成像方法预测如何干细胞能够分化成心肌细胞
干细胞研究具有巨大的潜力再生治疗和防治心血管疾病治疗方法,负责全世界所有死亡的30%以上。
高功能性cardiomyocytes-the肌肉细胞负责疾病建模、收缩的心,是重要的药物筛选和其他再生医学的方法。
然而,分化的过程干细胞心肌细胞是昂贵的、劳动密集型和高度可变。
“这需要质量控制干细胞分化,为扩大工业应用说:“Morgridge研究所研究员梅丽莎·斯卡拉。
在一项新的研究中,今天发表在《华尔街日报》自然通讯,斯卡拉实验室开发了一种非侵入性成像技术可以预测心肌细胞分化的效率作为质量控制的方法。
“如果我们可以预测的结果干细胞分化成心肌细胞在非常早期的阶段,我们就可以节省时间,金钱,和速度在生产阶段,“桐城钱说,作者和斯卡拉实验室助理科学家。
人类多能干细胞大约需要14天细胞分化成心肌细胞,细胞有翻天覆地的变化代谢活动。
研究者测量了自发荧光的NAD (P) H和时尚,两个分子参与细胞的新陈代谢,在不同的时间点在整个分化过程。因为这个方法使用先天自发荧光的细胞,非侵入性,可以实时执行不损害细胞。
虽然有很多研究,看看代谢变化干细胞分化钱和斯卡拉说,预测建模的研究是非常重要的。
“应用程序或生物制造,我们可以在早期干预时间点媒体条件或改变confluency改善结果,”斯卡拉说,也是一个威斯康星-麦迪逊大学的生物医学工程教授。
团队看到代谢变化早在第一天,效率低与高分化的条件。
钱学森收集图像数据从成千上万的细胞,然后在数据传递给co-first作者蒂芙尼Heaster,目前基因泰克工作获得博士学位后在斯卡拉实验室。
“这是一个简单的逻辑回归模型,”斯卡拉说。“但是蒂芙尼建立一个严格的方式与单独的测试和验证;所有的检查需要做强有力的科学。”
钱其琛说,在将来,他想把更多的因素融入模型有一个非常精确的预测。
“只是处理数据的再现性实际上是令人印象深刻,”斯卡拉补充道。”,这是完全符合数据两年前;我就像“科学工作!”,它会让你感觉更自信得到你所看到的。”
研究人员希望这项工作提供了框架的成像技术可以应用在大规模批量生产。
“在悬浮培养心肌细胞可以分化,也“钱说。“如果我们在暂停做差异化,或者瀑样分化,它更像是一个行业生产规模。”
他说,在未来,他还想试着看到他们的自发荧光技术应用于预测其他细胞谱系分化,免疫细胞和血细胞,这可能有其他的应用程序。
这个项目是一个完美的例子从协作,科学思想是如何出生的干细胞与钱的兴趣,他的背景在化学工程与斯卡拉在光学成像领域的专长。
“这个项目是由很多合作。钱说:“这是一个团队的努力在升值Heaster预测建模,和本科生实验室成员协助分析。
斯卡拉补充道:“这是一个综合的专业知识,这是我们热爱科学。”
