比较了传统的二维细胞培养和本研究提出的离子液体三维细胞培养。资料来源:美国国家材料科学研究所

美国国家材料科学研究所(NIMS)已经建立了一种在离子液体表面培养广泛用于再生医学的人类间充质干细胞的技术。

这一创新有望显著提高传统上在塑料培养皿中培养宝贵细胞资源的效率，同时也减少了培养过程中产生的塑料废物。这项研究发表在《先进材料》杂志上。

传统上，适合再生医学等应用的(干细胞)的培养和增殖使用固体塑料培养皿。在液体表面进行细胞培养，如不与水混合的油，是一个长期研究的概念，因为它有可能通过将液体分散在培养液中来显着提高单位体积的培养效率，就像“沙拉酱”一样。

这种方法不仅减少了不断增加的塑料垃圾，而且还为技术创新铺平了道路，例如利用液体特性通过过滤进行细胞分离/回收，以及细胞培养过程的完全自动化。

然而，研究领域使用的氟化液体虽然细胞毒性较低，但因其在环境中的化学降解性较低而受到重视，引起人们对"永远的化学品"的关注，并引起人们对作为推进细胞培养技术的代价的高成本和环境影响的关注。

NIMS研究组在离子液体表面成功培养了人类间充质干细胞，离子液体不与水混合，具有极低的细胞毒性。离子液体仅由正离子和负离子组成，其特点是不蒸发和不挥发。

细胞培养后，液体可以清洗，加热，干燥和消毒，允许重复使用而不是处理。此外，课题组还发现，离子液体中离子的结合显著改变了蛋白质在液体表面的吸附状态，这对于形成优质的液体支架至关重要。

展望未来，该团队的目标是建立控制干细胞在离子液体表面分化状态的技术，通过分散培养提高宝贵干细胞资源的培养效率，并开发不产生塑料废物的培养工艺。

该团队将继续推进适合细胞培养的离子液体的清洁和灭菌工艺的开发。