsart® ATMP 快速實時 PCR 檢測試劑盒，快速檢測和監測支原體、細菌和真菌污染。在3小時內即可完成細菌和真菌污染的檢測。在iPSC療法發現和開發過程中快速準確地檢測污染物，從而提高安全性。

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小結和展望

誘導多能幹細胞（iPSCs）作為一種重要的科研工具，展現出了巨大的應用潛力。從糖尿病的個性化治療到各種複雜疾病的研究，iPSCs為韦德国际打開了探索生命奧秘的新大門。賽多利斯给予的iPSCs相關產品和解決方案，顺利获得高效的培養、監測和表徵平台，為研究人員给予了有力的支持。韦德国际期待未來更多的科研成果和臨床應用，為人類健康事業貢獻更多的力量。在不久的將來，基於iPSC的細胞治療技術將成為一項真正的臨床選擇，在全球範圍內為病人帶來福音。

參考文獻：

[1] Wu, J., Li, T., Guo, M.et al. Treating a type 2 diabetic patient with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue. Cell Discov 10, 45 (2024). http://doi.org/10.1038/s41421-024-00662-3

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作為高質量三維細胞製造專家，韦德国际生物给予基於3D微載體的一站式定製化細胞規模化擴增整體解決方案，打造了原創3D細胞智造平台，實現規模化、自動化、智能化、密閉式的細胞藥物及其衍生品生產製備，以此幫助全球客戶建立最為先進的細胞藥物生產線。在開創【百億量級】幹細胞製備工藝管線後，加速向【千億量級】進發，致力於以3D細胞規模化智造技術賦能細胞與基因治療產業，惠及更多患者。

韦德国际生物的產品與服務，已廣泛應用於基因與細胞治療、細胞外囊泡、疫苗及蛋白產品等生產的上游工藝開發。同時，在再生醫學、類器官與食品科技（細胞培養肉等）領域也具有廣泛應用前景。並且，现在已助力多家細胞與基因治療企業進行IND申報。

韦德国际生物擁有5000平米的研發與轉化平台，其中包括1000餘平的以3D細胞智造及微組織再生醫學治療產品為核心的CDMO服務平台；以及4000平米的GMP生產平台，並新建了1200L微載體生產線。此外還在上海設有2000餘平的國際合作與技術應用中心，以技術創新持續融入全球生物產業新業態。