近日,《StemCellsTranslationalMedicine》期刊发表的一项研究显示,科学家找到了一种侵入性更低的羊水干细胞收集方法——通过阴道分娩过程获取羊水,无需传统羊膜穿刺术,这一突破不仅降低了对孕妇和胎儿的风险,更拓宽了干细胞的来源渠道,而气相液氮存储罐等低温设备则为这些珍贵样本的长期活性保驾护航。
从羊膜穿刺到自然分娩:干细胞收集的“微创革命”
传统上,羊水干细胞主要通过羊膜穿刺术获取:医生在超声引导下,用细长针头穿过子宫和腹部进入羊膜囊抽取液体。这种方法虽能获取含干细胞的羊水,但存在约0.5%-1%的流产风险,且可能引发孕妇不适。
而新研究中,科罗拉多儿童医院的研究人员在4例阴道分娩过程中,通过注射器从阴道通道或分娩时聚集的羊水中收集样本,成功分离出活性干细胞。其中3例胎儿患有先天性左心发育不全综合征,1例无先天性疾病,所有样本中的干细胞均能被诱导分化为跳动的心肌细胞。
“这些干细胞可转化为心肌细胞,未来有望用于治疗先天性心脏缺陷。”该研究资深作者、科罗拉多大学医学院儿科与生物工程副教授JeffreyJacot指出,这种新方法让羊水干细胞的获取更安全、更易普及,为细胞银行、疾病建模和再生医学提供了更丰富的样本来源。
干细胞存储:低温设备是活性保障的核心
收集后的干细胞需在超低温环境中保存,以维持其分化潜能。气相液氮存储罐凭借独特的“气态环绕”设计,成为这类生物样本的理想选择。其通过液氮蒸发形成-150℃至-190℃的氮气环境,样本悬于气相区而非直接浸泡在液氮中,既能避免交叉污染,又能减少冰晶对细胞结构的损伤,尤其适合羊水干细胞这种对活性敏感的样本。
在科罗拉多大学的生物样本库中,新收集的羊水干细胞会先经梯度降温处理,随后转移至气相罐中保存,确保在长期存储后仍保持90%以上的复苏活性。
从样本到临床:低温存储系统构建全链条保障
干细胞的临床应用依赖从收集到存储的全链条质量控制,液氮储存系统在此过程中发挥着关键作用。该系统不仅包含气核心液氮设备,还整合了智能监控模块,可实时追踪罐内温度、液位和压力,当液位低于设定值时自动触发补液提醒,确保样本始终处于稳定的低温环境。
对于需要超长期保存的干细胞样本(如用于未来再生医学研究),超低温液氮容器是理想选择。无论是新方法收集的羊水干细胞,还是诱导分化后的心肌细胞,都可根据存储周期和应用场景选择适配设备——短期周转可选用灵活的存储设备,长期备份则依托气相容器,形成兼顾效率与稳定性的“梯度存储”体系,确保样本在不同阶段都能保持活性。
技术融合推动再生医学发展
这项低侵入性收集技术与气相液氮存储罐等设备的结合,正为先天性疾病治疗开辟新路径。例如,对于患有先天性心脏病的胎儿,出生时收集的羊水干细胞经过处理可在气相液氮中保存,待其成长至合适年龄,再取出诱导分化为心肌细胞进行治疗。这种“个体化细胞治疗”模式,既降低了免疫排斥风险,又能借助低温存储技术实现“按需取用”。
随着研究不断深入,这种低侵入性干细胞收集法有望在更多医疗机构普及。它既降低了采样风险,又拓宽了干细胞来源,让更多珍贵样本得以安全获取。这些样本经规范存储与转化后,将加速干细胞从实验室研究迈向临床应用的进程,为先天性疾病、再生医学等领域提供更丰富的治疗资源,最终为推动再生医学技术普惠化、守护人类健康搭建起更安全高效的桥梁。
来源:washingtonpost.com