什麼是微載體?

微載體(Microcarriers)是由van Wezel於1967年首次於Nature期刊上發表，提出以微載體三維培養細胞的方式取代傳統二維培養法，以獲取更多的細胞數量。微載體的材料主成分可分為合成材料(Synthetic material)如聚苯乙烯(Polystyrene, PS)，聚甲基丙烯酸羟乙酯(Polyhydroxyethylmethacrylate, pHEMA)，DEAE-葡聚醣(DEAE-dextran)等，以及天然材料(Natural material)如明膠(Gelatin)，膠原蛋白(Collagen)­，纖維素(Cellulose)等。儘管合成材料的微載體有較好的重現性和機械特性(Mechanical properties)，但細胞貼附力較差且會影響細胞的生長。因此目前微載體是以天然材料或天然材料衍生物的組成為主流，此類微載體提供較好的生物相容性(Biocompatibility)且原料價格也較低。

微載體在生物醫學上的應用

使用微載體能有效擴增細胞數量，因此可應用於組織工程(Tissue engineering)，細胞治療(Cell therapy)或是疫苗生產(Vaccine production)等。臨床上，組織或是器官因退化、創傷或發炎而失去功能，傳統治療會使用自體或異體移植，但捐贈者的器官來源有限，且術後的併發症或免疫反應也時常發生，此外藥物或暫時的替代療法並不適用於每位患者。因此組織工程和細胞治療漸漸取代移植和藥物的治療方式。然而組織工程和細胞治療最大的挑戰是細胞數量有效的擴增，傳統二維培養細胞的方式，短時間內細胞數量擴增有限且細胞特性與人體內三維空間的細胞特性有異，因此若可使用三維微載體提供細胞更多的表面積貼附及生長，其特性也較接近人體體內細胞。例如退化性關節炎的軟骨細胞耗損難以增生修復，便可利用病患自體或異體的幹細胞在體外使用微載體做適量放大再植回患處，幹細胞分泌的生長因子可誘導細胞分化成軟骨細胞以達修復的目的。

UniTantrix^® 可溶性微載體簡介

UniTantrix^® 微載體為一種獨特的多孔性大孔微載體(Macroporous microcarriers)，具有高度連通性的均一孔洞和高表面積(UniTantrix^® 微載體提供細胞生長的表面積約為6000 cm²/g)。由醫療級明膠製備成具有高機械性質和熱穩定性的明膠微載體。培養細胞時，微載體高表面積提供細胞更多貼附面積，大孔洞結構可使細胞貼附於微載體的外部和內部的表面，保護生長於微載體內部的細胞避免受到剪切力(Shear force)的傷害，維持細胞特性，高連通的孔洞確保微載體內部細胞的生長環境，如氣體交換，培養基養分代謝等均一穩定，增加細胞的活性和複製能力。另外，微載體可簡單使用胰蛋白酶(Trypsin)溶解，細胞回收率100%。

實驗數據

相關論文

Biotechnol J. 2016 Mar;11(4):473-86. doi: 10.1002/biot.201400862. Epub 2016 Feb 29.

Tissue Engineering and Regenerative Medicine June 2016, Volume 13, Issue 3, pp 235–241

Q&A

Q：UniTantrix^® 微載體的原料為何？

A：為豬皮來源之第一型膠原蛋白(Denatured Collagen)，可促進哺乳類動物細胞之貼附及增生。

Q：UniTantrix^® 微載體的尺寸大小為何？ 而載體內部之多孔結構的孔洞大小為多少？

A：UniTantrix^® 微載體尺寸大小為500~850 µm，其內部之多孔結構的孔洞大小為150 µm。

Q：每克UniTantrix^® 微載體可提供多少的表面積？

A：UniTantrix^® 微載體內部為規則排列的微米多孔結構，且孔洞與孔洞間

      洞洞相連，亦可提供細胞生長的有效表面積約為6000平方公分/克。

Q：UniTantrix^® 微載體除了用Trypsin溶解外，可以用較溫和的酵素將載體溶解嗎？

A：可以，Trypsin替代品(如TrypLE Express Enzyme或Acctuase)可溶解載體。

Q：UniTantrix^® 微載體出貨時有經過任何滅菌處理嗎？

A：有，皆經由Gamma滅菌處理，取得載體後直接於無菌環境下使用即可。

Q：UniTantrix^® 微載體可承受高溫高壓滅菌斧相關儀器處理嗎？

A：可以，但承如上題UniTantrix^® 微載體皆已經由Gamma滅菌處理，而高溫高壓滅菌斧儀器處理主要目的為增加載體的增加材料膨潤率，以利後續的操作製程及動態細胞培養。