仿生涂层可以使细胞激活在治疗生产中更有效

细胞疗法制造商使用抗体和细胞因子来启动或激活T细胞以接收遗传物质并生长。虽然这种方法适用于小批量生产，但工业界需要更有效的方法来进行大规模制造。

在细胞生物学中，术语“激活”描述了为分化和生长准备幼稚T细胞的过程。在自然界中，当抗原通常由树突状细胞(DC)呈递给细胞时，就会发生激活。疗法开发人员还可以激活细胞。然而，更常见的是使用基于抗体和细胞因子的方案来使T细胞做好转导或增殖的准备，而不是与树突状细胞共培养。

特拉华大学教授AprilKloxin博士表示，困难在于目前的激活方法是为实验室使用而开发的，而不是用于商业规模生产。

“T细胞的激活和转导通常是通过在细胞治疗生产过程中将激活剂和病毒与T细胞在静态实验室规模培养物中混合来进行的，此时需要大量的病毒，”她指出。生物制造平台需要有效的激活和转导，并且可以扩大规模，使细胞疗法更容易获得并广泛适用于一系列适应症。”

仿生聚合物

考虑到这一点，Kloxin和同事采取了不同的方法。他们并没有只关注相互作用，而是尝试让生产线更像使用“仿生”聚合物激活T细胞的环境。

“仿生软材料是在市售膜上形成的薄的水合涂层，并由生物活性蛋白质改性的生物相容性聚合物制成，”她解释道。“这些材料旨在模仿T细胞在体内经历的环境的关键方面，以促进和增强T细胞激活以及与细胞疗法相关的所需功能。

“具体来说，这些材料具有类似于淋巴结的‘硬度’，T细胞在淋巴结中天然被激活，并展示由淋巴结中的互补细胞天然呈现的蛋白质，促进T细胞结合和激活。这些材料的特性是“可调的”，并且可以根据感兴趣的细胞治疗应用进行定制。如果需要，还可以通过应用特定波长的光来溶解该材料，以收获膜上的细胞或其他产物。”

据Kloxin称，在仿生材料系统中激活的细胞比在组织培养板上激活的细胞表现出更强烈的反应。此外，更大比例的活化细胞具有与细胞治疗应用相关的表型。

“我们的系统还使我们能够解决与细胞低转导相关的挑战，这会限制获得的功能性工程细胞的数量，并且需要大量病毒才能实现高转导，”他说。

“涂有仿生软材料的膜很容易整合到现有的基于膜的流动装置中，用于在材料表面的流动下浓缩细胞和病毒，以增强转导。传统上，这些基于膜的流动装置通常用于蛋白质产品的下游纯化。通过将水凝胶涂层膜集成到这些设备中并使用与培养细胞相关的流速，与孔板中病毒和细胞的静态对照相比，我们能够产生多三倍的工程化T细胞。”

该项目得到了国家生物制药创新研究所(NIIMBL)的资助，并得到了和国家标准与技术研究所的财政援助。

Kloxin表示，接下来的步骤是合作，“我们很高兴与作为NIIMBL一部分的膜设备制造商合作。虽然水凝胶涂层膜尚未商业化，但我们将继续致力于完善和展示该技术在细胞疗法制造中的实用性，以实现未来的商业化。

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