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賀!再次榮獲科技部工程司產學結果傑出獎
01 Dec 2016
文.圖 / 元智大學 化材系‧生技所 姚少凌副教授



造血幹細胞與無血清培養基運用趨勢

造血幹細胞是指從血液或是骨髓中分離出的一種前驅細胞,該細胞具有1.自我更新的能力;2.快速生長能力以及3.能分化成為各種成熟血液細胞的能力,在生物體中負責骨髓造血功能與免疫系統的新生與修復。目前造血幹細胞在基礎研究與臨床應用上最大的瓶頸就是能夠取得的數量稀少,造成許多後續的研究與臨床應用難以進行深入或是大規模的實驗以及重覆確效。因此找尋體外(ex vivo) 增殖培養的方式來增加造血幹細胞的數量,並保持其造血幹細胞原始的特性,便成為目前造血幹細胞在基礎研究與臨床應用上最重要的課題。

異種動物血清的添加,是目前(幹)細胞體外增殖培養過程中常見的培養方法,同時可以提供許多荷爾蒙、生長因子、蛋白質與營養源等的成分,但是異種動物血清的生產與使用始終伴隨使用限制與倫理爭議,因此開發異種動物血清的取代物,亦是目前生醫與細胞培養等研究的重要課題。

結合上述議題,本實驗室的實驗證明,原屬於醫療廢棄物之臍帶血血漿,經過特殊處理的,可以製備成血小板濃厚血漿,其中血小板會在適當之活化劑存在下,被激活並釋放多種生長因子,顯示可做為有效之異種動物血清替代物的潛力。因此本研究在於探討並成功的建立臍帶血血漿的分離、活化與冷凍乾燥等製程,使其產生最大量的生長因子並得以長期保存,最後再利用其添加於造血幹細胞的培養系統中,取代異種動物血清的添加,進一步應用於臍帶血保存與再生醫學。

本計畫相關研究成果曾獲得103年度科技部工程司產學成果傑出獎,並成功於2014年獲得美國專利的「無血清培養基」(Optimizing Culture Medium for CD34< >Hematopoietic Cell Expansion),有別於傳統的臍帶血培養及保存方法,只要七天就能讓造血幹細胞數量增加三十倍,一舉突破過去移植體重三十公斤的限制,也讓臍帶血的保存在未來可以造福更多人。

「無血清培養基」有固定的化學結構式及成分,不但品質單純穩定,而且在細胞數量增殖上,大幅領先現有技術,未來再生緣除了將此技術應用在基礎研究,解決幹細胞研究細胞數量不足的問題,長程目標是尋求教學醫院的合作,進行臨床人體實驗,為台灣的幹細胞移植再生醫學,寫下歷史的新頁。





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