عنوان

طراحی یک سیستم کشت سلولی به صرفه با استفاده از بیورآکتور همزده با سیستم هوادهی ارتقا یافته جهت بکارگیری برای تکثیر سلولهای بنیادی خونی

کد کشور

IR

شماره

۴۱۷۰پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

طراحی یک سیستم کشت سلولی به صرفه با استفاده از بیورآکتور همزده با سیستم هوادهی ارتقا یافته جهت بکارگیری برای تکثیر سلولهای بنیادی خونی

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

An economical cell culture system design based on stirred bioreactor with improved aeration system for proliferation of blood stem cells

نام نخستين پديدآور

/لیلا شفیعی کلیبر

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی شیمی

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۹

نام خاص و کميت اثر

۱۴۲ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی شیمی

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۱۱/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

با توجه به ضرورت تکثیر سلولهای بنیادی، لزوم طراحی فرایندها و مدلسازی سیستم های زیستی، در کار حاضر یک سیستم کشت سلولی با یک فرایند اقتصادی کاملا جدید و مهندسی شده با هدف حصول بیشترین تعداد سلول ممکن و صرفه جویی در مواد و انرژی مصرفی، بصورت مفهومی طراحی، مدل و شبیه سازی گردید .مقادیر فرضی مناسب برای پارامترهای ورودی مدل اتخاذ گشتند و نشان داده شد در طی ۱۰ روز کشت درون این سیستم با استفاده از فرایند ناپیوسته تکرارشونده با تعویض روزانه فاز گاز( دارای فشار مثبت ۱) و تعویض سه روز یکبار نیمی از فاز مایع، بدون وقوع کمبود یا تجمع بحرانی مواد، تعداد سلول مورد نیاز بیمار قابل حصول می باشد .آنالیز حساسیت مدل نشان داد برای کاهش مدت زمان فرآیند از ۱۰ روز به ۷ روز، بهترین روش افزایش ۴/۵ برابری دانسیته سلولی اولیه می باشد .آزمایشات تجربی با استفاده از سلول های مدل خونیU ۹۳۷ در حالت ناپیوسته با شیکر در ۳ سری ده روزه انجام شدند .آنالیزهای انجام شده نشان دادند فرایند پیشنهادی قادر به تکثیر مناسب سلولهایU ۹۳۷تا ۳۰ برابر می باشد و نمودار داده های تجربی تطابق کاملا خوبی با مدل ارائه شده داشتند .از آنجائیکه ضریب انتقال جرم حدودا نصف مقدار فرضی اتخاذ شده در شبیه سازی اولیه بود، محدودیت اکسیژن در روزهای پایانی کشت مشاهده شد که در تطابق با پیش بینی مدل برای مقادیر واقعی آن بود .اعتبارسنجی مدل ارائه شده نشان دهنده قابلیت استفاده بالقوه آن برای سایر سلولها با بهینه سازی استراتژیهای خوراک دهی و پارامترهای مهندسی و همچنین بیانگر ظرفیت مدل برای پیش بینی بهره وری سیستم در سناریوهای مختلف با تعیین پارامترهای ورودی آن می باشد .در آزمایشات تکمیلی برای بررسی تاثیر حذف محدودیت اکسیژن بر روی میزان تکثیر و فنوتیپ سلولها، کشت استاتیک و دینامیک در حالات هوادهی ناپیوسته و پیوسته و همزدگی با پره و شیکر با همدیگر مقایسه گشتند .در نهایت با توجه به نتایج کلیه آزمایشات، حالت کشت ناپیوسته با شیکر بعنوان استراتژی بهینه برای حفظ بنیادینگی سلولها( با کاهش ۸۰ درصدی مارکرCD ۱۴ بعنوان شاخص بلوغ منوسیتی و بترتیب کاهش ۷ و ۵ درصدی شاخص های بلوغ میلوئیدیCD ۱۳ وCD ۳۳ نسبت به کشت استاتیک) و در عین حال تولید تعداد مناسب سلولها با تکثیر تا ۳۰ برابر تعیین گردید .حالت پیوسته با شیکر با تکثیر تا ۶۹ برابر، بعنوان استراتژی کشت بهینه با هدف رسیدن به بیشترین میزان تکثیر و بلوغ سلولها شناسایی شد .کشت پیوسته با پره نیز بهترین حالت برای سلول درمانی با هدف رسیدن به تکثیر بالا( تا ۲۸ برابر) در عین بلوغ کمتر میلوئیدی با وجود داشتن ۲۰ بلوغ منوسیتی تعیین گردید .نتایج آزمایش وسترن بلاتینگ در این حالت، برای مارکرهای چسبندگی سطحی با افزایش ۹۳ مارکرCD ۱۸ و ۸۳ مارکرCD ۶۲ Lنسبت به کشت استاتیک، توانایی آن را در تولید سلولهای با قابلیت بالای تراگذری اثبات نمود .بنابراین سیستم کشت دینامیک ارائه شده در پژوهش حاضر، بدلیل انعطاف پذیری زیاد، قابلیت بالایی در انتخاب و اجرای مناسب استراتژی بهینه برای کشت های هدفمند سلولی را داراست.

متن يادداشت

It is essential to design bioprocesses that provide appropriate conditions for stem cell growth from low initial amounts to desirable values. For this purpose, a simple and efficient conceptual bioprocess based on a stirred tank bioreactor with sequencing batch aeration system was designed, and modeled for performance prediction of mass production of suspended stem cells. Aeration system was considered as daily replacement of total gas phase (with 1 positive pressure). Medium exchange was also considered as replacement of half of the liquid phase every three-day. The bioprocess was modeled by writing related mass balances, which predicted that the final number of cells needed by the patient can be achieved during the 10-day cultivation from small biopsy without the problems caused by shortage or critical accumulation of any materials. The novel engineered and modeled bioprocess showed a great potential to examine the culture system for suspended stem cell production. Afterwards, it was evaluated using U937 as hematopoietic model cells, which showed a 30-fold expansion during a 10-day culture period. The cell growth profile, the substrates and byproducts concentrations were all in agreement with the model predictions until 7 days. The reduction of cell proliferation after 7 days was attributed to oxygen limiting condition in the last days of culture. To investigate the effect of oxygen restriction on cell proliferation and phenotype, in supplementary experiments by measuring cell density, glucose concentration, MTT and flow cytometry of maturation markers, the static and dynamic cultures in batch and continuous aeration modes and agitating by blade and shaker were compared with each other. Finally, according to the results, batch culture with shaker was identified as the optimal strategy to maintain cellular stemness, and continuous culture with shaker was identified as optimal culture strategy to achieve maximum cell proliferation and maturity. The optimal culture strategy for cell therapy to achieve maximum proliferation with less myeloid maturation despite monocyte maturation was continuous culture with blade. In which the Western blotting analysis for surface adhesion markers, demonstrated its ability to produce cells capable of diapedesis. Therefore, the dynamic culture system presented in this work, due to its high flexibility, has a high ability to select and implement the optimal strategy for different targeted cell cultures.

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

An economical cell culture system design based on stirred bioreactor with improved aeration system for proliferation of blood stem cells

موضوع مستند نشده

تکثیر سلول‌های بنیادی

موضوع مستند نشده

سلول‌های خونی شناور

موضوع مستند نشده

مدلسازی فرایند زیستی

موضوع مستند نشده

بیورآکتور همزده

موضوع مستند نشده

فرایند ناپیوسته تکرارشونده

موضوع مستند نشده

استراتژی بهینه کشت هدفمند

اصطلاح موضوعی

Stem cells expansion; Suspended hematopoietic cells; Bioprocess modeling; stirred tank bioreactor; Sequencing batch aeration; Targeted culture optimum strategy

اصطلاح موضوعی

تکثیر سلول‌های بنیادی، سلول‌های خونی شناور، مدلسازی فرایند زیستی، بیورآکتور همزده، فرایند ناپیوسته تکرارشونده، استراتژی بهینه کشت هدفمند

مستند نام اشخاص تاييد نشده

شفیعی کلیبر، لیلا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

برادر خوش‌فطرت، علی، استاد راهنما

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230912

شماره بازیابی

شیمی ،۲۰۹۵۹ ،۱۳۹۹

نام ميزبان

ی‌نوخ‍ ی‌داینب‍ ی‌اهلولس‍ ریثکت‍ ی‌ارب‍ ی‌ریگراکب‍ ت‌هج‍ ه‌تفای‍ اقترا ی‌هداوه‍ م‌تسیس‍ اب‍ ه‌دزمه‍ روتکآرویب‍ زا ه‌دافتسا اب‍ ه‌فرص‍ ه‌ب‍ ی‌لولس‍ ت‌شک‍ م‌تسیس‍ ک‌ی‍ ی‌حارط.pdf

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

4170.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

pch20959.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۴۱۷۰

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y