ヒト多能性幹細胞（hPSCs）スフェロイド増殖用ハイドロゲル VitroGel STEM

生物医学研究におけるヒト多能性幹細胞（hPSC）の使用は、著しく拡大しています。hPSCは、基本的な人間の発達と機能の研究に優れたシステムに加えて、実験室や臨床現場で幹細胞をベースとした治療法の試験のための堅牢なプラットフォームを提供します。最近のhPSCの進歩により、臨床試験への扉が開かれました。hPSCは、病気や怪我による組織の損傷を元に戻すための鍵を握る可能性があるため、再生医療への応用が期待されています。ビッグデータの需要の増加により、ハイスループット実験が一般化しており、この大きな可能性に伴ってスケールアップの必要性が生じます。

現在の幹細胞の維持および増殖方法では、表面積の大きい二次元マトリックスをコーティングした培養容器に細胞を播種する必要があり、これに時間と費用を要する可能性があります。また、使用するマトリックスは、温度感受性が高い場合もあります。これにより、培養容器へのコーティングが不均一になり、幹細胞コロニーの接着性とサイズに一貫性がなくなる可能性があります。三次元増殖システムでは、より一貫した幹細胞の増殖が可能となります。幹細胞研究者は、増殖に加えて三次元hPSC培養の多くのアプリケーションを発見しています。なかでも、層状組織を有する組織オルガノイドの開発は最も注目を浴びていますが、現在の二次元培養法では一貫性のある高品質のオルガノイドを作製する上でいくつかの課題がありました。

従来の二次元幹細胞の方法では、トリプシンなどの過酷な酵素による幹細胞コロニーの「リフティング」が含まれていました。これは、細胞の生存率に悪影響を及ぼし、サイズに一貫性のない幹細胞スフェロイドを生成する可能性があるため、トラブルシューティングに長時間を要しました。オルガノイドのプロトコルの多くは、二次元システムで開発を要する組織に類似した前駆体も必要となり、胚葉の分化後に前駆体をリフトさせて三次元マトリックスハイドロゲルに埋め込む必要があります。そのため、最終的に一貫性のない奇形のオルガノイドを形成する場合があります。

小スケールの研究所にとっても、大規模バイオテクノロジー企業方にとっても、幹細胞株の迅速で信頼性の高い増殖が重要なニーズになりつつあります。しかし、幹細胞集団のスケールアップには、これまでシェーカー、回転フラスコ、またはバイオリアクターなどの高価で面倒な機器が必要とされました。これらの方法は、通常、さらに幹細胞の増殖を支援するためのマイクロキャリアも必要となります。多くの方法では、スフェロイド幹細胞凝集体の形成を確実にするため、シェーカーまたはバイオリアクターを高速で使用し、それでスフェロイド剪断を誘発して細胞の増殖および生存率を損なう可能性があります。