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iPSC基因编辑

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC),理论上可以定向分化成所有细胞类型和组织器官。iPS细胞与编辑编辑技术相结合,具有广泛的应用前景,可应用于疾病模型构建、药物筛选、个性化的细胞治疗和再生医学等领域。

服务详情

服务类型 基因编辑的 iPS 细胞:敲除、敲入、点突变、过表达、干扰
交付成果 单克隆细胞≥1株(2管细胞/株,1x106/管)
周期/价格 快至12周,28800元起   在线咨询
瓦力生物基因拥有多年的干细胞培养经验和成熟的基因编辑平台,可针对iPS细胞实现高效的基因编辑。我们注重iPS细胞的培养体系,确保iPS细胞不会在编辑过程中出现分化。我们可以根据客户需求,构建如基因敲除、基因点突变、基因敲入、基因过表达、基因干扰等一系列基因编辑iPS细胞模型。

iPSC体外疾病模型研究思路

基因编辑iPS细胞模型的优点

  可经诱导分化,取得大量的目标类型细胞,替代原代细胞用于特定个体的细胞治疗和药物筛选等。
 
  构建人源的细胞模型或类器官,真实模拟疾病的发生,免于进行小鼠等动物实验,使研究结论更有代表性。
 

 

ipsc模型基因编辑的难点

  ipsc培养条件苛刻,对培养基成分和培养条件有特殊的要求。
  ipsc在编辑过程中,往往容易丢失干性,分化成其他细胞类型。
  不同个体、不同组织来源的ipsc编辑难度不同。

服务类型

可根据客户需求,综合基因等情况进行iPS细胞基因编辑方案设计与细胞株构建。
1 基因敲除iPS细胞株定制
2 基因点突变iPS细胞株定制
3 基因敲入iPS细胞株定制
4 基因过表达iPS细胞株定制
5 iPS细胞相关的CRISPR文库筛选

服务优势

成熟的干细胞培养体系
确保iPS细胞在编辑过程中的干性
 

 

成熟的基因编辑平台

科研的方案设计和实验体系,可高效取得符合需求的基因编辑iPS细胞模型

服务流程

Advantage and Characteristic

Optimazied Strategy
We have create a unique sgRNA Design Logic
Optimazied Strategy
We have create a unique sgRNA Design Logic
Optimazied Strategy
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参考文献

Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors

这篇文章探讨了顺利获得特定转录因子将成熟的成纤维细胞转化为多能干细胞的技术。研究中使用了四种关键转录因子:Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc。这些因子被导入小鼠胚胎成纤维细胞和成人成纤维细胞中,顺利获得这些因子的作用,细胞逐渐取得了多能性特征,表现出与胚胎干细胞相似的形态和基因表达模式。研究发现,重编程后的iPSCs不仅在体外能够长期培养,还具有向各种细胞类型分化的能力,包括神经细胞、心肌细胞等,这表明这些iPSCs具有良好的生物学特性和潜在的应用价值。这项研究不仅验证了四种转录因子的有效性,还为未来干细胞研究提供了新的工具,尤其在再生医学和疾病治疗领域中具有重要的应用前景。

iPSC-derived lung and lung cancer organoid model to evaluate cisplatin encapsulated autologous iPSC-derived mesenchymal stromal cell-isolated extracellular vesicles

肺癌仍是全球癌症相关死亡的主要原因,尽管靶向治疗取得了进展,但耐药性和系统毒性依然是主要问题。研究人员探讨了使用患者特异性肺癌和正常肺组织类器官模型,以及自体诱导多能干细胞(iPSC)-MSC衍生的细胞外囊泡(EVs)在个性化医疗中的可行性。他们将健康成纤维细胞重编程为iPSC,分化为分支肺类器官(BLO)和患者匹配的肺癌类器官(LCO),并顺利获得简化过程从iPSC-MSC中分离EVs,使用0.07 µg/mL cisplatin,应用于这两种类器官模型,并顺利获得LDH和CCK8测试记录细胞毒性。结果显示,成纤维细胞来源的iPSC表现出正常核型和多能性,iPSC衍生的BLO和LCO显示肺标志物的表达。iPSC-MSC来源的负载cisplatin的EVs未在两种类器官模型中引起细胞毒性,而20 µg/mL的cisplatin则对LCO表现出细胞毒性。本研究展示了使用自体或同种异体iPSC-MSC EVs作为肺癌药物递送测试的初步验证方法。

Macrophages derived from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) serve as a high-fidelity cellular model for investigating HIV-1, dengue, and influenza viruses

这项研究评估了人源诱导多能干细胞(iPSCs)衍生的巨噬细胞是否可以作为研究病毒生物学的有效模型。研究发现,这些iPSC衍生的巨噬细胞能够支持HIV-1、登革病毒和流感病毒的复制,且其复制动力学和表型与传统的血液单核细胞衍生的巨噬细胞相似。顺利获得流式细胞术、RNA测序和染色质可及性分析,iPSC衍生的巨噬细胞在表面标志物和基因表达特征上与人血液单核细胞衍生的巨噬细胞几乎没有区别。此外,从黑猩猩成纤维细胞中生成的iPSC系显示出对登革病毒的不同易感性,为研究病毒的种属嗜性提供了有价值的资源。研究还发现,无论是血液衍生还是iPSC衍生的巨噬细胞,都能在流感病毒生命周期的晚期限制病毒的复制。整体而言,iPSC衍生的巨噬细胞被证明是血液单核细胞衍生巨噬细胞的一个有效替代方案,用于病毒生物学的研究。

精选客户文章

IF=50.5
nature

全球超过一半的肝细胞癌(HCC)病例发生在中国,但现在针对中国人群中乙型肝炎病毒(HBV)相关HCC的全基因组分析研究非常有限。为了突破这种限制,研究人员启动了“中国肝癌图谱项目”(CLCA),旨在对中国人群中的HCC进行大规模的全基因组分析以理解其独特的发病机制和进化过程。该项目对494例HCC肿瘤样本进行了深度全基因组测序(平均测序深度为120×),并分析了匹配的对照血液样本,揭示了HBV相关HCC的详细基因组特征。研究发现,除了已知的编码区驱动基因(如TP53和CTNNB1)外,还存在6个新的编码区驱动基因(包括FGA)和31个非编码区驱动基因。此外,研究还揭示5种新的突变特征(包括SBS_H8),以及HBV整合形成细胞外环状DNA(ecDNA)的现象,这些ecDNA可导致癌基因扩增和表达增加。顺利获得功能验证实验,研究人员证实了FGA、PPP1R12B和KCNJ12等基因的突变能够显著影响HCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力。这项研究结果不仅丰富了人们对HCC基因组学的理解,也为HCC的诊断和治疗提供了新的潜在靶点。

候选驱动因子概况

IF=27.4
Advanced material

肌腱损伤急性炎症期中,巨噬细胞过度激活会导致编码骨桥蛋白OPN的SPP1过表达,影响组织再生。CRISPR-Cas13由于具有RNA编辑和快速降解的能力,在组织修复方面具有巨大潜力,但缺乏合适有效的递送方法。对此,研究人员系统筛选了针对巨噬细胞的阳离子聚合物,开发了一种能够高效递送Cas13核糖核蛋白复合物(Cas13 RNP)进入巨噬细胞的纳米簇载体。顺利获得反应性氧种(ROS)响应性释放机制,该系统能够在肌腱损伤的急性炎症微环境中特异性抑制巨噬细胞中SPP1的过表达。实验结果表明,这种靶向策略显著减少了损伤诱导的SPP1产生巨噬细胞的出现,降低了成纤维细胞的激活,并减轻了肌腱周围的粘连形成。此外,该研究还揭示了SPP1顺利获得CD44/AKT信号通路促进成纤维细胞活化和迁移的机制,并顺利获得抑制这一通路有效缓解了肌腱损伤后的粘连问题。

用于PA治疗的巨噬细胞免疫微环境激活mRNA编辑策略的示意图

IF=12.8
Biomaterials

脊髓损伤(SCI)是一种导致感觉自主神经和运动功能的永久性损害的严重致残性疾病。干细胞疗法,尤其是间充质干细胞(MSCs),在SCI治疗中展现出巨大潜力但其再生能力有限,这限制了其在组织再生中的应用。研究团队观察到ABPCs衍生的EVs(EVsABPC)可能携带促进组织再生的生物活性信号,因此他们从鹿角芽基祖细胞(ABPCs)中提取并修饰了细胞外囊泡(EVsABPC),并将其应用于脊髓损伤(SCI)的治疗研究。研究人员发现EVsABPC能够显著增强神经干细胞(NSCs)的增殖,促进轴突生长,减少神经元凋亡,并顺利获得调节炎症反应将巨噬细胞从促炎的M1型极化为抗炎的M2型。此外,经过工程化改造的EVsABPC(顺利获得激活细胞穿透肽修饰)能够更有效地靶向SCI损伤部位,显著改善神经再生和运动功能恢复。这些结果表明,EVsABPC是一种极具潜力的SCI治疗候选方案。

图解摘要

IF=12.2
Journal of Hazardous Materials

S-异丙甲草胺(S-MET)是我国生产和使用量最大的除草剂之一,其化学特性导致其可在土壤中持久存在以及容易顺利获得淋溶和沉降污染地表水和地下水,最终影响植物生长和顺利获得食物链危害人类生命健康。鉴于现有检测方法的局限性和对高效分析技术的迫切需求,该研究以S-metolachlor为对象,利用哺乳动物表达系统生成相关重组抗体。在成功表达抗体的基础上,成功建立了基于这些抗体的免疫分析方法,用于监测环境水样中的S-异丙甲草胺残留。icELISA结果显示,重组抗体的灵敏度和特异性与亲本单抗相似,可保持原有的生物学活性,对于江水、农田水和自来水中的S-MET,具有良好的准确性和重复性。

图解摘要

IF=10.7
Biosensors and Bioelectronics

微小RNA(miRNA)是一类小的非编码RNA分子,顺利获得与特定靶基因的信使RNA(mRNA)相互作用来调控基因表达。miRNA在多种疾病的发生、开展过程中扮演着重要角色,被认为是极具潜力的疾病生物标志物。该研究利用CRISPR/Cas12a开发了一种为DBmRCA的新型miRNA检测技术。该技术利用无连接酶的哑铃探针和高灵敏度的CRISPR/Cas12a信号输出策略,实现了在30分钟内对miRNA的高精度定量分析。研究团队顺利获得临床样本验证了该技术的有效性,发现miR-200a和miR-126在肺癌组织中的表达水平显著降低,且该技术与传统方法结果一致。DBmRCA技术具有时间效率高、灵敏度强和操作流程简化等优点,为临床miRNA分析提供了一种可靠的工具,有望助力肺癌的早期诊断和治疗。

图解摘要

参考文献

DOI:10.1038/s41586-024-07054-3

全球超过一半的肝细胞癌(HCC)病例发生在中国,但现在针对中国人群中乙型肝炎病毒(HBV)相关HCC的全基因组分析研究非常有限。为了突破这种限制,研究人员启动了“中国肝癌图谱项目”(CLCA),旨在对中国人群中的HCC进行大规模的全基因组分析以理解其独特的发病机制和进化过程。该项目对494例HCC肿瘤样本进行了深度全基因组测序(平均测序深度为120×),并分析了匹配的对照血液样本,揭示了HBV相关HCC的详细基因组特征。研究发现,除了已知的编码区驱动基因(如TP53和CTNNB1)外,还存在6个新的编码区驱动基因(包括FGA)和31个非编码区驱动基因。此外,研究还揭示5种新的突变特征(包括SBS_H8),以及HBV整合形成细胞外环状DNA(ecDNA)的现象,这些ecDNA可导致癌基因扩增和表达增加。顺利获得功能验证实验,研究人员证实了FGA、PPP1R12B和KCNJ12等基因的突变能够显著影响HCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力。这项研究结果不仅丰富了人们对HCC基因组学的理解,也为HCC的诊断和治疗提供了新的潜在靶点。

候选驱动因子概况

DOI:10.1002/adma.202311964

肌腱损伤急性炎症期中,巨噬细胞过度激活会导致编码骨桥蛋白OPN的SPP1过表达,影响组织再生。CRISPR-Cas13由于具有RNA编辑和快速降解的能力,在组织修复方面具有巨大潜力,但缺乏合适有效的递送方法。对此,研究人员系统筛选了针对巨噬细胞的阳离子聚合物,开发了一种能够高效递送Cas13核糖核蛋白复合物(Cas13 RNP)进入巨噬细胞的纳米簇载体。顺利获得反应性氧种(ROS)响应性释放机制,该系统能够在肌腱损伤的急性炎症微环境中特异性抑制巨噬细胞中SPP1的过表达。实验结果表明,这种靶向策略显著减少了损伤诱导的SPP1产生巨噬细胞的出现,降低了成纤维细胞的激活,并减轻了肌腱周围的粘连形成。此外,该研究还揭示了SPP1顺利获得CD44/AKT信号通路促进成纤维细胞活化和迁移的机制,并顺利获得抑制这一通路有效缓解了肌腱损伤后的粘连问题。

用于PA治疗的巨噬细胞免疫微环境激活mRNA编辑策略的示意图

DOI:10.1016/j.biomaterials.2022.121990

脊髓损伤(SCI)是一种导致感觉自主神经和运动功能的永久性损害的严重致残性疾病。干细胞疗法,尤其是间充质干细胞(MSCs),在SCI治疗中展现出巨大潜力但其再生能力有限,这限制了其在组织再生中的应用。研究团队观察到ABPCs衍生的EVs(EVsABPC)可能携带促进组织再生的生物活性信号,因此他们从鹿角芽基祖细胞(ABPCs)中提取并修饰了细胞外囊泡(EVsABPC),并将其应用于脊髓损伤(SCI)的治疗研究。研究人员发现EVsABPC能够显著增强神经干细胞(NSCs)的增殖,促进轴突生长,减少神经元凋亡,并顺利获得调节炎症反应将巨噬细胞从促炎的M1型极化为抗炎的M2型。此外,经过工程化改造的EVsABPC(顺利获得激活细胞穿透肽修饰)能够更有效地靶向SCI损伤部位,显著改善神经再生和运动功能恢复。这些结果表明,EVsABPC是一种极具潜力的SCI治疗候选方案。

图解摘要

DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.126305

S-异丙甲草胺(S-MET)是我国生产和使用量最大的除草剂之一,其化学特性导致其可在土壤中持久存在以及容易顺利获得淋溶和沉降污染地表水和地下水,最终影响植物生长和顺利获得食物链危害人类生命健康。鉴于现有检测方法的局限性和对高效分析技术的迫切需求,该研究以S-metolachlor为对象,利用哺乳动物表达系统生成相关重组抗体。在成功表达抗体的基础上,成功建立了基于这些抗体的免疫分析方法,用于监测环境水样中的S-异丙甲草胺残留。icELISA结果显示,重组抗体的灵敏度和特异性与亲本单抗相似,可保持原有的生物学活性,对于江水、农田水和自来水中的S-MET,具有良好的准确性和重复性。

图解摘要

DOI:10.1016/j.bios.2024.116676

微小RNA(miRNA)是一类小的非编码RNA分子,顺利获得与特定靶基因的信使RNA(mRNA)相互作用来调控基因表达。miRNA在多种疾病的发生、开展过程中扮演着重要角色,被认为是极具潜力的疾病生物标志物。该研究利用CRISPR/Cas12a开发了一种为DBmRCA的新型miRNA检测技术。该技术利用无连接酶的哑铃探针和高灵敏度的CRISPR/Cas12a信号输出策略,实现了在30分钟内对miRNA的高精度定量分析。研究团队顺利获得临床样本验证了该技术的有效性,发现miR-200a和miR-126在肺癌组织中的表达水平显著降低,且该技术与传统方法结果一致。DBmRCA技术具有时间效率高、灵敏度强和操作流程简化等优点,为临床miRNA分析提供了一种可靠的工具,有望助力肺癌的早期诊断和治疗。

图解摘要

FAQ

iPSC如何帮助我们理解复杂疾病?
从患者分离出体细胞并重编程为iPCS,然后诱导分化为特定的细胞类型,用于创建疾病模型。这些模型可以帮助研究人员研究复杂疾病的发病机制,揭示疾病相关的基因和分子通路,从而有助于新的治疗方法的开发。顺利获得分析这些细胞,科研家可以观察到疾病在细胞水平上的变化,提供了疾病研究的新视角。
iPSC在临床中具有广泛的应用潜力,包括用于细胞治疗(如治疗糖尿病或心脏病)、组织工程(如开发人工皮肤或肝脏组织)、以及个性化药物筛选(如根据患者特定的细胞反应来选择最佳治疗方案)。这些应用方向可能会改变治疗的方式,提供更有效和个性化的医疗服务。
iPSC与胚胎干细胞(ESC)都具有多能性,但iPSC是顺利获得重新编程体细胞取得的,而ESC来自早期胚胎。iPSC不涉及胚胎的使用,因此在伦理上被认为是一个更可接受的选择,同时它们也可以避免免疫排斥问题,因为可以根据患者的遗传背景生成。
诱导多能干细胞(iPSC)是一类顺利获得将成体细胞重新编程为多能状态的细胞。它们具有类似于胚胎干细胞的特性,能够分化为体内的几乎所有细胞类型。这种技术允许科研家在体外生成各种细胞类型用于研究和治疗,而不需要使用胚胎干细胞。

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