Evaluation of Differentiated/Undifferentiated State of iPS Cells Using DPiMS™-2020 and eMSTAT Solution™

Význam tématu

Pluripotentní kmenové buňky jsou klíčové v regenerativní medicíně. Spolehlivé rozlišení mezi diferencovaným a nediferencovaným stavem je nezbytné pro výzkum, vývoj a kontrolu kvality, avšak konvenční metody vyžadují časově a materiálově náročnou přípravu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat rychlou a jednoduchou analýzu složení kultivačního média iPS buněk pomocí hmotnostního spektrometru DPiMS-2020 s metodou probe electro spray ionization a následné statistické třídění dat softwarovým nástrojem eMSTAT Solution. Testovaná media pocházela z nediferencovaných sférid, diferencovaných sférid a adherentních diferencovaných buněk po 2 a 7 dnech kultivace.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky kultivačního média byly připraveny smícháním supernatantu s ethanolem v poměru 1:1. Roztok (10 μl) byl nanesen na dedikovanou destičku DPiMS-2020 pro tekuté vzorky. Hmotnostní spektrometr DPiMS-2020 s probe ESI umožnil rychlou analýzu bez náročné předúpravy. Multivariační statistické zpracování proběhlo v softwaru eMSTAT Solution.

Hlavní výsledky a diskuse

• Spektrální data odhalila rozdílné profilování medií mezi nediferencovanými a diferencovanými buňkami.
• Multivariační analýza jasně rozdělila vzorky na skupiny podle diferenčního stavu buněk.
• Pozorovaná změna pozice ve vícerozměrném prostoru mezi 2. a 7. dnem kultivace korelovala s pokrokem diferenciace.
• Oblasti skupin sféridových a adherentních diferencovaných buněk při 7 dnech se výrazně překrývaly, což naznačuje obdobnou úroveň diferenciace.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda zkracuje dobu analýzy na cca 3 minuty na vzorek a minimalizuje spotřebu buněk, což zrychluje kontrolu kvality kmenových buněk v biotechnologii a farmacii.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace do automatizovaných vysokopropustných platforem pro analýzu kmenových buněk.
• Rozšíření na další typy buněčných kultur a biofluidní analýzy.
• Využití pokročilých statistických metod a strojového učení pro lepší predikci diferenčního stavu.

Závěr

Kombinace DPiMS-2020 s probe ESI a softwaru eMSTAT Solution představuje efektivní a rychlý přístup k hodnocení diferenčního stavu iPS buněk s vysokou citlivostí a nízkou spotřebou vzorku.

Reference

1. Sakashita N., Saiki H. Application Note B108, Shimadzu Corporation, 2020.
2. DPiMS-2020 a eMSTAT Solution jsou ochranné známky Shimadzu Corporation.