新加坡-麻省理工学院研究和技术联盟 红细胞培养和生产过程中细胞微流体分选和纯化的实验室设置
学分:新加坡-麻省理工学院研究和技术联盟 新加坡麻省理工学院研究和技术联盟(SMART)的研究人员发现了一种制造人类红细胞的新方法，与现有方法相比，该方法将培养时间缩短了一半，并使用了更快、更精确、成本更低的新型分选和纯化方法
输血每年拯救数百万人的生命，但世界上一半以上的国家没有足够的血液供应来满足他们的需求
按需生产红细胞的能力，特别是通用供体血液(O+)的能力，将通过避免大量抽血和困难的细胞分离过程，使那些需要输血以治疗白血病等疾病的人受益匪浅
更容易和更快地制造红细胞也将对全世界的血库产生重大影响，并减少对具有更高感染风险的献血者血液的依赖
它对于疾病研究也至关重要，例如每年影响超过2.2亿人的疟疾，甚至可以实现新的和改进的细胞疗法
然而，生产红细胞是费时的，并且会产生不希望的副产物，目前的纯化方法成本高，并且不适合大规模的治疗应用
因此，SMART的研究人员设计了一种优化的中间低温储存方案，将细胞培养时间缩短到解冻后的11天，消除了连续23天血液生产的需要
这得益于该团队为高效、低成本的红细胞纯化和更有针对性的分选而开发的补充技术
在最近发表在《芯片实验室》上的一篇题为“红细胞培养中的人网织红细胞的无微流控标签生物加工”的论文中，研究人员解释了他们在改善红细胞制造方面取得的巨大技术进步
这项研究是由来自SMART的两个跨学科研究小组的研究人员进行的:抗微生物耐药性(AMR)和制造个性化药物的关键分析(CAMP)，由麻省理工学院的首席研究员Jongyoon Han教授和NTU大学的Peter Preiser教授共同领导
该团队还包括新加坡国立大学(新加坡国立大学)和南洋理工大学(NTU)任命的AMR和CAMP IRG学院的教师
“生产人类红细胞的传统方法通常需要23天的时间让细胞生长、呈指数增长并最终成熟为红细胞，”博士说
该论文的主要作者、SMART CAMP的高级博士后助理Kerwin Kwek
“我们的优化方案将培养的细胞储存在液氮中，通常是在典型过程的第12天，并根据需要在11天内解冻细胞并产生红细胞
" 研究人员还通过修改现有的迪恩流分级法(DFF)和确定性横向置换法(DLD)开发了新的纯化和分选方法；开发用于DFF分选的梯形截面设计和微流控芯片，以及用于DLD分选的独特分选系统，该系统采用倒L形柱状结构
斯玛特的新分选和纯化技术使用改良的DFF和DLD方法，利用红细胞的大小和变形能力进行纯化，而不是球形大小
由于大多数人体细胞是可变形的，这种技术可以有广泛的生物学和临床应用，如癌细胞和免疫细胞的分类和诊断
在测试纯化的红细胞时，发现它们保留了它们的细胞功能，如疟疾寄生虫的高传染性所证明的，这需要高纯度和健康的细胞来进行感染
这证实了SMART新的红细胞分类和纯化技术是研究疟疾病理的理想选择
与通过荧光激活细胞分选(FACS)进行的常规细胞纯化相比，SMART的增强型DFF和DLD方法提供了相当的纯度，同时每秒处理至少两倍的细胞，成本不到三分之一
在放大生产过程中，DFF的高容量生产能力更为理想，而在细胞纯度至关重要的情况下，DLD的高精度特性最具优势
“我们新颖的分选和纯化方法显著加快了细胞处理时间，并且可以轻松集成到当前的细胞制造过程中
该过程也不需要训练有素的技术人员来执行样品处理程序，并可扩展到工业生产
Kwek继续
他们的研究结果将使科学家能够以更低的生产成本更快地获得高纯度、功能齐全的最终细胞产品
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