Laboratorio de investigación de células madre: diseño y equipamiento (Parte 1)

Establecer un laboratorio que funcione bien para el cultivo de pluripotentes inducidas (hPSCs, por sus siglas en inglés) proporciona la base para una cultivo y experimentación exitosos. En este artículo describiremos las consideraciones principales para establecer un laboratorio exitoso de grado de investigación de las PSC, mientras que el cultivo de hPSCs se lleva a cabo en un laboratorio que no es muy diferente de uno utilizado para cultivar otros tipos de células humanas, debido al estatus especial de estas células, hay un mayor grado de supervisión, revisión, y presentación de informes. Hemos encontrado que una cantidad casi igual de tiempo y esfuerzo se requiere para establecer los protocolos iniciales y buscar la aprobación para el cultivo y la obtención de líneas celulares humanas pluripotentes que se necesitan para diseñar y equipar el laboratorio.

Laboratorio de investigación de células madre diseño y equipamiento

Ya sea la adaptación de un laboratorio existente o el diseño de uno nuevo en el recinto, los problemas básicos son los mismos, hay que considerar el equipo, el número de personas y el tipo de actividades a realizar para lograr el mejor diseño (dentro de las restricciones presupuestarias). El uso de para , permite ampliar el mismo según sea necesario añadiendo más módulos de cultivo de tejidos y personal para administrar la carga de trabajo.

Las consideraciones clave para establecer el laboratorio incluyen:

  • Definir el alcance del trabajo que incluye el número y el tipo de líneas celulares a cultivar
  • Determinar el número de personas que trabajarán en este y sus tareas específicas

Se debe considerar, por ejemplo, cómo se mantendrán y caracterizarán las líneas, si se cultiva más de una línea de PSC simultáneamente, ¿qué se aplicarán para prevenir la ? ¿cómo se introducirán nuevas líneas en el laboratorio? ¿hay un área en la que poner en cuarentena estas nuevas líneas? deben realizarse adaptaciones para la recepción de los materiales entrantes, su prueba y almacenamiento, así como la eliminación adecuada de los desechos. Cultivar las es muy parecido a cultivar otros tipos de células, con algunas técnicas especiales adicionales.

Específicamente, el laboratorio de investigación de PSC, como mínimo, requiere  espacio y equipo para: cultivo de tejidos, microscopía, bioquímica estándar y biología molecular. Sin más, abarcaremos estos importantes puntos:

Equipo

A continuación enumeraremos el equipo mínimo requerido para el cultivo básico y la caracterización de hPSCs, un programa dado quizá requiera un equipo de cultivo especializado, por ejemplo, incubadoras que permitan el cultivo en baja tensión de oxígeno, o equipo de caracterización y análisis. Los elementos necesarios para establecer un laboratorio de cultivo hPSC estándar son los siguientes (dependiendo del área).

Laboratorio de cultivo de tejidos

  • Gabinete de bioseguridad de clase II
  • Incubadora de dióxido de carbono
  • Pipetas
  • Frasco de vacío/dispositivo de aspiración
  • Baño de agua (37 °C)
  • Centrifugadora de baja velocidad (grado clínico, para células de hilatura)

Microscopía

  • Microscopio de contraste de fase
  • Microscopio de disección

Almacenamiento

  • Gabinetes y estantes para el almacenamiento de suministros de cultivo de tejidos.
  • Refrigerador (4 °C)
  • Congelador (-20 °C, sin descongelar)
  • Congelador de baja temperatura (-70 a -85 °C)
  • Congelador criogénico (almacenamiento por debajo de -140 °C, normalmente nitrógeno líquido)

Laboratorio de Biología Molecular/Laboratorio de Control de Calidad

  • Reacción en cadena de polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR, por sus siglas en inglés)
  • Citómetro de flujo
  • Microscopio de fluorescencia
  • Microscopio confocal

Laboratorio de cuarentena

  • Gabinete de bioseguridad de clase II
  • Incubadora de dióxido de carbono
  • Microscopio de contraste de fase
  • Baño de agua (37 °C)
  • Centrífuga de baja velocidad (grado clínico, para células giratorias)
  • Pipetas
  • Frasco de aspiración/vacío
  • Fregadero

Equipos adicionales comunes en muchas instalaciones

  • Microscopía
  • Citometría de flujo
  • Genómica
  • Proteómica
  • Producción de virus
  • Vivarium

Métodos

 Área de cultivo de tejidos

 El cultivo de tejidos comprende un conjunto mínimo de equipo, denominado “módulo de cultivo de tejidos”, se compone de un gabinete de bioseguridad, una incubadora de dióxido de carbono, un microscopio de contraste de fase y una centrífuga de baja velocidad, una fuente de vacío, un baño de agua, dos frascos de 2 litros, un controlador de pipeta, micropipetores y un armario o carrito al lado del BSC para facilitar el acceso a los suministros de cultivo de tejidos.

Si nos mantenemos en el concepto de para , es posible aumentar la producción al incrementar el número de módulos de cultivo de tejidos en el diseño de laboratorio. En el laboratorio hPSC, esto usualmente requiere uno o dos técnicos, el acceso al almacenamiento criogénico, las centrifugadoras, los microscopios, los refrigeradores, y los congeladores es una necesidad para un laboratorio funcional del cultivo de células.

Sin embargo, éstos frecuentemente llegan a ser compartidos entre múltiples módulos o laboratorios dependiendo de los objetivos del programa de laboratorio general, si se instala un laboratorio de PSC contenido en uno ya existente de cultivo de células, se requerirá al menos un módulo de cultivo de tejidos, esto mejorará en gran medida la productividad y reducirá las posibilidades de .

Laboratorio de biología molecular y control de calidad

Este está compuesto por el equipo y los SOP requeridos para realizar una lista predeterminada de ensayos de caracterización que permita evaluar sistemáticamente la calidad de las células en cultivo. Los cultivos se ponen a prueba para la expresión de marcadores específicos, estructura citogenética (cariotipo o SKY) y la capacidad de diferenciarse.

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