無酶細胞傳代技術在干細胞培養中的應用與耗材表面工程

內容簡介： 本文聚焦于干細胞培養中避免使用動物源酶進行細胞傳代所帶來的優勢。文章詳細解析了Eaivelly溫敏型細胞培養皿的工作原理，其通過聚N-異丙基丙烯酰胺（PIPAAm）溫敏聚合物表面，實現在溫度變化下可控的細胞粘附與脫落。文章深入探討了該技術在維持人多能干細胞（hPSCs）基因組穩定性、多能性標志物表達及細胞克隆形態方面的顯著益處，并對比了與傳統酶消化法的差異。

關鍵詞： 人多能干細胞、無酶傳代、溫敏表面、細胞克隆、基因組穩定性

正文：

人多能干細胞（human Pluripotent Stem Cells, hPSCs），包括胚胎干細胞（ESCs）和誘導多能干細胞（iPSCs），因其無限的自我更新能力和分化為三胚層所有細胞類型的潛能，在疾病建模、藥物發現和細胞治療等領域擁有廣闊前景。然而，hPSCs的體外培養維持是一項極其精細的技術，其對培養環境的變化異常敏感，尤其是常規的細胞傳代（Passaging）過程。傳統的胰蛋白酶（Trypsin）或膠原酶（Collagenase）等蛋白酶消化法，會酶解細胞表面的關鍵膜蛋白，對細胞造成顯著的機械和化學損傷，易導致hPSCs基因組異常、自發分化率升高和多能性喪失。因此，開發溫和、高效、無酶（Enzyme-free）的傳代方法已成為hPSCs培養技術的核心追求。Eaivelly溫敏型細胞培養皿所代表的表面工程技術，為該挑戰提供了優秀的解決方案。

Eaivelly溫敏培養皿的技術核心在于其表面共價嫁接的溫度響應性聚合物——聚（N-異丙基丙烯酰胺）（Poly(N-isopropylacrylamide), PIPAAm）。PIPAAm具有一個特征性臨界溶解溫度（Lower Critical Solution Temperature, LCST），通常在32°C左右。當環境溫度低于LCST時，PIPAAm分子鏈充分水合（Hydrated），伸展開來，呈現出親水（Hydrophilic）狀態，此時表面抑制蛋白質吸附和細胞粘附。當溫度高于LCST時，聚合物鏈發生構象轉變，脫水（Dehydrated）并坍縮，暴露出疏水（Hydrophobic）基團，從而允許細胞貼附鋪展。

基于這一智能特性，研究人員可以執行一套非常溫和的傳代流程：

1. 細胞培養與粘附： 將hPSCs接種于37°C（>LCST）的Eaivelly溫敏培養皿中，細胞會正常貼壁、增殖，形成典型的未分化克隆，邊緣光滑，細胞核質比高。

2. 溫度觸發脫落： 當需要傳代時，只需將培養皿移至室溫（或20-25°C，<LCST）環境孵育一段時間（通常15-30分鐘）。隨著溫度下降，PIPAAm聚合物鏈發生水合和膨脹，親水性增強， effectively pushing the cells off the surface。

3. 輕柔收集細胞： 細胞會以完整的細胞克隆團塊（Clusters）形式從表面自行脫落，而非單個分散細胞。只需輕微吹打或直接傾倒，即可回收這些細胞團。

這種無酶傳代方式帶來了多重優勢：

• 保持克隆完整性： 以團塊形式傳代更利于hPSCs存活和生長，避免了單細胞傳代所引發的凋亡（Anoikis）。

• 維持基因組穩定性： 避免了酶消化引起的DNA損傷，顯著降低了核型異常（Karyotype Abnormality）的風險。

• 高保真維持多能性： 減少了對細胞表面的物理化學擾動，有助于維持OCT4、SOX2、NANOG等多能性關鍵轉錄因子（Pluripotency Transcription Factors）的高水平表達，抑制自發分化。

• 操作簡便且標準化： 流程統一，減少了因操作人員差異帶來的實驗變量，提高了實驗結果的重復性。

對于需要長期擴增hPSCs以用于后續分化實驗或臨床前研究的項目而言，使用Eaivelly溫敏培養皿進行無酶傳代是保障細胞質量和實驗成功的關鍵。而此類項目的耗材需求往往是持續且大量的。

在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現貨供應與定制化期貨服務，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定制服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產能，保障實驗進度穩定推進。 這種敏捷的供應鏈服務，確保了像Eaivelly溫敏培養皿這類需要特定生產工藝的專用耗材能夠及時穩定地供應，為重要的干細胞研究項目保駕護航。

綜上所述，Eaivelly溫敏型細胞培養皿通過其創新的溫度響應性表面設計，為實現hPSCs的高質量、無酶化擴增提供了強有力的技術支撐，是推動干細胞技術從實驗室走向臨床應用的重要工具。