小C講堂第44講——走近CellBIND?表面（1）
細胞基因治療（CGT）是繼小分子化藥和大分子靶向療法后新一代的精準療法，目前正處于快速發(fā)展階段。細胞治療是用自體或異體來源的細胞，經(jīng)修飾和（或）擴增等操作后作為藥物，進行疾病治療的過程?；蛑委熓侵竿ㄟ^基因添加，修正，沉默等方式修飾患者異常的基因，達到治療疾病的目的。
CGT創(chuàng)新藥從研發(fā)，到臨床和商業(yè)化最關(guān)鍵的因素之一是高性價比的工藝升級放大，其本質(zhì)是質(zhì)量和成本的考量。在部分的CGT類工藝中，貼壁細胞的培養(yǎng)又是核心環(huán)節(jié)?？梢?，優(yōu)化貼壁細胞培養(yǎng)工藝是CGT類工藝的必修課。
從技術(shù)角度，對貼壁細胞培養(yǎng)來說，友好的處理表面，在細胞貼壁和增殖過程中發(fā)揮重要作用?；诖?，康寧在常規(guī)組織處理表面（TC）基礎(chǔ)上，進行探索創(chuàng)新，推出TC升級的CellBIND?表面。經(jīng)廣泛驗證，該處理表面可部分代替生物包被表面，降低（避免）貼壁細胞血清使用，提高培養(yǎng)效率。
那什么是CellBIND?表面？該表面有什么特點？其改善細胞貼壁的原理是什么？都有哪些應(yīng)用和案例可供參考呢？小C將為您陸續(xù)推出“走近CellBIND?表面”系列講堂。今天我們就先來介紹一下什么是CellBIND?表面。
CellBIND?表面處理是康寧采用其專利的等離子體處理技術(shù)，在聚苯乙烯（PS）中引入氧等功能基團來提高塑料表面的親水性和極性，從而提高細胞的貼壁效率。 a. 和其他組織處理（TC）表面相比，CellBIND?表面引入更多的極性功能基團基團。 如表格1所示，康寧CellBIND?處理后的塑料表面，含有更多C-O-C, C=O, 以及COOH/R功能基團，該類基團可以吸附更多的胞外基質(zhì)（ECM）。而胞外基質(zhì)和培養(yǎng)容器表面的吸附是細胞貼壁的第一步，也是至關(guān)重要的一步。此外，研究數(shù)據(jù)顯示，培養(yǎng)容器表面氧基團含量的升高可提高細胞的增殖速度（1）。 表1. ESCA法測定的不同類型的處理，聚苯乙烯塑料表面組分含量（以原子比例統(tǒng)計，N＞3） 圖2.細胞貼壁過程示意圖。第一步即為細胞的胞外基質(zhì)（ECM）和培養(yǎng)容器的結(jié)合（2）。 b. 親水性更好 培養(yǎng)容器表面的親水性對細胞的貼壁和后續(xù)的增殖過程都至關(guān)重要。培養(yǎng)容器表面的親水性一般用接觸角來表示，接觸角越小表示表面的親水性越好。如表2所示，康寧CellBIND?表面的接觸角明顯優(yōu)于其他處理表面。 c. 細胞貼壁生長效果更好 通過前面的數(shù)據(jù)可以看出，康寧CellBIND?處理表面可通過如下三個方面獲得更好的細胞貼壁生長效果： 1. 細胞貼壁和啟動擴增速度更快； 2. 更好的支持細胞貼壁生長過程，測試數(shù)據(jù)顯示在無血清培養(yǎng)條件下，CellBIND?可以支持細胞在其表面持續(xù)生長長達21天。 3. CellBIND?表面和其他處理表面相比，其表面均一性更好，因此在培養(yǎng)容器的所有位置，細胞貼壁生長更均一。 以一種前列腺癌細胞株LNCaP細胞 (ATCC Cat. No. CRL-1740) 為例： 更持續(xù)、均一的細胞吸附性，促進細胞貼壁生長，增加細胞產(chǎn)量 提高細胞活力和健康程度，增強難培養(yǎng)細胞系的貼壁性 利用瞬時轉(zhuǎn)染生產(chǎn)病毒和蛋白時，防止細胞過早脫落 適用不同來源原代細胞，包括脂肪、臍帶、骨髓組織以及iPSC細胞的無血清培養(yǎng) 有利于原代細胞的復(fù)蘇活率 使細胞快速適應(yīng)減少血清或無血清條件, 適用減血清和無血清培養(yǎng) 在減少血清含量的條件下提高細胞生長和蛋白/病毒產(chǎn)量 康寧CellBIND?表面培養(yǎng)容器規(guī)格齊全，從孔板到皿，T瓶，滾瓶及細胞工廠，均有常規(guī)TC處理表面和CellBIND?，以滿足客戶不同應(yīng)用需求。 1)Van Kooten TG, Spijker HT, Busscher HJ. Plasma-treated polystyrene surfaces: model surfaces for studying cell-biomaterial interactions. Biomaterials 2004; 25: 1735-1747. 2)Rodney Nascimento, Udi SarigNilson C. da Cruz etc, Optimized‐Surface Wettability: A New Experimental 3D Modeling Approach Predicting Favorable Biomaterial–Cell Interactions. Adv. Theory Simul. 2019, 1900079. 歡迎撥打康寧生命科學熱線或發(fā)送郵件至技術(shù)郵箱咨詢，我們的技術(shù)專家將為您提供服務(wù)。 康寧生命科學熱線電話：400-600-0207 康寧生命科學技術(shù)郵箱：scientificsupportap@corning.com www.corning.com/cn/zh/products/life-sciences.html圖1：康寧CellBIND?表面處理原理示意圖，A是貼壁細胞培養(yǎng)耗材用原料聚苯乙烯（PS）結(jié)構(gòu)示意圖，B是CellBIND?處理后的聚苯乙烯結(jié)構(gòu)示意圖，在聚苯乙烯結(jié)構(gòu)中引入羧基等功能基團，增加塑料表面的親水性和極性。
表2. 細胞培養(yǎng)容器不同處理表面的接觸角測試數(shù)據(jù)（所有測試的培養(yǎng)容器均在52℃放置5天后測試）。
圖3：LNCap 細胞復(fù)蘇后分別接種于康寧CellBIND表面T25培養(yǎng)瓶和常規(guī)TC表面T 25培養(yǎng)瓶，24 小時后，細胞形態(tài)鏡下圖。隨機選取視野，10倍放大。
圖4：復(fù)蘇后，以1x106cell/T25培養(yǎng)瓶的接種密度接種培養(yǎng)LNCaP細胞，24小時和168小時后分別對細胞進行計數(shù)統(tǒng)計結(jié)果。培養(yǎng)24小時的結(jié)果來自3次獨立重復(fù)實驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，培養(yǎng)168小時（7天）的結(jié)果來自4次獨立重復(fù)實驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。