Bio M -Technica Service Day. Medien für eine personalisierte Zellkultur. PELOBIOTECH GmbH

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1 Bio M -Technica Service Day Medien für eine personalisierte Zellkultur PELOBIOTECH GmbH

2 Parameter der 2D Zellkultur Zellkulturmedium mit allen löslichen Faktoren Salze, AS, Wachstumsstimulanzien, etc Zell-Zellinteraktionen Zellkommunikation über Zell- Zellverbindungen, Zelldichte Zellarchitektur, Zellpolarität Epitheliale Gewebekultur, Monolayer Zellmatrix-Interaktionen / Untergrund Chemie und Struktur des Untergrund und der aufgelagerten Matrix PELOBIOTECH GmbH

3 Grundsätzlicher Medienaufbau Aminosäuren Salze Puffer und ph-indikatoren Vitamine Spurenelemente Weitere Zusätze, wie Fettsäuren Supplementierung PELOBIOTECH GmbH

4 Zellkulturmedien Klassische Medien MEM DMEM RPMI Aufgabespezifische Medien low protein Virus-Produktionsmedien Zelltypspezifische Medien Zelllinien (FRTL-5) primäre Zellen (HUVEC, Glioblastom Stammzellen) PELOBIOTECH GmbH

5 Vergleich von Medien (1/4) Klassisches Medium - anorganischer Salz Zellspezifisches Medium - anorganischer Salze CaCl 2 Fe(NO 3 ) 3 KCl MgSO 4 NaCl NaH 2 PO 4 H 2 O NaHCO 3 CaCl 2 2H 2 0 KCI MgSO 4 NaCI NaH 2 PO 4 H 2 O CuSO 4 FeSO 4 7H 2 O H 2 SeO 3 MnSO 4 Na 2 SiO 3 (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 NH 4 VO 3 NiCI 2 6 H 2 O SnCI 2 2H 2 O ZnSO 4 7 H 2 O PELOBIOTECH GmbH

6 Vergleich von Medien (2/4) Klassisches Medium - Aminosäuren Zellspezifisches Medium - Aminosäuren L-Arginin HCl L-Phenylalanin L-Alanine L-Leucine L-Cystin 2HCl L-Serine L-Arginine-HCI L-Lysine HCl L-Glutamin L-Threonin L-Asparagine H 2 O L-Methinnine Glycin L-Tryptophan L-Aspartic acid L-Phenylalanine L-Histidin HCl H 2 O L-Isoleucin L-Leucin L-Tyrosin 2Na 2H 2 O L-Valin L-Cysteine.HCI H 2 0 L-Glutamic acid L-Glutamine L-Proline L-Serine L-Threonine L-Lysin HCl Glycine L-Tryptophane L-Methionin L-Histidine HCl L-Tyrosine L-lsoleucine L-Valine PELOBIOTECH GmbH

7 Vergleich von Medien (3/4) Klassisches Medium - Vitamine Zellspezifisches Medium - Vitamine D-Calciumpantothenat Cholinchlorid Folsäure i-inositol Niacinamid Riboflavin Thiamin HCl d-biotin Folinic acid DL- a-lipoic acid Thioctic acid Niacinamide Pantothenic acid Pyridoxine.HCI Riboflavin Thiamine.HCl Vitamin B12 i-inositol Choline chloride PELOBIOTECH GmbH

8 Vergleich von Medien (4/4) Klassisches Medium - Supplementierung Fötales Kälberserum Zellspezifisches Medium - Supplementierung Wachstumsfaktoren der PDGF- Familie Wachstumsfaktoren der FGF EGF BIT HC Fötales Kälberserum PELOBIOTECH GmbH

9 Primäre Zellsysteme Endotheliale Zellen Fibroblasten Glattmuskelzellen Epitheliale Zellen Stammzellen (ES; MSC; ips) Endothelial Zell Medien Fibroblasten Medium Glattmuskelzellmedium Epithelzell-Medien Stammzellmedien Human, Murine, Rat, Bovine, Porcine und andere Spezies PELOBIOTECH GmbH

10 cells/ml (% of control) Personalisierung des Mediums Beispiel 2: 3: 1: bfgf/ecgs Osmolarität Selen Varianz von 220 mos bis hin zu 380 mos C bfgf 18,75 37, VEGF165 C2 bo ECGF [µg/ml] LEIST, M., et al. (1996). Conventional cell culture media do not adequately supply cells with antioxidants and thus facilitate peroxide-induced genotoxicity, in Free Radical Biology & Medicine, Vol. 21, No. 3, pp PELOBIOTECH GmbH

11 Personalisierung auf den Zelltyp hin (1/2) Beeinflussung des Untergrunds Beispiel Auge: Weichheit von 6 bis 20kPa Kulturschale bis kpa C. R. Kraff, J. B. Robin: Normal corneal topography. In: D. J. Schanzlin, J. B. Robin: Corneal topography - measuring and modifying the cornea. Springer Verlag; New York, PELOBIOTECH GmbH

12 Personalisierung auf den Zelltyp hin (2/2) MicroMatrix Kundenspezifische Arrays und Matrix- Applicationen PELOBIOTECH GmbH

13 Ideale ECM Zellkulturbasisunterlage & Etablierung eigener Zellkulturen Identifkation der idealen Zellwachstums- und evt. Differenzierungsmatrix Screening Screening Sets aufbauen, um Reaktionen der Zellen auf veränderte ECM zu testen PELOBIOTECH GmbH

14 Beispiel 1: Ein Substrat fördert die frühe Kardiomyocytendifferenzieriung Grün: CD29 exprimiert in mscs Rot: Nkx 2.5 transcription factor, induziert während der frühen Kardiomyocytendifferenzierung Nuclear Nuclear C Condition A Composite CD29/Nkx 2.5 E -Aza D F +Aza CD29 Nkx2.5 PELOBIOTECH GmbH

15 Beispiel 2: CPC (Cardiac Progenitor Cells) Differenzierung Kombinationen von unterschiedliechen ECMP s mit signaling Molekülen führen zur CPC-differenzierung: Phenotypmarker Rot: c-kit (stem cell) Grün: Actinin (cardiomyocyte) CPC s Pre-Cardiomyocyte PELOBIOTECH GmbH

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