KR20240074847A - Methods and systems for improving therapeutic cells - Google Patents

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KR20240074847A
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키리아코스 A. 아타나시우
제리 C. 후
웬디 E 브라운
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더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
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Abstract

본 발명은 세포 집단(예를 들어, 연골세포)을 조직공학 응용(예를 들어, 신생연골의 생산)을 위해 강화하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 방법 및 시스템은 세포 분리 공정 동안 세포에 저장액을 도입하는 것에 특징이 있고, 이는 저장액으로 처리하지 않은 것에 비해 신조직(예를 들어, 신생연골) 구성체가 기계적으로 현저히 더 견고한 결과를 초래한다. 또한, 상기 방법 및 시스템은 저장액으로 정제된 세포에 사이토칼라신 D(cytochalasin D)를 도입하는 과정을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 세포의 기계적 특성 및 기질 침착을 추가로 강화시킬 수 있다. 상기 방법 및 시스템은 예를 들어 태아 연령 조직으로부터의 연골세포로부터 공학된 신생연골에서 천연 성인 관절연골과 동등한 압축 특성을 가질 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to methods and systems for enriching cell populations (e.g., chondrocytes) for tissue engineering applications (e.g., production of new cartilage), wherein the methods and systems of the present invention provide It is characterized by the introduction of a storage solution, which results in new tissue (e.g., new cartilage) constructs being mechanically significantly more robust compared to those not treated with a storage solution. In addition, the method and system may further include a process of introducing cytochalasin D into the cells purified by the stock solution, which can further enhance the mechanical properties and matrix deposition of the cells. The methods and systems have the effect of enabling neocartilage engineered from chondrocytes, for example from fetal age tissue, to have compression properties equivalent to those of native adult articular cartilage.

Description

치료용 세포 개선을 위한 방법 및 시스템Methods and systems for improving therapeutic cells

본 발명은 세포 및 조직공학 뿐만 아니라 세포 및 조직 이식과 같은 응용 분야에서 사용되는 세포 정제 방법에 관한 것이다.The present invention relates to cell purification methods used in applications such as cell and tissue engineering as well as cell and tissue transplantation.

본 출원은 2021년 10월 7일 출원된 미국 특허출원 제17/496,391호의 우선권을 주장하며, 상기 선출원의 명세서 전체를 본 명세서에 참조로 포함한다.This application claims priority from U.S. Patent Application No. 17/496,391, filed October 7, 2021, the entire specification of which is incorporated herein by reference.

조직공학의 목표는 손상된 조직을 대체하여 질병의 진행을 막고 이를 역전시키는 것이다. 일반적으로, 완전히 분화된 세포들은 조직공학에 있어서 이상적인 세포 유형으로 널리 여겨지고 있다. 이들은 표현형적으로 안정적이며 조직 특이적 세포외기질(ECM) 분자들을 쉽게 생성하며, 성체 세포에 비해 증식 및 합성 능력이 향상된 유년기 및 태아 조직이 가장 바람직하다. 유년기 세포로 구성된 조직공학 제품은 현재 임상적으로 사용되고 있다. 예를 들어, 유년기 연골세포를 이용한 연골 복원용 조직공학 제품인 RevaFlex (ISTO Technologies)는 현재 미국에서 임상 3상 시험 중에 있다. 이러한 공학적 세포조직들은 잠재력을 보이고 있으나, 아직 고유 세포조직의 특성과 구조를 재현하지는 못하였다.The goal of tissue engineering is to prevent and reverse disease progression by replacing damaged tissue. In general, fully differentiated cells are widely considered to be the ideal cell type for tissue engineering. They are phenotypically stable, readily produce tissue-specific extracellular matrix (ECM) molecules, and are most desirable in juvenile and fetal tissues, which have enhanced proliferative and synthetic abilities compared to adult cells. Tissue engineering products composed of juvenile cells are currently in clinical use. For example, RevaFlex (ISTO Technologies), a tissue engineering product for cartilage restoration using childhood chondrocytes, is currently undergoing phase 3 clinical trials in the United States. Although these engineered tissues show potential, they have not yet been able to reproduce the characteristics and structure of native cells.

유년기 및 태아에 있어서, 일반적으로 완전히 분화된 세포는 조직공학 응용 분야에서 이상적인 세포 유형으로 널리 보여진다. 그러나 이들을 조직공학에 사용하기에는 바람직하지 않은 세포 유형의 오염으로 인한 어려움이 있으며, 이는 유년기 및 태아 세포들이 성체 수준의 세포 또는 정상세포로 만든 것과 유사한 기능적 특성을 달성하지 못하게 하며, 태아 연령의 연골세포로부터 성체 수준까지 신생연골의 기계적 특성을 증가시키는 것은 종래에는 달성된 적이 없다. In childhood and the fetus, fully differentiated cells are generally viewed as the ideal cell type for tissue engineering applications. However, their use in tissue engineering is difficult due to contamination with undesirable cell types, which prevents juvenile and fetal cells from achieving functional properties similar to those produced by adult-level cells or normal cells, and fetal-age chondrocytes. Increasing the mechanical properties of neocartilage from birth to adult levels has never been achieved previously.

1차 세포를 사용하는 조직공학적 노력은 원치 않는 세포 유형에 의한 오염으로부터 방해 받을 수 있다. 목표 공여 세포조직을 분리하는 동안 혈액 및 주변 세포조직에 의한 오염이 발생할 수 있다. 또한 많은 세포조직들은 여러 종류의 세포로 구성되어 있으며, 이들 중 모든 세포가 조직공학적 응용에 적합한 것은 아니다. 질병 상태 및 세포조직 성숙도는 원하지 않는 세포 표현형을 격리된 세포군에 추가로 도입할 수 있다. 암, 동맥경화 및 골관절염과 같은 질병에 더 취약한 노화된 세포조직에는 활성 산소종, 염증 매개체 및 기질 분해 효소를 점점 더 생성하는 노화 세포가 포함되어 있다. 이러한 한계로 인해 바람직하지 않은 표현형(예: 바람직하지 않은 세포골격 특성)의 존재를 제거하고 조직공학에 적합한 특성을 가진 세포로 농축된 균일한 세포 집단을 얻기 위해 분리 과정에서 세포의 정제가 요구되었다. Tissue engineering efforts using primary cells can be hindered by contamination by unwanted cell types. Contamination by blood and surrounding tissue may occur during separation of target donor tissue. Additionally, many cellular tissues are composed of various types of cells, and not all of these cells are suitable for tissue engineering applications. Disease states and tissue maturity can introduce additional undesirable cell phenotypes into isolated cell populations. Aging tissue, which is more susceptible to diseases such as cancer, arteriosclerosis and osteoarthritis, contains senescent cells that increasingly produce reactive oxygen species, inflammatory mediators and matrix-degrading enzymes. These limitations have required purification of cells during the isolation process to eliminate the presence of undesirable phenotypes (e.g., undesirable cytoskeletal properties) and to obtain a homogeneous cell population enriched with cells with properties suitable for tissue engineering. .

본 발명은 NIH가 수여한 승인 번호 R01 AR067821에 의해 정부의 지원을 받아 이루어졌으며, 정부는 본 발명에 대한 특정한 권리를 가진다.This invention was made with government support under grant number R01 AR067821 awarded by the NIH, and the government has certain rights in the invention.

본 발명은 치료를 위한 세포를 개선하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 예를 들어, 세포 및 조직공학에 유리한 특성을 가진 세포 집단을 농축함으로써 세포 집단을 강화하는 세포 정제 방법에 관한 것이다.The present invention provides methods and systems for improving cells for therapy. For example, it relates to a cell purification method for enriching cell populations by concentrating cell populations with properties advantageous for cell and tissue engineering.

관절 연골 조직공학은 잘 확립되어 있으므로 예시적인 시스템으로 사용될 수 있다. 그러나 일반적으로 인식되지 않는 점은 연골세포에서 원치 않는 세포 표현형이 여러 가지 이유로 존재할 수 있다는 것이다. 자가 연골세포 이식(ACI)과 같은 임상 응용에서 연골 생체조직 검사를 할 때 조혈 세포(예: 세포사멸 유도 세포) 또는 다른 주변 세포조직의 세포에 의한 오염이 발생할 수 있다. 연골을 혈액에 단기간 노출시키면 혈우병을 반영하는 모델에서 연골세포 사멸이 유도되는 것으로 나타났다. 둘째로, 임상 환경에서 자가 또는 동종 연골 이식은 종종 기질 분해, 표면 결함 및 섬유화를 나타내는 성인 세포조직에서 채취되며, 골관절염과 같이 질환이 있는 연골은 세포외기질(ECM) 퇴화가 증가하고 변형된 표현형의 연골세포를 포함한다. 연골 세포외기질(ECM)의 퇴행성 변화는 연골세포 사멸과 관련이 있다. 한편 태아 연골은 혈관화되어 있어 연골세포가 분리되는 세포조직 덩어리에 혈액과 다양한 세포 유형이 도입된다. 또한 정상조직에서도 연골 분리 자체가 세포조직에 손상을 일으켜 상처 가장자리에서 괴사가 발생하고 세포조직 내부로 사멸 파장이 확산된다. 적혈구(RBC) 오염 외에도 변형된 표현형을 갖는 연골세포에 의한 세포 표현형의 이질성은 설계된 연골이 고유 세포조직의 특성에 도달하는 것을 예상치 못하게 제한하는 요인이다.Articular cartilage tissue engineering is well established and can be used as an example system. However, what is not generally recognized is that unwanted cell phenotypes in chondrocytes can exist for a variety of reasons. When examining cartilage biopsies in clinical applications such as autologous chondrocyte implantation (ACI), contamination by hematopoietic cells (e.g., proapoptotic cells) or cells from other surrounding tissues may occur. Short-term exposure of cartilage to blood has been shown to induce chondrocyte death in a model reflecting hemophilia. Second, in clinical settings, autologous or allogeneic cartilage grafts are often harvested from adult tissue that exhibits matrix degradation, surface defects, and fibrosis, and cartilage in diseases such as osteoarthritis exhibits increased extracellular matrix (ECM) degeneration and an altered phenotype. Contains cartilage cells. Degenerative changes in cartilage extracellular matrix (ECM) are associated with chondrocyte death. Fetal cartilage, on the other hand, is vascularized, allowing blood and various cell types to enter the tissue mass from which the cartilage cells are separated. In addition, even in normal tissue, cartilage separation itself causes damage to cellular tissue, causing necrosis at the edge of the wound and spreading the death wave into the cellular tissue. In addition to red blood cell (RBC) contamination, heterogeneity of cell phenotype caused by chondrocytes with altered phenotypes is a factor that unexpectedly limits the ability of engineered cartilage to reach the properties of native tissue.

연골세포 분리 과정에서 오염 가능성이 있음에도 불구하고, 그 중요성을 입증하는 연구는 거의 없었다. 햄스터의 갈비뼈 연골을 두 개의 분획으로 나누어 콜라겐분해효소(collagenase)로 순차적으로 소화시킨 결과, 두 번째 분획은 분리하지 않은 부분에 비해 더 균일한 연골세포형태를 가진 세포 집단이 포함되어 있음이 확인되었다. 분리된 연골세포를 정제하는 또 다른 방법은 순차적 평판배양을 통한 것이다. 세포조직 배양용 플라스틱에 차등 부착에 의해 분리된 쥐 연골세포 분리물은 전체 집단을 평판배양했을 때의 세포 혼합물과 대조적으로 8번째 평판배양 후 100% 연골세포를 나타냈다. 또 다른 방법은 CD14 및 CD45와 같은 세포 표면 마커를 사용하여 단핵구 및 조혈 세포에 의한 오염을 배제하는 것이다. 염화암모늄-염화칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)은 일반적으로 EDTA 처리된 전혈, 황색피, 골수와 같이 백혈구를 포함하는 시료에서 적혈구를 용해하는 데 사용된다. 조직공학적 목적으로 ACK 완충액은 지방 유래 및 중간엽 줄기세포와 같이 순수한 줄기세포 집단을 분리하는 데 사용되지만, 비줄기세포 유형(예: 연골)의 분리에 대해서는 아직 탐구되지 않았다. 완전히 분화된 세포 분리물에는 오염 세포 유형에 대체 표현형을 가진 세포가 포함될 수 있으므로 ACK 완충액 처리는 조직공학적 응용에 바람직한 세포 집단의 정제에 대한 가능성을 지니고 있다. ACK 완충액 처리가 모든 세포를 용해시킬 가능성이 있음에도 불구하고, 본 발명은 변형된 표현형(예: 세포사멸 초기 세포)을 가진 세포를 우선적으로 파괴하고 신생 세포조직 형성에 유리한 표현형을 가진 세포를 형성할 수 있게 한다. Despite the potential for contamination during chondrocyte isolation, there have been few studies demonstrating its importance. As a result of dividing hamster rib cartilage into two fractions and sequentially digesting them with collagenase, it was confirmed that the second fraction contained a cell population with a more uniform chondrocyte morphology compared to the unseparated portion. . Another method to purify isolated chondrocytes is through sequential plate culture. Rat chondrocyte isolates isolated by differential attachment to tissue culture plastic showed 100% chondrocytes after the eighth plating, in contrast to the cell mixture when the entire population was plated. Another method is to use cell surface markers such as CD14 and CD45 to exclude contamination by monocytes and hematopoietic cells. Ammonium chloride-potassium chloride lysis buffer (ACK buffer) is commonly used to lyse red blood cells in samples containing white blood cells, such as EDTA-treated whole blood, yellow blood, and bone marrow. For tissue engineering purposes, ACK buffer is used to isolate pure stem cell populations, such as adipose-derived and mesenchymal stem cells, but has not yet been explored for the isolation of non-stem cell types (e.g., cartilage). Because fully differentiated cell isolates may contain cells with alternative phenotypes to contaminating cell types, ACK buffer treatment holds the potential for purification of cell populations desirable for tissue engineering applications. Although ACK buffer treatment has the potential to lyse all cells, the present invention preferentially destroys cells with a modified phenotype (e.g., cells in the early stages of apoptosis) and forms cells with a phenotype favorable for the formation of new cell tissue. make it possible

본 발명의 독특하고 혁신적인 기술적 특징 중 하나는 저장액(예: ACK 완충액)을 사용하여 갓 분리된 완전하게 분화된 세포를 처리하여 세포사멸 초기 세포를 제거하고 생기능성 세포조직을 형성하는 능력을 향상시키는 것이다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 방법 및 시스템은 특정 세포 집단(예: 태아 연령 세포, 질병 세포조직 소스(source))으로부터 형성된 신생 세포조직의 기계적 특성을 성체 수준의 세포 또는 정상세포로 만든 세포조직과 동등한 수준으로 개선할 수 있을 것으로 보여진다. One of the unique and innovative technical features of the present invention is the treatment of freshly isolated, fully differentiated cells using a stock solution (e.g., ACK buffer) to remove early apoptotic cells and improve their ability to form viable cell tissue. It is ordered. It is not intended to limit the present invention to any particular theory or mechanism, and the methods and systems of the present invention are intended to improve the mechanical properties of neonatal tissue formed from specific cell populations (e.g., fetal age cells, diseased tissue sources) at adult levels. It appears that it can be improved to the same level as tissue made from cells or normal cells.

또한 선행 기술은 본 발명에서 벗어난다. 예를 들어, 선행 기술은 태아 양 또는 유년기 소에서 유래한 세포에 저장액(hypotonic solution) 처리를 활용하는 반면, 인간에서 유래한 세포에 세포사멸 초기 세포를 제거하기 위한 저장액 처리의 사용에 대해서는 언급되지 않는다. 도 18은 특정한 종(예: 태아 양)의 세포에 이로운 처리가 다른 종(예: 인간)의 세포에 적용될 때 반드시 이롭지만은 않다는 것을 보여준다. 따라서 동일한 처리(예: 저장액)가 서로 다른 종의 세포에서 유사하게 작용할 것이라는 점은 자명하지 않다. Additionally, the prior art deviates from the present invention. For example, the prior art utilizes hypotonic solution treatment for cells derived from fetal sheep or juvenile cattle, while the use of hypotonic solution treatment for cells derived from humans to remove early apoptotic cells is not discussed. Not mentioned. Figure 18 shows that treatments that are beneficial to cells of one species (e.g., fetal sheep) are not necessarily beneficial when applied to cells of another species (e.g., humans). Therefore, it is not obvious that the same treatment (e.g. stock solution) will act similarly on cells of different species.

또한 도 19는 동일한 종(예: 유년기 유카탄 미니피그) 내에서도 서로 다른 세포 유형이 동일한 처리 또는 배양 요법에 따라 다르게 반응할 수 있음을 보여준다. 따라서 한 세포 유형(예: 관절 연골세포)에 이로운 처리 또는 배양 요법이 다른 세포 유형(예: 늑골 연골세포)에 직접 적용되더라도 동일한 이로운 효과를 달성하지 못할 수 있다.Figure 19 also shows that even within the same species (e.g., juvenile Yucatan minipig), different cell types can respond differently to the same treatment or culture regimen. Therefore, treatments or culture regimens that are beneficial to one cell type (e.g., articular chondrocytes) may not achieve the same beneficial effect when applied directly to another cell type (e.g., rib chondrocytes).

선행 기술은 저장액 처리가 혈액 세포를 포함하는 세포 집단에서 사용되는 것으로 설명하고 있기 때문에, 연골과 같은 비혈관 세포조직으로부터 분리된 세포가 ACK 완충액 처리에 반응하는 것은 놀라운 일이다.Since the prior art describes storage solution treatment as being used on cell populations including blood cells, it is surprising that cells isolated from non-vascular tissue such as cartilage respond to ACK buffer treatment.

또한, 혈액 세포를 포함하지 않는 연골세포는 설계된 신생연골을 형성함으로써 예기치 않은 방식으로 ACK 완충액 처리에 반응하는 반면, 선행 기술은 줄기세포에서 ACK 완충액 처리하는 과정을 지시하고 있다.Additionally, while chondrocytes, which do not contain blood cells, respond to ACK buffer treatment in an unexpected manner by forming engineered new cartilage, prior art directs the process of ACK buffer treatment to stem cells.

기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성, 바람직하지 않은 막 특성 및 변형된 경직성을 갖는 세포를 선택하는 ACK 완충액과 같은 저장액으로 연골세포를 처리한 결과, 강화된 세포 집단이 생성되었다는 것은 놀라운 일이다.It is surprising that treatment of chondrocytes with a stock solution such as ACK buffer, which previously selects for cells with undesirable cytoskeletal properties, unfavorable membrane properties, and altered stiffness, resulted in an enriched cell population.

또한, 설계된 신생연골의 형성이 이러한 세포의 존재에 의해 영향을 받을 정도로 젊은 정상연골에 바람직하지 않은, 예를 들어 세포사멸을 유도하는 특성을 가진 세포가 있다는 것은 놀라운 일이었다.Additionally, it was surprising that young normal cartilage contained cells with undesirable properties, such as inducing apoptosis, to the extent that the formation of engineered new cartilage was affected by the presence of these cells.

본 발명의 방법 및 시스템이 본 명세서에 설명된 처리로부터 얻은 강화된 완전 분화 세포로부터 공학적으로 제작된 지지체 없는 신생연골을 생성하여 고유 성인 관절 연골에 필적하는 압축 특성을 달성한다는 것이 놀랍게도 발견되었으며, 이전에는 태아 연령의 연골세포로부터 신생연골의 기계적 특성이 성인 수준으로 증가한 것은 달성된 적이 없었다. 또한, 본 발명은 신생연골 개발에 적합한 세포 집단을 농축하는 방법을 제공하고 세포골격을 조작하여 치료용 세포를 개선하는 방법을 추가로 제공한다. 예를 들어, 연골세포 정제 과정에서 저장액을 사용한 경우 신생연골 구성물의 균질성, 기질 침착 및 기계적 특성이 크게 향상되었다. 저장액과 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D))의 조합은 태아 연령의 연골세포로부터 공학적으로 제작된 신생연골이 고유 성인 관절 연골에 필적하는 압축 특성을 달성하는 결과를 가져왔다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, RBC 오염을 줄이는 것 외에도 변형된 표현형의 연골세포, 자가조립 과정에 대한 세포 방해물을 제거하고 사멸 자극을 제거하면 신생 세포조직 내에서 신생연골 균질성, 연골세포 분포 및 세포외기질(ECM) 침착이 개선되어 처리된 세포로 형성되어 설계된 세포조직의 생화학적 및 기계적 특성이 향상되는 것으로 보여진다.It has surprisingly been discovered that the methods and systems of the present invention generate engineered scaffold-free neocartilage from enhanced fully differentiated cells obtained from the treatments described herein, achieving compressive properties comparable to native adult articular cartilage, which have previously been described. An increase in the mechanical properties of neocartilage from fetal-age chondrocytes to adult levels has never been achieved. In addition, the present invention provides a method for concentrating a cell population suitable for developing new cartilage and further provides a method for improving cells for treatment by manipulating the cytoskeleton. For example, when a stock solution was used during chondrocyte purification, the homogeneity, matrix deposition, and mechanical properties of the new cartilage construct were significantly improved. The combination of hypotonic fluid and cytochalasin D (cytochalasin D) resulted in neocartilage engineered from fetal-age chondrocytes achieving compressive properties comparable to native adult articular cartilage. It is not intended to limit the present invention to a specific theory or mechanism, but in addition to reducing RBC contamination, chondrocytes of a modified phenotype, removing cellular obstructions to the self-assembly process, and removing apoptotic stimuli can improve new cartilage homogeneity within the new cell tissue. , it appears that chondrocyte distribution and extracellular matrix (ECM) deposition are improved, improving the biochemical and mechanical properties of the engineered tissue formed from treated cells.

이러한 결과는 태아 연골세포로부터 이러한 수준의 기계적 강도가 이전에 관찰된 적이 없기 때문에 놀라운 것이다.These results are surprising because this level of mechanical strength has never been previously observed from fetal chondrocytes.

또한, 본 발명은 세포의 준비, 세포 집단을 준비하는 방법 및 치료를 위해 세포 집단을 강화하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 세포조직을 준비하는 방법 및 치료를 위해 세포조직을 강화하는 방법을 제공한다.Additionally, the invention provides preparation of cells, methods of preparing cell populations, and methods of enriching cell populations for treatment. The present invention also provides methods of preparing tissue and methods of strengthening tissue for treatment.

본 발명은 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)을 강화하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 연골 세포조직으로부터 연골세포 샘플 채취, 및 상기 연골세포 샘플을 저장액(예: 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액))으로 처리하는 과정을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다.The present invention provides methods for enriching chondrocyte samples (e.g., human chondrocyte samples). This method may include collecting a chondrocyte sample from cartilage cell tissue, and treating the chondrocyte sample with a storage solution (eg, ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer)). In some embodiments, the method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

본 발명의 일부 실시예에서, 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)을 준비하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플) 채취를 포함할 수 있으며, 이때 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)은 비세포사멸 초기 연골세포와 세포사멸 초기 연골세포의 혼합 집단을 포함한다. 또한 상기 연골세포 샘플 처리(예: 저장액(예: ACK)을 포함하는 처리)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다.In some embodiments of the invention, methods of preparing chondrocyte samples (e.g., human chondrocyte samples) are provided. These methods may include collecting a chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample), wherein the chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) is a mixed population of non-apoptotic chondrocytes and early apoptotic chondrocytes. Includes. It may also include processing the chondrocyte sample (e.g., treatment with a storage solution (e.g., ACK)). In some embodiments, the method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

또한, 본 발명은 인간 연골세포 샘플을 준비하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 늑골의 일부에서 유래한 인간 연골세포 샘플을 채취하고 상기 인간 연골세포 샘플을 저장액(예: 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액))으로 처리하는 과정을 포함할 수 있다.Additionally, the present invention provides a method for preparing human chondrocyte samples. The method may include collecting a human chondrocyte sample derived from a portion of the rib and treating the human chondrocyte sample with a storage solution (eg, ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer)).

본 발명은 또한 (a) 연골 샘플을 채취하고 연골 샘플을 소화시켜 세포 현탁액을 수득하는 과정, 및 (b) 세포 현탁액을 저장액으로 처리하여 처리된 세포 샘플을 수득하는 과정을 포함하는 방법으로 생산한 처리된 세포 샘플을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리된 세포 샘플은 신생연골의 생산에 적합하다.The invention also provides production by a method comprising (a) collecting a cartilage sample and digesting the cartilage sample to obtain a cell suspension, and (b) treating the cell suspension with a stock solution to obtain a processed cell sample. Samples of processed cells may be provided. In some embodiments, the treated cell sample is suitable for production of new cartilage.

본 발명은 1) 체세포 집단을 채취하는 과정, 2) 체세포 집단을 기존에 바람직하지 않은 특성(예: 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성, 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성 또는 기존에 변형된 경직성 특성)을 가진 세포를 선택하는 처리를 하는 과정, 3) 기존에 바람직하지 않은 특성을 가진 세포를 분리하고 제거하는 과정, 및 4) 기존에 바람직하지 않은 특성(예: 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성, 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성 또는 기존에 변형된 경직성 특성)이 없는 세포로 농축된 나머지 세포 집단을 분리해내는 과정을 포함하는 세포 집단을 강화하는 방법을 제공한다. 상기 단계들은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다.The present invention provides a process for 1) harvesting a population of somatic cells, 2) modifying the population of somatic cells with pre-existing undesirable properties (e.g., pre-existing undesirable cytoskeletal properties, pre-existing undesirable membrane surface area properties, or pre-existing undesirable rigidity properties). ), 3) a process of isolating and removing cells with pre-existing undesirable characteristics, and 4) pre-existing undesirable characteristics (e.g., pre-existing undesirable cytoskeletal characteristics). , provides a method of enriching a cell population that involves isolating the remaining cell population enriched with cells without pre-existing undesirable membrane surface area properties or pre-existing modified rigidity properties. The above steps may be repeated several times alone or in combination with other treatments.

본 명세서에서 설명된 임의의 특징 또는 특징들의 조합은 문맥, 본 명세서 및 동일한 기술분야에서 당업자의 지식으로부터 명백해지는 것과 같이 상호 모순되지 않는 한 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명의 추가적인 장점 및 측면은 다음의 상세한 설명 및 청구범위에서 명백해질 것이다.Any feature or combination of features described herein is included within the scope of the present invention unless mutually contradictory as is apparent from the context, this specification, and the knowledge of a person skilled in the art. Additional advantages and aspects of the invention will become apparent from the following detailed description and claims.

본 발명의 특징 및 장점은 첨부된 도면과 연계하여 제시된 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 ACK 처리 전후 태아 양 관절연골세포 및 유년기 소 관절연골세포의 펠릿 형태, 생존력 및 적혈구(RBC) 함량을 나타낸다. ACK 처리는 세포 펠릿 색상의 변화와 RBC 함량의 유의미한 감소를 초래한 것을 나타내는 도면이다.
도 2A-2H는 신생연골의 거시적 형태와 선택된 매개변수들을 나타내는 도면이다. 도 2A 는 ACK 처리가 태아 양 관절연골세포 신생연골에서 구형의 광범위한 부위(흰색 화살표로 표시)를 제거했음을 나타낸다. 도 2B는 ACK 처리가 태아 양 신생연골의 두께를 감소시켰음을 나타낸다. 도 2C는 ACK 처리가 태아 양 신생연골의 함수무게를 감소시켰음을 나타낸다. 도 2D는 ACK 처리가 태아 양의 수화에 영향을 미치지 않았음을 나타낸다. 도 2E는 ACK 처리가 유년기 소 관절연골세포 신생연골에서 구형의 광범위한 부위(흰색 화살표로 표시)를 제거했음을 나타낸다. 도 2F는 ACK 처리가 유년기 소 신생연골의 두께를 감소시켰음을 나타낸다. 도 2G는 ACK 처리가 유년기 소 신생연골의 함수무게를 감소시켰음을 나타낸다. 도 2H는 ACK 처리가 유년기 소의 수화에 영향을 미치지 않았음을 나타낸다.
도 3은 조직학적으로 신생연골을 나타낸 도면이다. 태아 양 및 유년기 소 관절연골세포의 ACK 처리는 미처리 구조체에 존재하는 세포 밀도가 낮은 광범위한 영역(*)을 제거하고, 신생연골의 균질성을 향상시키며, 글리코스아미노글리칸(GAG), 총 콜라겐 및 콜라겐 II 염색을 강화시켰다.
도 4A-4J 는 ACK 처리 유무에 따른 태아 양 관절연골세포(foACs) 및 유년기 소 관절연골세포(jbACs)에서의 신생연골 생화학적 함량을 보여주는 도면이다. 도 4A는 ACK 처리가 foACs에서 카스파제(caspase) 활성을 유의미하게 감소시켰음을 보여준다. 도 4B는 ACK 처리가 foACs에서 글리코스아미노글리칸(GAG)/함수무게 함량에 영향을 미치지 않았음을 보여준다. 도 4C는 ACK 처리가 foACs에서 글리코스아미노글리칸(GAG)/건조무게(DW) 함량에 영향을 미치지 않았음을 보여준다. 도 4D는 ACK 처리가 foACs에서 콜라겐/함수무게 함량을 유의미하게 증가시켰음을 보여준다. 도 4E는 ACK 처리가 foACs에서 콜라겐/건조무게(DW) 함량을 유의미하게 증가시켰음을 보여준다. 도 4F는 ACK 처리가 jbACs에서 카스파제(caspase) 활성을 유의미하게 감소시켰음을 보여준다. 도 4G는 ACK 처리가 jbACs에서 글리코스아미노글리칸(GAG)/함수무게 함량을 유의미하게 감소시켰음을 보여준다. 도 4H는 ACK 처리가 jbACs에서 글리코스아미노글리칸(GAG)/건조무게(DW) 함량을 유의미하게 감소시켰음을 보여준다. 도 4I는 ACK 처리가 jbACs에서 콜라겐/함수무게 함량을 유의미하게 증가시켰음을 보여준다. 도 4J는 ACK 처리가 jbACs에서 글리코스아미노글리칸(GAG)/함수무게 함량에 영향을 미치지 않았음을 보여준다.
도 5는 신생연골의 기계적 특성을 보여주는 도면이다. ACK 처리는 두 세포 유형 모두에서 측정된 모든 기계적 특성을 유의미하게 증가시켰다.
도 6A-6H 은 파종 밀도가 신생연골의 거시적 형태, 생화학적 함량 및 세포조직학에 미치는 영향을 보여주는 도면이다. 도 6A는 각각 P0 및 P3R 계대에서 5백만 및 4백만 개의 세포 파종 밀도에서 거시적으로 이상이 나타남을 보여준다. 도 6B 및 6D는 P3R 신생연골의 글리코스아미노글리칸(GAG)/DNA(도 6B) 및 콜라겐/DNA(도 6D)가 파종 밀도 의존적 효과를 나타내며 P0 신생연골보다 높음을 보여준다. 도 6F는 P0 신생연골의 피리디놀린 함량이 P3R 신생연골보다 높음을 보여준다. 도 6C, 6E, 6G는 집합체 탄성률(도 6C), 인장 탄성률(도 6E) 및 극한 인장 강도(도 6G)와 같은 기계적 특성이 P0 세포의 파종 밀도에 따라 증가하고 P3R 세포의 파종 밀도에 따라 감소함을 보여준다. 도 6H는 글리코스아미노글리칸(GAG), 콜라겐 I형(col I), 콜라겐 II형(col II) 및 총 콜라겐(total col)에 대한 H&E 염색 및 면역조직화학(IHC) 염색을 보여준다. IHC 대조군은 반월판(M), 관절연골(AC) 및 건(T)이다(1단계).
도 7은 공학적 신생연골의 표현형 검증을 나타내는 도면이다. 이때, 조직학적 대조군은 관절연골(AC)과 성장판(GP)이다.
도 8A-8H은 P3R 신생연골에 대한 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D); Cyto D) 및 히알루로니다제(hyaluronidase; Hya) 처리의 효과를 보여주는 도면이다. 도 8A는 Hya 처리군에서만 거시적으로 이상이 나타남을 보여준다. 도 8C, 8D, 8F 및 8H는 글리코스아미노글리칸(GAG)/함수무게(도 8C) 및 기계적 특성인 집합체 탄성률(도 8D), 인장 탄성률(도 8F) 및 극한 인장 강도(도 8H)가 Cyto D 처리에 의해 증가했음을 보여준다. 도 8E 및 8G는 콜라겐(도 8E) 및 피리디놀린(도 8G) 함량이 어떠한 처리에 의해서도 변하지 않았음을 보여준다. 도 8B는 글리코스아미노글리칸(GAG), 콜라겐 I형(col I), 콜라겐 II형(col II) 및 총 콜라겐(total col)에 대한 H&E 염색 및 IHC 염색을 보여준다. IHC 대조군은 반월판(M), 관절연골(AC) 및 건(T)이다(2단계).
도 9는 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D)) 처리가 액틴 배열에 미치는 영향을 보여주는 도면이다. 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D)) 처리는 P3 및 P3R 연골세포 모두에서 액틴의 피질 배열을 향상시켰다(2단계).
도 10A-10H는 P3R 신생연골에 대한 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D))(Cyto D) 및 TCL 처리의 효과를 보여준다. 도 10A는 거시적 이상이 없음을 보여준다. 도 10B는 글리코스아미노글리칸(GAG), 콜라겐 I형(col I), 콜라겐 II형(col II) 및 총 콜라겐(total col)에 대한 H&E 염색 및 IHC 염색을 보여준다. IHC 대조군은 반월판(M), 관절연골(AC) 및 건(T)이다. 도 10E 및 10G는 Cyto D와 조합된 TCL 처리(Cyto D + TCL)가 콜라겐(도 10E) 및 피리디놀린(도 10G) 함량을 증가시켰으며, 글리코스아미노글리칸(GAG) 함량(도 10C)에는 유의한 차이가 관찰되지 않았음을 보여준다. 도 10F 및 10H는 Cyto D와 조합된 TCL 처리(Cyto D + TCL)가 인장 강성(도 10F) 및 강도(도 10H)를 증가시켰음을 보여준다(3단계). 집합(도 10D)에서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다.
도 11A-11E는 신생연골 기능 특성의 증가를 보여주는 도면이다. 도 11A는 집합체 탄성률이 9.6배 증가했음을 보여준다. 도 11B는 전단 탄성률이 7.2배 증가했음을 보여준다. 도 11C는 인장 탄성률이 3.8배 증가했음을 보여준다. 도 11D는 극한 인장 강도가 9.0배 증가했음을 보여준다. 도 11E는 P3R 신생연골이 태아 및 유년기 고유 세포조직 값을 초과하고 성인 수준에 근접했음을 보여준다(1-3단계).
도 12A-12B는 P3 신생연골에 대한 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D); Cyto D) 및 히알루로니다제(hyaluronidase; Hya) 처리의 효과를 보여주는 도면이다. 도 12A는 Cyto D 처리가 유일하게 평평한 구조체를 초래했음을 보여준다. 도 12B는 글리코스아미노글리칸(GAG), 콜라겐 I형(col I), 콜라겐 II형(col II) 및 총 콜라겐(total col)에 대한 H&E 염색 및 IHC 염색을 보여준다. IHC 대조군(B)은 반월판(M), 관절연골(AC) 및 건(T)이다(2단계).
도 13은 표 1(1단계 데이터)을 보여주는 도면이다. 이때의 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시되었으며, 통계는 생화학적 또는 기계적 매개변수 내 그룹에 걸쳐 계산되었다. 또한, 통계적 유의성은 서로 다른 문자로 표시된 그룹에 표시된다.
도 14는 표 2(2단계 데이터, P3)를 보여주는 도면이다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시되었으며, 통계는 생화학적 또는 기계적 매개변수 내 그룹에 걸쳐 계산되었다. 또한, 통계적 유의성은 서로 다른 문자로 표시된 그룹에 표시된다.
도 15는 표 3(2단계)을 보여주는 도면이다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시되었으며, 통계는 생화학적 또는 기계적 매개변수 내 그룹에 걸쳐 계산되었다. 또한, 통계적 유의성은 서로 다른 문자로 표시된 그룹에 표시된다.
도 16은 표 4(3단계)를 보여주는 도면이다. 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시되었으며, 통계는 생화학적 또는 기계적 매개변수 내 그룹에 걸쳐 계산되었다. 또한, 통계적 유의성은 서로 다른 문자로 표시된 그룹에 표시된다.
도 17은 압축 특성을 요약하여 나타낸 도면이다. 최적 밀도로 파종된 ACK 완충액 처리 P3R 세포의 집합체 탄성률은 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D)) 처리 시 P0 대조군에 비해 9.6배 증가하였다.
도 18은 태아 양 관절연골 또는 성인 인간 늑연골에서 유래한 연골세포를 3회 계대(P3)하고, 집합체 재분화(회춘)를 거쳐, 자가조립 과정을 사용하여 신생연골 구조체당 2백만 개의 세포를 파종했음을 보여주는 도면이다. 대조 구조체는 처리하지 않았으며, 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D))(Cyto D)로 처리한 구조체는 01차부터 21차까지 2 μM로 처리하였다. Cyto D를 태아 양 관절 연골세포(foACs)로 형성된 신생연골 구조체에 적용했을 때, 압축 집합체 탄성률과 전단 탄성률이 모두 유의미하게 증가하였으며, 이는 이로운 효과이다. 그러나 대조적으로, Cyto D를 성인 인간 늑연골세포(ahCCs)에 적용했을 때, 집합체 탄성률과 전단 탄성률이 유의미하게 감소하였다. 실시예는 특정 종의 세포에 이로운 처리가 다른 종의 세포에 적용될 때 이롭지 않을 수 있음을 분명하게 보여준다.
도 19는 유년기 유카탄 미니피그 관절연골(jyACs) 또는 유년기 유카탄 미니피그 늑연골(jyCCs)에서 유래한 연골세포를 3회 계대(P3)하고 집합체 재분화(회춘)를 거쳤음을 보여주는 도면이다. 대조군의 경우, 2백만 개의 jyACs 또는 jyCCs가 자가조립을 거쳐 신생연골 구조체를 형성하였다. 실험군의 경우, 2백만 개의 jyACs 또는 jyCCs가 초기에 신생연골 자가조립을 거친 후 1, 2, 3 또는 4시간 후에 2백만 개의 세포를 상부에 추가로 파종하여 구조체 두께를 증가시키는 것을 목표로 하였다. 1, 2, 3 및 4시간에 두 번째 세포층을 추가한 jyACs에서 유래한 신생연골은 대조 구조체보다 유의미하게 두꺼웠으며 구조체 직경은 영향을 받지 않았다. 그러나 jyCCs에서 유래한 신생연골의 경우, 특정 시점에서 추가된 세포층에 의해 두께가 영향을 받지 않았으며, 모든 시점에서 세포를 추가함에 따라 구조체 직경이 유의미하게 감소하였다. 따라서 한 세포 유형에 이로운 처리 또는 배양 요법이 동일한 종 내에서도 다른 세포 유형에 직접 적용되어 이로운 효과를 달성하지 못할 수 있음을 명백하게 보여준다.
도 20은 성인 및 유년기 공여자의 ACK 처리 인간 늑연골세포를 보여주는 도면이다. 성인 또는 유년기 인간 늑연골에서 유래한 연골세포는 본 명세서에서 설명된 과정에 따라 저장액(ACK 완충액)으로 처리되었다. 요약하자면, 늑골 조직에서 갓 분리된 전체 세포 집단을 10분 동안 ACK 처리하여 비세포사멸 초기 세포 집단을 농축하였다. 비세포사멸 초기 세포 분획은 이후 3차 계대(P3)까지 증식하고, 집합체 재분화(회춘)를 거쳐, 신생연골 구조체당 2백만 개의 세포로 자가조립되었다. 결과: 성인 및 유년기 공여자에서 유래한 ACK 처리 인간 늑연골세포는 각각 형태학적으로 정상적인(예: 평평하고 말리지 않은) 신생연골 구조체를 생성하였다. 신생연골 구조체는 균일한 두께를 가지고 표현형적으로 정상적인 세포외기질과 살아있는 연골세포를 포함하며, 구조체는 또한 압축강도(집합체 탄성률) 및 인장강도(인장 탄성률)에 대한 기계적 특성을 나타내었다.
The features and advantages of the present invention will become apparent by considering the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
Figure 1 shows the pellet morphology, viability, and red blood cell (RBC) content of fetal sheep articular chondrocytes and juvenile bovine articular chondrocytes before and after ACK treatment. This figure shows that ACK treatment resulted in a change in cell pellet color and a significant decrease in RBC content.
Figures 2A-2H are diagrams showing the macroscopic morphology of new cartilage and selected parameters. Figure 2A shows that ACK treatment removed extensive spherical areas (indicated by white arrows) in fetal ovine articular chondrocyte neocartilage. Figure 2B shows that ACK treatment reduced the thickness of fetal sheep new cartilage. Figure 2C shows that ACK treatment reduced the water content of fetal sheep new cartilage. Figure 2D shows that ACK treatment did not affect hydration in fetal sheep. Figure 2E shows that ACK treatment removed extensive spherical areas (indicated by white arrows) in juvenile bovine articular chondrocyte neocartilage. Figure 2F shows that ACK treatment reduced the thickness of juvenile bovine neocartilage. Figure 2G shows that ACK treatment reduced the functional weight of juvenile bovine neocartilage. Figure 2H shows that ACK treatment did not affect hydration in juvenile cows.
Figure 3 is a diagram showing new cartilage histologically. ACK treatment of fetal sheep and juvenile bovine articular chondrocytes removes extensive areas of low cell density (*) present in untreated constructs, improves the homogeneity of new cartilage, and increases the concentration of glycosaminoglycans (GAGs), total collagen, and Collagen II staining was enhanced.
Figures 4A-4J are diagrams showing the biochemical content of new cartilage in fetal sheep articular chondrocytes (foACs) and juvenile bovine articular chondrocytes (jbACs) with or without ACK treatment. Figure 4A shows that ACK treatment significantly reduced caspase activity in foACs. Figure 4B shows that ACK treatment did not affect the glycosaminoglycan (GAG)/water weight content in foACs. Figure 4C shows that ACK treatment did not affect glycosaminoglycan (GAG)/dry weight (DW) content in foACs. Figure 4D shows that ACK treatment significantly increased collagen/water weight content in foACs. Figure 4E shows that ACK treatment significantly increased collagen/dry weight (DW) content in foACs. Figure 4F shows that ACK treatment significantly reduced caspase activity in jbACs. Figure 4G shows that ACK treatment significantly reduced the glycosaminoglycan (GAG)/hydrocytic weight content in jbACs. Figure 4H shows that ACK treatment significantly reduced glycosaminoglycan (GAG)/dry weight (DW) content in jbACs. Figure 4I shows that ACK treatment significantly increased collagen/water weight content in jbACs. Figure 4J shows that ACK treatment did not affect glycosaminoglycan (GAG)/water weight content in jbACs.
Figure 5 is a diagram showing the mechanical properties of new cartilage. ACK treatment significantly increased all measured mechanical properties in both cell types.
Figures 6A-6H are diagrams showing the effect of seeding density on the macroscopic morphology, biochemical content, and cell histology of new cartilage. Figure 6A shows macroscopic abnormalities at seeding densities of 5 and 4 million cells at P0 and P3R passages, respectively. Figures 6B and 6D show that glycosaminoglycan (GAG)/DNA (Figure 6B) and collagen/DNA (Figure 6D) of P3R new cartilage show a seeding density-dependent effect and are higher than those of P0 new cartilage. Figure 6F shows that the pyridinoline content of P0 new cartilage is higher than that of P3R new cartilage. Figures 6C, 6E, and 6G show that mechanical properties such as aggregate modulus (Figure 6C), tensile modulus (Figure 6E), and ultimate tensile strength (Figure 6G) increase with seeding density of P0 cells and decrease with seeding density of P3R cells. It shows that Figure 6H shows H&E staining and immunohistochemistry (IHC) staining for glycosaminoglycan (GAG), collagen type I (col I), collagen type II (col II), and total collagen (total col). IHC controls are meniscus (M), articular cartilage (AC), and tendon (T) (stage 1).
Figure 7 is a diagram showing phenotypic verification of engineered new cartilage. At this time, histological controls are articular cartilage (AC) and growth plate (GP).
Figures 8A-8H are diagrams showing the effect of cytochalasin D (cytochalasin D; Cyto D) and hyaluronidase (Hya) treatment on P3R new cartilage. Figure 8A shows that macroscopic abnormalities appeared only in the Hya treatment group. Figures 8C, 8D, 8F, and 8H show the glycosaminoglycan (GAG)/water weight (Figure 8C) and the mechanical properties of aggregate modulus (Figure 8D), tensile modulus (Figure 8F), and ultimate tensile strength (Figure 8H). It shows an increase due to Cyto D treatment. Figures 8E and 8G show that collagen (Figure 8E) and pyridinoline (Figure 8G) content did not change with any treatment. Figure 8B shows H&E staining and IHC staining for glycosaminoglycan (GAG), collagen type I (col I), collagen type II (col II), and total collagen (total col). IHC controls are meniscus (M), articular cartilage (AC), and tendon (T) (stage 2).
Figure 9 is a diagram showing the effect of cytochalasin D (cytochalasin D) treatment on actin arrangement. Cytochalasin D treatment improved the cortical arrangement of actin in both P3 and P3R chondrocytes (step 2).
Figures 10A-10H show the effect of cytochalasin D (Cyto D) and TCL treatment on P3R new cartilage. Figure 10A shows that there are no macroscopic abnormalities. Figure 10B shows H&E staining and IHC staining for glycosaminoglycan (GAG), collagen type I (col I), collagen type II (col II), and total collagen (total col). IHC controls are meniscus (M), articular cartilage (AC), and tendon (T). Figures 10E and 10G show that TCL treatment in combination with Cyto D (Cyto D + TCL) increased collagen (Figure 10E) and pyridinoline (Figure 10G) content and glycosaminoglycan (GAG) content (Figure 10C). ) shows that no significant difference was observed. Figures 10F and 10H show that TCL treatment in combination with Cyto D (Cyto D + TCL) increased tensile stiffness (Figure 10F) and strength (Figure 10H) (step 3). No significant differences were observed in the aggregates (Figure 10D).
Figures 11A-11E are diagrams showing the increase in functional properties of new cartilage. Figure 11A shows a 9.6-fold increase in collective modulus. Figure 11B shows a 7.2-fold increase in shear modulus. Figure 11C shows a 3.8-fold increase in tensile modulus. Figure 11D shows a 9.0-fold increase in ultimate tensile strength. Figure 11E shows that P3R new cartilage exceeded fetal and juvenile native tissue values and approached adult levels (stages 1-3).
Figures 12A-12B are diagrams showing the effect of cytochalasin D (cytochalasin D; Cyto D) and hyaluronidase (Hya) treatment on P3 new cartilage. Figure 12A shows that Cyto D treatment resulted in uniquely flat structures. Figure 12B shows H&E staining and IHC staining for glycosaminoglycan (GAG), collagen type I (col I), collagen type II (col II), and total collagen (total col). IHC controls (B) are meniscus (M), articular cartilage (AC), and tendon (T) (stage 2).
Figure 13 is a diagram showing Table 1 (stage 1 data). Data were expressed as mean ± standard deviation, and statistics were calculated across groups within biochemical or mechanical parameters. Additionally, statistical significance is indicated for groups indicated by different letters.
Figure 14 is a diagram showing Table 2 (second stage data, P3). Data were expressed as mean ± standard deviation, and statistics were calculated across groups within biochemical or mechanical parameters. Additionally, statistical significance is indicated in groups indicated by different letters.
Figure 15 is a diagram showing Table 3 (step 2). Data were expressed as mean ± standard deviation, and statistics were calculated across groups within biochemical or mechanical parameters. Additionally, statistical significance is indicated for groups indicated by different letters.
Figure 16 is a diagram showing Table 4 (step 3). Data were expressed as mean ± standard deviation, and statistics were calculated across groups within biochemical or mechanical parameters. Additionally, statistical significance is indicated for groups indicated by different letters.
Figure 17 is a diagram summarizing compression characteristics. The aggregate elastic modulus of ACK buffer-treated P3R cells seeded at optimal density increased 9.6-fold compared to the P0 control group when treated with cytochalasin D (cytochalasin D).
Figure 18 shows that chondrocytes derived from fetal sheep articular cartilage or adult human costal cartilage were passaged three times (P3), underwent aggregate redifferentiation (rejuvenation), and seeded 2 million cells per new cartilage construct using a self-assembly process. This is a drawing that shows. The control construct was not treated, and the construct treated with cytochalasin D (Cyto D) was treated at 2 μM from the 01st to the 21st rounds. When Cyto D was applied to new cartilage constructs formed from fetal ovine articular chondrocytes (foACs), both compressive aggregate modulus and shear modulus were significantly increased, which is a beneficial effect. However, in contrast, when Cyto D was applied to adult human costal chondrocytes (ahCCs), the aggregate modulus and shear modulus were significantly reduced. The examples clearly show that treatments that are beneficial to cells of a particular species may not be beneficial when applied to cells of another species.
Figure 19 is a diagram showing that chondrocytes derived from juvenile Yucatan minipig articular cartilage (jyACs) or juvenile Yucatan minipig costal cartilage (jyCCs) were passaged three times (P3) and underwent aggregate redifferentiation (rejuvenation). In the control group, 2 million jyACs or jyCCs self-assembled to form a new cartilage structure. For the experimental group, 2 million jyACs or jyCCs initially underwent self-assembly of new cartilage, and then 2 million cells were additionally seeded on top 1, 2, 3, or 4 hours later, aiming to increase the thickness of the structure. New cartilage derived from jyACs with the addition of a second cell layer at 1, 2, 3, and 4 hours was significantly thicker than the control construct, and construct diameter was not affected. However, in the case of new cartilage derived from jyCCs, the thickness was not affected by the cell layer added at any specific time point, and the diameter of the structure significantly decreased with the addition of cells at all time points. This clearly shows that treatments or culture regimens that are beneficial to one cell type may not achieve beneficial effects when applied directly to other cell types, even within the same species.
Figure 20 is a diagram showing ACK-treated human costal chondrocytes from adult and childhood donors. Chondrocytes derived from adult or juvenile human costal cartilage were treated with stock solution (ACK buffer) according to the procedure described herein. Briefly, the entire cell population freshly isolated from rib tissue was subjected to ACK treatment for 10 min to enrich the non-apoptotic early cell population. The non-apoptotic early cell fraction then proliferated until the third passage (P3), underwent aggregate redifferentiation (rejuvenation), and self-assembled into 2 million cells per new cartilage construct. Results: ACK-treated human costochondrocytes derived from adult and juvenile donors each produced morphologically normal (i.e., flat, non-curled) neocartilage constructs. The new cartilage construct had a uniform thickness and contained phenotypically normal extracellular matrix and living chondrocytes, and the construct also showed mechanical properties for compressive strength (collective modulus) and tensile strength (tensile modulus).

별도로 설명하지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains.

본 명세서에서 사용된 한(a, an) 및 그(the)와 같은 단수적 표현은 문맥상 명확하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형도 포함하는 것으로 의도된다. 또한 상세한 설명 및/또는 청구항에 "포함하는(including)", "포함한다(includes)", "갖는(having)", "가지고 있다(has)", "와 함께(with)" 또는 그 변형이 사용되는 범위까지, 이러한 용어는 "구성되는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다.As used herein, singular expressions such as a, an, and the are intended to include plural forms as well, unless the context clearly dictates otherwise. Additionally, the description and/or claims include “including,” “includes,” “having,” “has,” “with,” or variations thereof. To the extent used, these terms are intended to be inclusive in a manner similar to the term “comprising.”

본 명세서에서 사용된 "세포사멸(apoptosis)"이라는 용어는 다세포 생물체에서 발생하는 프로그램된 세포사멸의 한 형태를 의미한다. 생화학적 반응은 특징적인 세포 변화와 사멸로 이어진다. 이러한 변화에는 블레빙, 세포 수축, 핵 단편화, 염색질 응축, DNA 단편화 및 mRNA 감소가 포함된다.As used herein, the term “apoptosis” refers to a form of programmed cell death that occurs in multicellular organisms. Biochemical reactions lead to characteristic cellular changes and death. These changes include blebbing, cell shrinkage, nuclear fragmentation, chromatin condensation, DNA fragmentation, and mRNA reduction.

본 명세서에서 사용된 "세포사멸 초기(pre-apoptotic)"라는 용어는 세포사멸과 구별되는 변형된 상태를 의미한다. 일부 실시예에서, 세포사멸 초기 세포는 세포사멸 세포와 일부 특징을 공유하지만, 세포사멸 초기는 가역적이며, 세포가 사멸하려면 이 과정 외에도 세포사멸이 유도되어야 한다. 세포사멸 초기 세포의 특징에는 세포막 표면적 감소, 세포 경직성 변화(예: 바람직하지 않은 경직성 특성, 아래 참조) 또는 세포골격 변화(예: 바람직하지 않은 세포골격 특성, 아래 참조)가 포함될 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 일부 실시예에서, 세포사멸 초기와 세포사멸은 두 가지 별개의 세포 상태이다. 다른 실시예에서, 세포사멸 초기와 세포사멸은 두 가지 별개의 세포 상태이다.As used herein, the term “pre-apoptotic” refers to an altered state distinct from apoptosis. In some embodiments, initiating apoptosis cells share some characteristics with apoptotic cells, but initiating apoptosis is reversible, and apoptosis must be induced in addition to this process for cells to die. Characteristics of early apoptotic cells may include, but are not limited to, reduced cell membrane surface area, changes in cell rigidity (e.g., undesirable rigidity properties, see below), or cytoskeletal changes (e.g., undesirable cytoskeletal properties, see below). No. In some embodiments, initiating apoptosis and apoptosis are two distinct cellular states. In other embodiments, initiating apoptosis and apoptosis are two distinct cellular states.

본 명세서에서 사용된 "세포사멸 유도(pro-apoptotic)"라는 용어는 다른 세포를 세포사멸 초기 또는 세포사멸 상태가 되게 할 수 있는 단백질 및/또는 세포를 의미한다.As used herein, the term “pro-apoptotic” refers to a protein and/or cell that can cause another cell to enter an apoptotic or apoptotic state.

본 명세서에서 사용된 "강화(enhancement)"라는 용어는 세포/조직공학에 적합한 특성을 가진 세포의 균질성 향상, 세포의 강도 향상, 세포 표현형 향상 및 조직공학의 개선으로 이어지는 특성 향상을 통해 세포 분획(예: 처리 후 세포 샘플)을 생성하는 것을 의미한다.As used herein, the term "enhancement" refers to cell fractionation (enhancement of cell fraction ( This means generating a cell sample after processing.

본 명세서에서 사용된 "바람직하지 않은 세포 유형(undesirable cell type)"이라는 용어는 세포사멸 초기 세포 또는 세포사멸 유도 세포(예: 적혈구)와 같이 조직공학 응용에 적합하지 않은 세포를 말할 수 있다.As used herein, the term “undesirable cell type” may refer to cells that are unsuitable for tissue engineering applications, such as early-apoptotic cells or apoptosis-inducing cells (e.g., red blood cells).

본 명세서에서 사용된 "바람직하지 않은 세포골격 특성(undesirable cytoskeletal characteristics)"이라는 용어는 약화된, 단편화된, 붕괴된 또는 변형된 세포골격을 가진 세포, 재형성할 수 없거나 재형성 능력이 감소된 세포골격을 가진 세포, 처리(예: ACK 완충액과 같은 저장액으로 처리)에 의해 파괴되기 쉬운 세포골격 특성을 가진 세포 또는 상기 특징의 조합을 가진 세포를 의미한다.As used herein, the term "undesirable cytoskeletal characteristics" means cells with a weakened, fragmented, disrupted or altered cytoskeleton, cells that are unable to reform or have a reduced ability to reform. refers to a cell with a skeleton, a cell with cytoskeletal characteristics that are susceptible to destruction by treatment (e.g., treatment with a storage solution such as ACK buffer), or a cell with a combination of the above characteristics.

본 명세서에서 사용된 "바람직하지 않은 막 특성(undesirable membrane characteristics)" 이라는 용어는 막 표면적이 감소된 세포, 막이 붕괴되거나 변형된 세포, 구조적 변화/크기 변화에 적응할 수 없는 막을 가진 세포, 처리(예: ACK 완충액과 같은 저장액으로 처리)에 의해 파괴되기 쉬운 막 특성을 가진 세포 또는 상기 특징의 조합을 가진 세포를 의미한다.As used herein, the term "undesirable membrane characteristics" refers to cells with reduced membrane surface area, cells with disrupted or deformed membranes, cells with membranes that are unable to adapt to structural changes/size changes, or cells with a membrane that is unable to adapt to structural changes/size changes, treatment (e.g. : refers to cells with membrane characteristics that are susceptible to destruction by treatment with a storage solution such as ACK buffer, or cells with a combination of the above characteristics.

본 명세서에서 사용된 "바람직하지 않은 경직성 특성(undesirable stiffness characteristics)"이라는 용어는 전반적인 경직성이 감소된 세포, 전반적인 경직성이 증가된 세포, 검사된 세포 영역에 따라 경직성이 다른 세포, 유연성이 감소된 세포, 처리(예: ACK 완충액과 같은 저장액으로 처리)에 의해 파괴되기 쉬운 경직성 특성을 가진 세포 또는 상기 특징의 조합을 가진 세포를 의미한다.As used herein, the term "undesirable stiffness characteristics" refers to cells with reduced overall stiffness, cells with increased overall stiffness, cells with different stiffness depending on the cell region examined, and cells with reduced flexibility. , refers to cells with rigidity characteristics that are susceptible to destruction by treatment (e.g., treatment with a storage solution such as ACK buffer) or cells with a combination of the above characteristics.

본 명세서에서 사용된 "바람직하지 않은(undesirable)"이라는 용어는 세포에서 유해한 영향을 미치는 특성을 의미한다. 예를 들어, 바람직하지 않은 특성(바람직하지 않은 세포골격 특성, 바람직하지 않은 막 특성, 바람직하지 않은 경직성 특성 또는 이들의 조합을 포함하되 이에 국한되지 않음)을 가진 세포는 다양한 스트레스에 적절하게 반응할 가능성이 낮으므로 사멸에 더 취약하다(예: 유해한 영향). 또한 바람직하지 않은 특성을 가진 세포는 변형된 조성(예: 콜라겐 II 대신 콜라겐 I)의 세포외기질을 생성할 수 있고, 전반적으로 세포외기질을 적게 생성할 수 있으며, 변형된 기계적 특성(예: 경직성 및 강도 감소)을 가진 세포외기질을 생성할 수 있다.As used herein, the term “undesirable” refers to a property that has a deleterious effect on the cell. For example, cells with undesirable properties (including, but not limited to, undesirable cytoskeletal properties, undesirable membrane properties, undesirable rigidity properties, or combinations thereof) may respond appropriately to various stresses. Less likely and therefore more susceptible to extinction (e.g. harmful effects). Additionally, cells with undesirable properties may produce an extracellular matrix of altered composition (e.g., collagen I instead of collagen II), may produce less extracellular matrix overall, and may have altered mechanical properties, e.g. It can produce an extracellular matrix with reduced stiffness and strength.

본 명세서에서 사용된 "기존에 존재하는" 특성(예: 특성)은 세포 샘플의 수집 중 또는 수집 후에 존재하지만 본 명세서에서 기술된 방법으로 세포 집단(또는 세포)을 처리한 후에는 존재하지 않는 세포(또는 세포 집단)의 특성을 의미한다.As used herein, a "pre-existing" characteristic (e.g., characteristic) is a cell that is present during or after collection of a cell sample but is not present after processing the cell population (or cells) by the methods described herein. It refers to the characteristics of (or cell population).

본 명세서에서 사용된 "연골세포"는 정상연골에서 발견되는 유일한 세포이며 콜라겐과 프로테오글리칸을 포함할 수 있는 연골 기질을 생성하고 유지한다.As used herein, “chondrocytes” are the only cells found in normal cartilage and produce and maintain cartilage matrix, which may include collagen and proteoglycans.

본 명세서에서 사용된 "연골"은 체내 전반에 걸쳐 발견되는 비혈관성 유형의 지지 결합조직이다. 연골에는 세 가지 유형이 있다: 유리질 연골(예: 늑골 연골과 같은 비관절 연골), 섬유 연골 및 탄력 연골이다.As used herein, “cartilage” is a non-vascular type of supportive connective tissue found throughout the body. There are three types of cartilage: hyaline cartilage (non-articular cartilage, such as rib cartilage), fibrocartilage, and elastic cartilage.

본 발명의 특정 양상, 장점 및 신규한 특징을 요약하기 위한 내용들은 본 명세서에서 설명되어 있다. 본 발명의 특정 실시예에 따라 그러한 모든 장점이 반드시 달성되어야 하는 것은 아님을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 하나의 장점 또는 장점의 그룹을 반드시 달성하지 않을 수 있으며, 최적화하는 방식으로 구현되거나 수행될 수도 있다.Details are set forth herein to summarize certain aspects, advantages and novel features of the invention. It should be understood that not all such advantages will necessarily be achieved in accordance with particular embodiments of the invention. Accordingly, the invention may not necessarily achieve a single advantage or group of advantages as described herein, but may be implemented or performed in an optimal manner.

또한, 본 발명의 실시예가 상세하게 설명되어 있지만, 본 명세서에서 설명된 모든 특징과 이점을 제공하지 않는 실시예를 포함하여 당업자에게 명백한 특정 변형 및 수정이 있을 수 있다. 본 발명이 구체적으로 공개된 실시예를 넘어 다른 대안 또는 추가 실시예 및/또는 용도와 그의 명백한 수정 및 등가물로 확장된다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 다양한 변형이 다양한 세부사항으로 나타내어지고 설명되었으나, 본 발명의 범위 내에 있는 다른 수정은 본 발명에 기초하여 당업자에게 쉽게 이해될 것이다. 또한 실시예의 특정 특징 및 양상의 다양한 조합 또는 하위 조합이 이루어져 여전히 본 발명의 범위 내에 포함될 수 있다고 보여진다. 따라서, 공개된 실시예의 다양한 특징 및 양상이 서로 조합되거나 대체되어 본 발명의 다양한 형태를 가질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에서 공개된 본 발명의 범위는 본 명세서에서 설명된 특정 실시예에 의해 제한되어서는 안 된다. Additionally, although embodiments of the invention have been described in detail, certain variations and modifications will be apparent to those skilled in the art, including embodiments that do not provide all the features and advantages described herein. It will be understood by those skilled in the art that the invention extends beyond the specifically disclosed embodiments to other alternative or additional embodiments and/or uses and obvious modifications and equivalents thereof. Moreover, although various modifications have been shown and described in various details, other modifications within the scope of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art based on the present invention. It is also believed that various combinations or sub-combinations of specific features and aspects of the embodiments can be made and still be included within the scope of the present invention. Accordingly, it should be understood that various features and aspects of the disclosed embodiments may be combined with or substituted for one another to obtain various forms of the present invention. Accordingly, the scope of the invention disclosed herein should not be limited by the specific embodiments described herein.

본 발명은 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)을 준비(예: 강화)하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 연골 조직에서 연골세포 샘플을 채취하는 과정, 및 상기 연골세포 샘플을 저장액(예: 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액))으로 처리하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. The present invention provides a method of preparing (e.g., enriching) a chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample). This method may include collecting a chondrocyte sample from cartilage tissue, and treating the chondrocyte sample with a storage solution (eg, ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer)). In other embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

본 발명은 또한 비관절 연골세포 샘플을 준비(예: 강화)하는 방법을 제공할 수 있다. 이러한 방법은 연골 조직에서 비관절 연골세포 샘플을 채취하는 과정, 및 상기 비관절 연골세포 샘플을 저장액(예: 염화암모늄-칼륨 용해 완충액)으로 처리하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. The invention may also provide methods for preparing (e.g., enriching) non-articular chondrocyte samples. This method may include collecting a non-articular chondrocyte sample from cartilage tissue, and treating the non-articular chondrocyte sample with a storage solution (eg, ammonium chloride-potassium lysis buffer). In other embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

본 발명은 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)을 준비(예: 강화)하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)을 채취하는 과정 및 상기 연골세포 샘플을 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액)하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)을 채취하고, 상기 연골세포 샘플을 저장액(예: ACK)으로 처리하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)은 비세포사멸 초기 연골세포와 세포사멸 초기 연골세포의 혼합 집단을 포함한다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. The present invention provides a method of preparing (e.g., enriching) a chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample). These methods may include collecting a chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) and processing the chondrocyte sample (e.g., a stock solution, such as ACK buffer). In another embodiment, the method includes collecting a chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) and treating the chondrocyte sample with a stock solution (e.g., ACK). In some embodiments, a chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) includes a mixed population of non-apoptotic chondrocytes and early apoptotic chondrocytes. In other embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

일부 실시예에서, 처리 후 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)은 처리 전 연골세포 샘플에 비해 비세포사멸 초기 세포의 비율이 더 높다. 일부 실시예에서, 처리 후 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)은 처리 전 연골세포 샘플에 비해 세포사멸 초기 세포의 비율이 더 낮다. 일부 실시예에서, 처리 후 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)은 처리 전 연골세포 샘플에 비해 세포사멸 유도 세포의 비율이 더 낮다. 다른 실시예에서, 처리 후 연골세포 샘플(예: 인간 연골세포 샘플)은 처리 전 연골세포 샘플에 비해 바람직하지 않은 세포 유형의 비율이 더 낮다. In some embodiments, a post-treatment chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) has a higher percentage of non-apoptotic cells compared to a pre-treatment chondrocyte sample. In some embodiments, a post-treatment chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) has a lower percentage of cells in early stage of apoptosis compared to a pre-treatment chondrocyte sample. In some embodiments, a post-treatment chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) has a lower percentage of apoptotic cells compared to a pre-treatment chondrocyte sample. In another embodiment, a post-treatment chondrocyte sample (e.g., a human chondrocyte sample) has a lower percentage of undesirable cell types compared to a pre-treatment chondrocyte sample.

또한, 본 발명은 세포 집단을 준비(예: 강화)하는 방법을 제공할 수 있다. 이러한 방법은 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플을 채취하고 상기 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플을 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액)하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플을 채취하고 상기 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플을 저장액(예: ACK)으로 처리하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플은 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함한다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. Additionally, the present invention may provide methods for preparing (e.g., enriching) cell populations. These methods may include collecting a sample of cells from a portion of a rib and processing the sample of cells from a portion of a rib (e.g., a stock solution, such as ACK buffer). In another embodiment, the method includes taking a sample of cells from a portion of a rib and treating the sample of cells from a portion of the rib with a stock solution (e.g., ACK). In some embodiments, a cell sample derived from a portion of a rib includes a mixed population of non-apoptotic and early apoptotic cells. In other embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

일부 실시예에서, 처리 후 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플은 처리 전 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플에 비해 비세포사멸 초기 세포의 비율이 더 높다. 일부 실시예에서, 처리 후 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플은 처리 전 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플에 비해 세포사멸 초기 세포의 비율이 더 낮다. 일부 실시예에서, 처리 후 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플은 처리 전 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플에 비해 세포사멸 유도 세포의 비율이 더 낮다. 다른 실시예에서, 처리 후 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플은 처리 전 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플에 비해 바람직하지 않은 세포 유형의 비율이 더 낮다. In some embodiments, a sample of cells derived from a portion of a rib after treatment has a higher percentage of non-apoptotic cells compared to a sample of cells derived from a portion of a rib prior to treatment. In some embodiments, a sample of cells derived from a portion of a rib after treatment has a lower percentage of cells in early stage of apoptosis compared to a sample of cells derived from a portion of a rib prior to treatment. In some embodiments, a sample of cells derived from a portion of a rib after treatment has a lower percentage of apoptotic cells compared to a sample of cells derived from a portion of a rib prior to treatment. In another embodiment, a sample of cells derived from a portion of a rib after treatment has a lower percentage of undesirable cell types compared to a sample of cells derived from a portion of a rib prior to treatment.

본 발명은 또한 비관절 연골세포 샘플을 준비(예: 강화)하는 방법을 제공할 수 있다. 이러한 방법은 비관절 연골세포 샘플을 채취하고 상기 비관절 연골세포 샘플을 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액)하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 비관절 연골세포 샘플을 채취하고 상기 비관절 연골세포 샘플을 저장액(예: ACK)으로 처리하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 비관절 연골세포 샘플은 비세포사멸 초기 연골세포와 세포사멸 초기 연골세포의 혼합 집단을 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. The invention may also provide methods for preparing (e.g., enriching) non-articular chondrocyte samples. This method may include collecting a non-articular chondrocyte sample and processing the non-articular chondrocyte sample (e.g., a stock solution, such as ACK buffer). In another embodiment, the method includes collecting a non-articular chondrocyte sample and treating the non-articular chondrocyte sample with a reservoir fluid (e.g., ACK). In some embodiments, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-apoptotic chondrocytes and early apoptotic chondrocytes. In some embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

일부 실시예에서, 처리 후 비관절 연골세포 샘플은 처리 전 비관절 연골세포 샘플에 비해 비세포사멸 초기 세포의 비율이 더 높다. 일부 실시예에서, 처리 후 비관절 연골세포 샘플은 처리 전 비관절 연골세포 샘플에 비해 세포사멸 초기 세포의 비율이 더 낮다. 일부 실시예에서, 처리 후 비관절 연골세포 샘플은 처리 전 비관절 연골세포 샘플에 비해 세포사멸 유도 세포의 비율이 더 낮다. 다른 실시예에서, 처리 후 비관절 연골세포 샘플은 처리 전 비관절 연골세포 샘플에 비해 바람직하지 않은 세포 유형의 비율이 더 낮다. In some embodiments, a non-articular chondrocyte sample after treatment has a higher percentage of non-apoptotic cells compared to a non-articular chondrocyte sample before treatment. In some embodiments, a non-articular chondrocyte sample after treatment has a lower percentage of cells in early stage of apoptosis compared to a non-articular chondrocyte sample before treatment. In some embodiments, a non-articular chondrocyte sample after treatment has a lower percentage of apoptotic cells compared to a non-articular chondrocyte sample before treatment. In another embodiment, a non-articular chondrocyte sample after treatment has a lower percentage of undesirable cell types compared to a non-articular chondrocyte sample before treatment.

본 발명은 또한 인간 세포 집단을 준비(예: 강화)하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 늑골 일부에서 유래한 인간 세포 샘플을 채취하고, 상기 인간 세포 샘플을 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액)하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 늑골 일부에서 유래한 인간 세포 샘플을 채취하고 상기 세포 샘플을 저장액(예: ACK)으로 처리하는 과정을 포함한다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 일부 실시예에서, 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플은 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함한다. 다른 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. The invention also provides methods for preparing (e.g., enriching) human cell populations. These methods may include collecting a human cell sample from a portion of the rib and processing the human cell sample (e.g., in a stock solution, such as ACK buffer). In another embodiment, the method includes taking a human cell sample from a portion of the rib and treating the cell sample with a stock solution (e.g., ACK). In other embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments. In some embodiments, a cell sample derived from a portion of a rib includes a mixed population of non-apoptotic and early apoptotic cells. In other embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments.

일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 방법은 처리 후 단층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대하는 과정을 추가로 포함한다. 다른 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 방법은 상기 계대된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함한다. In some embodiments, the methods described herein further include passage of cells in a monolayer or three-dimensional environment following treatment. In another embodiment, the methods described herein further include producing new cartilage from the passaged cells.

일부 실시예에서, 샘플은 연골세포를 포함한다. 다른 실시예에서, 샘플은 인간 연골세포를 포함한다. 일부 실시예에서, 샘플은 비관절 연골세포를 포함한다. 다른 실시예에서, 샘플은 인간 비관절 연골세포를 포함한다. 일부 실시예에서, 샘플은 연골에서 유래한 세포, 예를 들어 유리질 연골, 섬유연골, 탄력 연골을 포함하되 이에 국한되지 않는 모든 연골에서 유래할 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플은 늑골 일부에서 유래한 세포를 포함한다. 다른 실시예에서, 샘플은 인간 늑골 일부에서 유래한 세포를 포함한다. 일부 실시예에서, 늑골의 일부는 늑골 연골세포를 포함한다. 다른 실시예에서, 늑골의 일부는 늑골 조직을 포함한다. 추가 실시예에서, 늑골의 일부는 늑골 연골세포를 포함한다. 일부 실시예에서, 늑골 조직은 연골세포를 포함한다. In some embodiments, the sample includes chondrocytes. In another embodiment, the sample includes human chondrocytes. In some embodiments, the sample includes non-articular chondrocytes. In another embodiment, the sample includes human non-articular chondrocytes. In some embodiments, the sample may be derived from cells derived from cartilage, such as any cartilage, including but not limited to hyaline cartilage, fibrocartilage, and elastic cartilage. In some embodiments, the sample includes cells derived from a portion of a rib. In another embodiment, the sample includes cells derived from a portion of a human rib. In some embodiments, a portion of a rib includes rib chondrocytes. In another embodiment, a portion of a rib includes rib tissue. In a further embodiment, a portion of a rib includes rib chondrocytes. In some embodiments, the rib tissue includes chondrocytes.

일부 실시예에서, 세포 샘플은 연골세포 샘플이다. 다른 실시예에서, 세포 샘플은 비관절 연골세포 샘플이다. 일부 실시예에서, 세포 샘플은 인간 세포이다. 다른 실시예에서, 세포 샘플은 늑골 일부에서 유래한다. 일부 실시예에서, 늑골은 연골세포를 포함한다. 일부 실시예에서, 연골세포는 비관절 연골세포이다. In some embodiments, the cell sample is a chondrocyte sample. In another embodiment, the cell sample is a non-articular chondrocyte sample. In some embodiments, the cell sample is a human cell. In another embodiment, the cell sample is from a portion of a rib. In some embodiments, the ribs include chondrocytes. In some embodiments, the chondrocytes are non-articular chondrocytes.

일부 실시예에서, 처리는 세포 팽창을 유도하기 위해 세포 샘플에 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 본 명세서에서 설명된 방법에 따라 예를 들어 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액) 또는 물과 같은 모든 저장액 용액이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 저장액은 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)이다. 다른 실시예에서, 처리는 수득된 세포 샘플에 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 처리는 세포의 팽창을 유도한다. 일부 실시예에서, 저장액은 세포의 팽창을 유도한다. 일부 실시예에서, 세포의 팽창은 세포사를 유발한다. 일부 실시예에서, 처리는 세포사멸 초기 세포의 팽창 관련 사멸을 우선적으로 유도한다. 다른 실시예에서, 저장액은 세포사멸 초기 세포의 팽창 관련 사멸을 우선적으로 유도한다. 추가 실시예에서, ACK 완충액은 세포사멸 초기 세포의 팽창을 우선적으로 유도한다. In some embodiments, the treatment includes adding a stock solution to the cell sample to induce cell expansion. Any stock solution, for example ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer) or water, can be used according to the methods described herein. In some embodiments, the stock solution is ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer). In another embodiment, processing includes adding a stock solution to the obtained cell sample. In some embodiments, the treatment induces expansion of cells. In some embodiments, the storage solution induces expansion of cells. In some embodiments, swelling of cells causes cell death. In some embodiments, the treatment preferentially induces expansion-related death of cells in early stages of apoptosis. In another embodiment, the storage solution preferentially induces expansion-related death of cells in early stages of apoptosis. In a further example, ACK buffer preferentially induces expansion of apoptotic cells.

본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 세포사멸 초기 세포는 변형된 세포골격 특성(예: 바람직하지 않은 세포골격 특성) 및 변형된 막 특성(예: 바람직하지 않은 막 특성)을 가지고 있어 세포가 터질 가능성이 더 높기 때문에 처리(예: 저장액(예: ACK 완충액)으로 처리)에 더 민감한 것으로 보여진다. 예를 들어, 처리(예: 저장액(예: ACK 완충액)으로 처리)를 세포사멸 초기 세포와 비세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 샘플에 적용하면, 처리는 두 세포 집단 모두를 팽창시키도록 유도할 것이다. 그러나 비세포사멸 초기 세포는 세포 내 유체 증가를 보상하기 위해 막과 세포골격을 성공적으로 재구성할 수 있으며, 세포사멸 초기 세포는 막과 세포골격을 재구성하는 데 어려움이 있어 처리를 적용할 때 터지기 쉬울 수 있다. It is not intended to limit the present invention to any particular theory or mechanism, and that cells in the early stages of apoptosis have altered cytoskeletal properties (e.g., undesirable cytoskeletal properties) and altered membrane properties (e.g., unfavorable membrane properties). They appear to be more sensitive to treatment (e.g. treatment with storage solutions (e.g. ACK buffer)) because the cells are more likely to burst. For example, if a treatment (e.g., treatment with a stock solution (e.g., ACK buffer)) is applied to a sample containing a mixed population of pro-apoptotic and non-apoptotic cells, the treatment will cause expansion of both cell populations. will lead you to do so. However, non-apoptotic cells can successfully reorganize their membranes and cytoskeleton to compensate for the increase in intracellular fluid, while apoptotic cells have difficulty reorganizing their membranes and cytoskeleton and are prone to bursting when treatments are applied. You can.

본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 처리(예: 전단 또는 압축과 같은 기계적 처리)를 세포사멸 초기 세포와 비세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 샘플에 적용할 때, 비세포사멸 초기 세포는 기계적 스트레스를 보상하기 위해 막과 세포골격을 성공적으로 재구성할 수 있을 것이다. 그러나 세포사멸 초기 세포는 막과 세포골격을 재구성하는 데 어려움이 있어 적용된 처리에 더 취약할 것으로 보여진다. It is not intended to limit the present invention to any particular theory or mechanism, but when a treatment (e.g., mechanical treatment such as shear or compression) is applied to a sample containing a mixed population of apoptotic and non-apoptotic cells, the Cells in the early stages of apoptosis may be able to successfully reorganize their membranes and cytoskeleton to compensate for mechanical stress. However, cells in the early stages of apoptosis appear to be more vulnerable to applied treatments due to their difficulty in reorganizing their membranes and cytoskeleton.

일부 실시예에서, 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액을 포함하는 처리)는 샘플에서 세포사멸 초기 세포를 감소시킨다. 일부 실시예에서, 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액을 포함하는 처리)는 샘플에서 세포사멸 초기 세포의 일부를 제거한다. 다른 실시예에서, 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액을 포함하는 처리)는 샘플에서 세포사멸 유도 세포를 감소시킨다. 일부 실시예에서, 처리(예: 저장액 예: ACK 완충액을 포함하는 처리)는 샘플에서 세포사멸 유도 세포의 일부를 제거한다. In some embodiments, a treatment (e.g., a treatment comprising a stock solution such as ACK buffer) reduces early apoptotic cells in a sample. In some embodiments, a treatment (e.g., a treatment comprising a stock solution such as ACK buffer) removes a portion of early apoptotic cells from the sample. In another embodiment, a treatment (e.g., a treatment comprising a stock solution, e.g., ACK buffer) reduces apoptosis-inducing cells in a sample. In some embodiments, a treatment (e.g., a treatment comprising a stock solution such as ACK buffer) removes a portion of the apoptotic cells from the sample.

일부 실시예에서, 처리 후 세포 샘플(예: 연골세포, 인간 연골세포, 비관절 연골세포, 늑골 일부에서 유래한 세포 등)은 다음 중 하나 이상에 사용될 수 있다: 세포의 직접 사용, 현탁 배양을 포함한 단층 또는 3차원 환경에서의 계대를 포함하는 세포의 체외 배양, 자가조립을 포함한 비지지체 시스템 또는 천연 및 합성 물질을 포함한 지지체 기반 시스템을 사용하는 조직공학, 세포 이식, 조직 이식 및/또는 이식. In some embodiments, post-processed cell samples (e.g., chondrocytes, human chondrocytes, non-articular chondrocytes, cells derived from a portion of a rib, etc.) may be used for one or more of the following: direct use of the cells, suspension culture, etc. In vitro culture of cells, including passaging in a monolayer or three-dimensional environment, tissue engineering, cell transplantation, tissue transplantation and/or implantation using non-scaffold systems, including self-assembly, or scaffold-based systems, including natural and synthetic materials.

다른 실시예에서, 처리 후 세포 샘플(예: 연골세포, 인간 연골세포, 비관절 연골세포, 늑골 일부에서 유래한 세포 등) 또는 상기 생산된 세포 샘플에서 공학/제작된 조직은 다음 중 하나 이상을 포함하는 처리에 추가로 처리될 수 있다: 성장인자, 세포골격 조절 물질, 호르몬, 독성 화합물, 신호 전달 경로에서 상위에 작용하는 분자, 다양한 산소 장력, 가교제, 기질 분해 효소, 기질 분자 및/또는 기계적 자극. In another embodiment, the processed cell sample (e.g., chondrocytes, human chondrocytes, non-articular chondrocytes, cells derived from a portion of a rib, etc.) or tissue engineered/fabricated from the cell sample produced above has one or more of the following: Additional processing may include: growth factors, cytoskeletal regulators, hormones, toxic compounds, molecules acting upstream in signaling pathways, various oxygen tensions, cross-linking agents, matrix degrading enzymes, matrix molecules and/or mechanical agents. Stimulation.

일부 실시예에서, 세포 집단을 준비하는 방법은 신생연골 생산을 위해 비세포사멸 초기 세포의 집단을 배양하는 과정을 추가로 포함한다. 다른 실시예에서, 인간 세포 집단을 준비하는 방법은 신생연골 생산을 위해 비세포사멸 초기 세포의 집단을 배양하는 과정을 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. In some embodiments, the method of preparing a cell population further comprises culturing the population of non-apoptotic cells to produce new cartilage. In another embodiment, the method of preparing a population of human cells further includes culturing the population of non-apoptotic cells for production of new cartilage. In some embodiments, the methods described herein can be repeated multiple times, alone or in combination with other treatments.

본 발명은 치료를 위한 세포를 개선하는 방법 및 시스템, 예를 들어 세포 집단을 강화하는 세포 정제 방법을 제공한다. 세포는 조직공학 응용 및 세포 또는 세포조직 이식에 사용된다. 세포 집단은 연골세포, 골모세포, 지방세포, 심근세포와 같은 완전히 분화된 세포를 포함할 수 있다. 세포조직은 지방, 연골, 뼈, 힘줄, 인대, 근육, 피부를 포함할 수 있다. The present invention provides methods and systems for improving cells for therapy, such as cell purification methods to enrich cell populations. Cells are used in tissue engineering applications and cell or cell tissue transplantation. The cell population may include fully differentiated cells such as chondrocytes, osteoblasts, adipocytes, and cardiomyocytes. Cellular tissue may include fat, cartilage, bone, tendons, ligaments, muscle, and skin.

세포 집단의 강화는 세포/조직공학에 적합한 특성을 가진 세포의 균질성 향상, 세포의 강도 향상, 세포 표현형 향상, 예를 들어 더 빠른 신생 세포조직 생산 또는 더 나은 신생 세포조직 구조체로 이어지는 조직공학의 개선으로 이어지는 특성 향상으로 간주된다. Enhancement of cell populations improves tissue engineering by improving cell homogeneity with properties suitable for cell/tissue engineering, improving cell strength, improving cell phenotype, for example, leading to faster new tissue production or better new tissue constructs. It is considered an improvement in characteristics that leads to

본 발명은 1) 세포 또는 세포조직을 예를 들어 공여자 또는 소스(source)로부터 분리 및 2) 세포(예: 연골세포)를 화학적 또는 물리적/기계적으로 처리하는 방법을 제공한다. 화학적 처리의 비제한적 예시로는 세포 정제 과정 동안 저장액을 세포에 도입하여 현저히 더 기계적으로 견고한 신생 세포조직 구조체(예: 신생연골)을 생성하는 과정을 포함한다. 이러한 방법은 세포를 펠릿화하는 과정을 더 포함할 수 있다. The present invention provides a method of 1) isolating cells or tissue from, for example, a donor or source, and 2) treating cells (eg, chondrocytes) chemically or physically/mechanically. Non-limiting examples of chemical treatments include introducing a stock solution into cells during cell purification to produce significantly more mechanically robust new cell tissue constructs (e.g., new cartilage). This method may further include pelleting the cells.

본 발명은 세포골격, 막 표면적 및 경직성 특성을 포함하는 세포의 특성에 기초한 정제 방법을 제공한다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 정제 처리는 기존에 바람직하지 않은 특성을 가진 세포 또는 변형된 표현형을 가진 세포(손상된 세포)를 우선적으로 선택하였으며, 이는 단편화된 세포골격, 감소된 막 표면적 및 변형된 세포 경직성을 포함하되 이에 국한되지 않는다. 이러한 손상된 세포는 제거되어 기능적인 세포 및 신생 세포조직 발달에 유리한 특성을 가진 세포로 농축된 세포 집단이 생성된다. The present invention provides purification methods based on cell properties, including cytoskeleton, membrane surface area, and rigidity properties. It is not intended to limit the present invention to a particular theory or mechanism, but the purification process preferentially selects cells with pre-existing undesirable characteristics or cells with an altered phenotype (damaged cells), which have a fragmented cytoskeleton, reduced including, but not limited to, increased membrane surface area and altered cell stiffness. These damaged cells are removed, creating a cell population enriched with functional cells and cells with characteristics favorable for the development of new tissue.

일부 실시예에서, 처리에 의해 제거되는 세포는 연골에서 유래한 세포 또는 세포조직 집단의 1% 이상을 포함하며, 제거된 세포는 기존에 바람직하지 않은 세포골격, 막 표면적 및/또는 경직성 특성을 가진 것으로 지정된다. 본 발명에 따라 사용되는 세포 또는 세포조직 집단은 살아있는 대상체의 연골에서 갓 추출된 세포, 이전에 냉동되었거나 달리 보존된 세포, 또는 이전에 체외(in vitro) 또는 체내(in vivo) 배양된 세포일 수 있다. In some embodiments, the cells removed by treatment comprise more than 1% of the cartilage-derived cell or tissue population, and the cells removed have preexisting undesirable cytoskeletal, membrane surface area, and/or rigidity properties. It is designated as The cells or tissue populations used in accordance with the invention may be cells freshly extracted from cartilage of a living subject, cells previously frozen or otherwise preserved, or cells previously cultured in vitro or in vivo. there is.

일부 실시예에서, 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성을 가진 세포는 약화된, 단편화된, 붕괴된 또는 변형된 세포골격을 가진 세포, 재형성할 수 없거나 재형성 능력이 감소된 세포골격을 가진 세포, 처리에 의해 파괴되기 쉬운 세포골격 특성을 가진 세포 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 세포 집단(예: 연골형성 세포 집단)의 적어도 1%가 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성을 가지고 있는 것으로 보여진다. 따라서 일부 실시예에서, 화학적 또는 물리적 방법(예: 팽창, 전단, 압축)을 사용하는 처리는 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성을 가진 세포(예: 연골세포)를 제거하기 위해 세포 집단(예: 연골형성 세포 집단)의 적어도 1%(그러나 99% 미만)를 제거하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 스크리닝 조건은 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성에 기초하여 세포 집단의 적어도 1%(그러나 99% 미만)의 제거를 유발하도록 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리는 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성을 가진 세포를 제거하기 위해 세포 집단의 적어도 5%, 또는 적어도 10%, 또는 적어도 15%, 또는 적어도 20%, 또는 적어도 25%, 또는 적어도 30%, 또는 적어도 35%, 또는 적어도 40%, 또는 적어도 45%, 또는 적어도 50%, 또는 적어도 55%, 또는 적어도 60%, 또는 적어도 65%, 또는 적어도 70%, 또는 적어도 75%를 제거하는 것을 목표로 한다. In some embodiments, cells with pre-existing undesirable cytoskeletal properties include cells with a weakened, fragmented, disrupted, or altered cytoskeleton, cells that are unable to reform, or cells with a cytoskeleton that has a reduced ability to reform. , cells with cytoskeleton properties that are susceptible to destruction by treatment, or a combination thereof. Without intending to limit the present invention to any particular theory or mechanism, it appears that at least 1% of the cell population (e.g. chondrogenic cell population) has pre-existing undesirable cytoskeletal properties. Accordingly, in some embodiments, treatment using chemical or physical methods (e.g., expansion, shear, compression) may be used to remove cells with pre-existing undesirable cytoskeletal properties (e.g., chondrocytes) to remove cell populations (e.g., chondrocytes). Aim to remove at least 1% (but less than 99%) of the chondrogenic cell population. For example, screening conditions can be set to cause removal of at least 1% (but less than 99%) of the cell population based on pre-existing undesirable cytoskeletal properties. In some embodiments, treating at least 5%, or at least 10%, or at least 15%, or at least 20%, or at least 25%, or Removing at least 30%, or at least 35%, or at least 40%, or at least 45%, or at least 50%, or at least 55%, or at least 60%, or at least 65%, or at least 70%, or at least 75% aims to do so.

일부 실시예에서, 바람직하지 않은 막 특성을 가진 세포는 막 표면적이 감소된 세포, 막이 붕괴되거나 변형된 세포, 구조적 변화/크기 변화에 적응할 수 없는 막을 가진 세포 및 처리에 의해 파괴되기 쉬운 막 특성을 가진 세포 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 세포 집단(예: 연골형성 세포 집단)의 적어도 1%가 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성을 가지고 있는 것으로 보여진다. 따라서 일부 실시예에서, 화학적 또는 물리적 방법(예: 팽창, 전단, 압축)을 사용하는 처리는 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성을 가진 세포(예: 연골세포)를 제거하기 위해 세포 집단(예: 연골형성 세포 집단)의 적어도 1%(그러나 99% 미만)를 제거하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 스크리닝 조건은 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성에 기초하여 세포 집단의 적어도 1%(그러나 99% 미만)의 제거를 유발하도록 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리는 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성을 가진 세포를 제거하기 위해 세포 집단의 적어도 5%, 또는 적어도 10%, 또는 적어도 15%, 또는 적어도 20%, 또는 적어도 25%, 또는 적어도 30%, 또는 적어도 35%, 또는 적어도 40%, 또는 적어도 45%, 또는 적어도 50%, 또는 적어도 55%, 또는 적어도 60%, 또는 적어도 65%, 또는 적어도 70%, 또는 적어도 75%를 제거하는 것을 목표로 한다. In some embodiments, cells with undesirable membrane properties include cells with reduced membrane surface area, cells with disrupted or deformed membranes, cells with membranes that cannot adapt to structural changes/size changes, and cells with membrane properties that are susceptible to disruption by treatment. cells or combinations thereof. Without wishing to limit the present invention to any particular theory or mechanism, it appears that at least 1% of the cell population (e.g. chondrogenic cell population) has pre-existing undesirable membrane surface properties. Accordingly, in some embodiments, treatment using chemical or physical methods (e.g., swelling, shearing, compression) may be used to remove cells with pre-existing undesirable membrane surface area properties (e.g., chondrocytes) to remove cell populations (e.g., chondrocytes). Aim to remove at least 1% (but less than 99%) of the chondrogenic cell population. For example, screening conditions can be set to cause removal of at least 1% (but less than 99%) of the cell population based on pre-existing undesirable membrane surface area properties. In some embodiments, treating at least 5%, or at least 10%, or at least 15%, or at least 20%, or at least 25%, or Removing at least 30%, or at least 35%, or at least 40%, or at least 45%, or at least 50%, or at least 55%, or at least 60%, or at least 65%, or at least 70%, or at least 75% aims to do so.

일부 실시예에서, 바람직하지 않은 경직성 특성을 가진 세포는 전반적인 경직성이 감소된 세포, 전반적인 경직성이 증가된 세포, 검사된 세포 영역에 따라 경직성이 다른 세포, 유연성이 감소된 세포, 처리에 의해 파괴되기 쉬운 경직성 특성을 가진 세포 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 세포 집단(예: 연골형성 세포 집단)의 적어도 1%가 기존에 바람직하지 않은 경직성 특성을 가지고 있는 것으로 보여진다. 따라서 일부 실시예에서, 화학적 또는 물리적 방법(예: 팽창, 전단, 압축)을 사용하는 처리는 기존에 바람직하지 않은 경직성 특성을 가진 세포(예: 연골세포)를 제거하기 위해 세포 집단(예: 연골형성 세포 집단)의 적어도 1%(그러나 99% 미만)를 제거하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 스크리닝 조건은 기존에 바람직하지 않은 경직성 특성에 기초하여 세포 집단의 적어도 1%(그러나 99% 미만)의 제거를 유발하도록 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리는 기존에 바람직하지 않은 경직성 특성을 가진 세포를 제거하기 위해 세포 집단의 적어도 5%, 또는 적어도 10%, 또는 적어도 15%, 또는 적어도 20%, 또는 적어도 25%, 또는 적어도 30%, 또는 적어도 35%, 또는 적어도 40%, 또는 적어도 45%, 또는 적어도 50%, 또는 적어도 55%, 또는 적어도 60%, 또는 적어도 65%, 또는 적어도 70%, 또는 적어도 75%를 제거하는 것을 목표로 한다. In some embodiments, cells with undesirable stiffness properties include cells with reduced overall stiffness, cells with increased overall stiffness, cells with different stiffness depending on the cell region examined, cells with reduced flexibility, and cells susceptible to destruction by treatment. Contains cells with easy rigidity properties or a combination thereof. Without intending to limit the present invention to any particular theory or mechanism, it appears that at least 1% of the cell population (e.g. chondrogenic cell population) has pre-existing undesirable stiffness properties. Accordingly, in some embodiments, treatment using chemical or physical methods (e.g., expansion, shear, compression) may be used to remove cell populations (e.g., cartilage) to remove cells (e.g., chondrocytes) with pre-existing undesirable stiffness properties. Aim to remove at least 1% (but less than 99%) of the forming cell population. For example, screening conditions can be set to cause removal of at least 1% (but less than 99%) of the cell population based on pre-existing undesirable stiffness properties. In some embodiments, treatment is performed on at least 5%, or at least 10%, or at least 15%, or at least 20%, or at least 25%, or at least of the cell population to remove cells with pre-existing undesirable rigidity properties. removing 30%, or at least 35%, or at least 40%, or at least 45%, or at least 50%, or at least 55%, or at least 60%, or at least 65%, or at least 70%, or at least 75% aims to

적절한 상황에서, 정제는 1) 세포 팽창을 유도하는 과정, 2) 전단을 유도하는 과정, 3) 충격 또는 압축을 가하는 과정, 또는 이들의 조합인 처리를 세포 집단에 처리하는 과정을 포함한다. In appropriate circumstances, purification involves subjecting a population of cells to a treatment that 1) induces cell expansion, 2) induces shear, 3) applies shock or compression, or a combination thereof.

세포 팽창을 유도하는 방법의 비제한적인 예로는 저장액(예: ACK 완충액) 또는 물을 첨가하는 과정, 동결-해동 주기를 수행하는 과정, 용해된 가스의 감압하는 과정, 진공 또는 음압을 가하는 과정, 또는 이들의 조합을 가하는 과정이 있다. Non-limiting examples of methods for inducing cell expansion include adding a storage solution (e.g., ACK buffer) or water, performing freeze-thaw cycles, depressurizing dissolved gases, and applying vacuum or negative pressure. , or a combination of these.

전단을 유도하는 방법의 예로는 유체 흐름 전단, 반대되는 미세유체 흐름, 작은 필터/메쉬 또는 경로/터널을 통해 세포를 강제로 통과시키는 과정, 용액을 분무하는 과정 또는 이들의 조합이 있지만 이에 국한되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 "작은(small)" 필터/메쉬는 100 μm 미만의 필터 또는 메쉬를 의미한다. 일부 실시예에서, "작은" 필터/메쉬는 약 10 μm 내지 100 μm, 또는 약 10 μm 내지 90 μm, 또는 약 10 μm 내지 80 μm, 또는 약 10 μm 내지 70 μm, 또는 약 10 μm 내지 60 μm, 또는 약 10 μm 내지 50 μm, 또는 약 10 μm 내지 40 μm, 또는 약 10 μm 내지 30 μm, 또는 약 10 μm 내지 20 μm, 또는 약 15 μm 내지 20 μm, 또는 약 50 μm 내지 100 μm, 또는 약 50 μm 내지 90 μm, 또는 약 50 μm 내지 80 μm, 또는 약 50 μm 내지 70 μm, 또는 약 50 μm 내지 60 μm, 또는 약 80 μm 내지 100 μm, 또는 약 80 μm 내지 90 μm의 필터 또는 메쉬를 의미한다.Examples of methods to induce shear include, but are not limited to, shearing fluid flow, opposing microfluidic flow, forcing cells through small filters/mesh or pathways/tunnels, nebulizing solutions, or combinations thereof. No. As used herein, “small” filter/mesh refers to a filter or mesh that is less than 100 μm. In some embodiments, a “small” filter/mesh is about 10 μm to 100 μm, or about 10 μm to 90 μm, or about 10 μm to 80 μm, or about 10 μm to 70 μm, or about 10 μm to 60 μm. , or about 10 μm to 50 μm, or about 10 μm to 40 μm, or about 10 μm to 30 μm, or about 10 μm to 20 μm, or about 15 μm to 20 μm, or about 50 μm to 100 μm, or A filter or mesh of about 50 μm to 90 μm, or about 50 μm to 80 μm, or about 50 μm to 70 μm, or about 50 μm to 60 μm, or about 80 μm to 100 μm, or about 80 μm to 90 μm. means.

충격을 가하거나 압축을 유도하는 방법의 비제한적인 예로는 작은 필터/메쉬 또는 경로/터널을 통과하도록 강제로 통과시키는 과정, 기계적 압축을 가하는 과정, 물리적 충돌을 가하는 과정 또는 이들의 조합이 있다. 일부 실시예에서, 정제 방법은 고주파 진동, 예를 들어 초음파 처리 또는 캐비테이션 생성으로 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, "고주파"는 10 kHz보다 높은 주파수를 의미한다. 일부 실시예에서, 정제 방법은 약 10 kHz 내지 100 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 90 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 80 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 70 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 60 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 50 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 45 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 약 40 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 35 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 30 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 25 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 20 kHz, 또는 약 10 kHz 내지 15 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 100 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 90 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 80 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 70 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 60 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 50 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 45 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 약 40 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 35 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 30 kHz, 또는 약 20 kHz 내지 25 kHz, 또는 약 50 kHz 내지 100 kHz, 또는 약 50 kHz 내지 90 kHz, 또는 약 50 kHz 내지 80 kHz, 또는 약 50 kHz 내지 70 kHz, 또는 약 50 kHz 내지 60 kHz, 또는 약 80 kHz 내지 100 kHz, 또는 약 80 kHz 내지 90 kHz의 진동으로 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함한다. 다른 실시예에서, 정제 방법은 약 10 kHz, 또는 약 15 kHz, 약 20 kHz, 약 25 kHz, 약 30 kHz, 약 35 kHz, 약 40 kHz, 약 45 kHz, 또는 약 50 kHz, 또는 약 60 kHz, 또는 약 70 kHz, 또는 약 80 kHz, 또는 약 90 kHz, 또는 약 100 kHz의 진동으로 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 정제 방법은 100 kHz보다 큰 진동으로 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함한다.Non-limiting examples of methods of applying shock or inducing compression include forcing the material through a small filter/mesh or path/tunnel, applying mechanical compression, applying physical impact, or combinations thereof. In some embodiments, the purification method further includes subjecting the cells to high frequency vibration, such as sonication or cavitation generation. In some embodiments, “high frequency” means frequencies greater than 10 kHz. In some embodiments, the purification method is performed between about 10 kHz and 100 kHz, or between about 10 kHz and 90 kHz, or between about 10 kHz and 80 kHz, or between about 10 kHz and 70 kHz, or between about 10 kHz and 60 kHz, or about 10 kHz. kHz to 50 kHz, or about 10 kHz to about 45 kHz, or about 10 kHz to about 40 kHz, or about 10 kHz to 35 kHz, or about 10 kHz to 30 kHz, or about 10 kHz to 25 kHz, or about 10 kHz to 20 kHz, or about 10 kHz to 15 kHz, or about 20 kHz to 100 kHz, or about 20 kHz to 90 kHz, or about 20 kHz to 80 kHz, or about 20 kHz to 70 kHz, or about 20 kHz to 60 kHz kHz, or about 20 kHz to 50 kHz, or about 20 kHz to 45 kHz, or about 20 kHz to about 40 kHz, or about 20 kHz to 35 kHz, or about 20 kHz to 30 kHz, or about 20 kHz to 25 kHz , or about 50 kHz to 100 kHz, or about 50 kHz to 90 kHz, or about 50 kHz to 80 kHz, or about 50 kHz to 70 kHz, or about 50 kHz to 60 kHz, or about 80 kHz to 100 kHz, or It further includes treating the cells with vibration of about 80 kHz to 90 kHz. In other embodiments, the purification method is performed at about 10 kHz, or about 15 kHz, about 20 kHz, about 25 kHz, about 30 kHz, about 35 kHz, about 40 kHz, about 45 kHz, or about 50 kHz, or about 60 kHz. , or about 70 kHz, or about 80 kHz, or about 90 kHz, or about 100 kHz. In some embodiments, the purification method further includes subjecting the cells to vibration greater than 100 kHz.

일부 실시예에서, 저장액은 염화암모늄 칼륨(ACK) 완충액을 포함한다. ACK 완충액은 154 mM 염화암모늄, 10 mM 탄산수소칼륨 및 97 μM EDTA와 같은 조성을 가질 수 있으나, ACK 완충액은 이 조성에 국한되지 않는다. 적절한 상황에서, 저장액은 Gey's 완충액, Tris-HCl, HEPES + EGTA + MgCl, MP-40 용해 완충액, RIPA 용해 완충액, SDS, 저장 식염수, 희석된 PBS, 정제수 또는 이들의 조합을 포함한다. 본 발명은 상기 언급된 저장액에 국한되지 않는다. In some embodiments, the stock solution includes ammonium chloride potassium (ACK) buffer. The ACK buffer may have a composition such as 154 mM ammonium chloride, 10 mM potassium bicarbonate, and 97 μM EDTA, but the ACK buffer is not limited to this composition. In appropriate circumstances, stock solutions include Gey's buffer, Tris-HCl, HEPES + EGTA + MgCl, MP-40 lysis buffer, RIPA lysis buffer, SDS, storage saline, diluted PBS, purified water, or combinations thereof. The present invention is not limited to the above-mentioned stock solutions.

공여자(donor) 또는 소스(source)로부터 세포를 분리하는 과정은 공여자로부터 세포조직을 채취하는 과정, 콜라겐분해효소(collagenase), 디스파제, 프로나제 또는 이들의 조합을 포함하는 효소로 세포조직을 분해하는 과정, 효소로 분해된 세포조직에서 세포를 거르는 과정, 및 완충액(예: 저장액 또는 대체 완충액) 또는 배양액에 세포를 재현탁하는 과정을 포함할 수 있다. The process of isolating cells from a donor or source involves collecting tissue from the donor and breaking down the tissue with enzymes including collagenase, dispase, pronase, or a combination thereof. It may include a process of filtering cells from enzyme-digested tissue, and resuspending cells in a buffer (e.g., stock solution or replacement buffer) or culture medium.

세포집단은 모든 적절한 세포 집단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 세포는 포유동물 세포 또는 식물 세포일 수 있다. 일부 실시예에서, 세포는 연골세포(예: 1차 연골세포), 골모세포, 심근세포, 지방세포, 간세포, 건세포, 파골세포, 평활근세포, 혈관주위세포, 신경세포, 섬유아세포, 각질세포, 내피세포, 근세포, 중간엽줄기세포, 조혈모세포, 지방 유래 줄기세포 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 세포 집단은 세포 유형의 조합이다. 본 발명은 상기 언급된 세포 유형 또는 세포의 기원에 국한되지 않는다. Any appropriate cell population can be used. For example, the cells can be mammalian cells or plant cells. In some embodiments, the cells include chondrocytes (e.g., primary chondrocytes), osteoblasts, cardiomyocytes, adipocytes, hepatocytes, tenocytes, osteoclasts, smooth muscle cells, pericytes, neurons, fibroblasts, and keratinocytes. , endothelial cells, muscle cells, mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells, adipose-derived stem cells, or a combination thereof. In some embodiments, a cell population is a combination of cell types. The present invention is not limited to the above-mentioned cell types or origins of the cells.

일부 실시예에서, 세포는 정상세포이다. 일부 실시예에서, 세포는 질병이 있는 세포조직 또는 소스(source)(예: 골관절염 연골)에서 유래한 것이다. In some embodiments, the cells are normal cells. In some embodiments, the cells are from a diseased tissue or source (e.g., osteoarthritis cartilage).

본 발명의 방법은 상기 언급된 저장액으로 이미 정제된 세포에 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제(예: 사이토칼라신 D(사이토칼라신 D(cytochalasin D))) 및/또는 세포골격 중합 조절제(예: 억제제 또는 촉진제, 예: 미세소관의 중합 억제제)를 도입하는 과정을 추가로 포함한다. 세포골격 조절 물질 및/또는 액틴 중합 억제제 및/또는 세포골격 중합 조절제는 세포의 기계적 특성 및 기질 침착을 추가로 강화할 수 있다. 본 발명은 사이토칼라신 D(cytochalasin D)에 국한되지 않는다. The method of the present invention is a method of adding a cytoskeleton regulator, an actin polymerization inhibitor (e.g. cytochalasin D) and/or a cytoskeleton polymerization regulator ( It further includes the process of introducing an inhibitor or promoter, e.g. an inhibitor of polymerization of microtubules. Cytoskeleton modulators and/or actin polymerization inhibitors and/or cytoskeleton polymerization modulators may further enhance the mechanical properties and matrix deposition of the cell. The present invention is not limited to cytochalasin D.

일부 실시예에서, 세포골격 조절 물질 및/또는 액틴 중합 억제제 및/또는 세포골격 중합 조절제는 미세필라멘트 또는 액틴 안정제, 중합체 또는 중합 억제제(예: 사이토칼라신(cytochalasin) 계열, 대체 사이토칼라신(cytochalasin), 라트룬큘린(latrunculin), 자스플라퀴놀리드(jasplakinolide), 팔로이딘(phalloidin), 스윈홀라이드(swinholide), 콜키신(colchicine)), 중간 필라멘트 안정제, 중합체 또는 중합 억제제, 미세소관 안정제, 중합체 또는 중합 억제제, 리소포스파티드산(lysophosphatidic acid), 스타우로스포린(staurosporine), 블레비스타틴(blebbistatin), Y27632, 셉틴(septin) 및 이들의 조합을 포함한다. 이들 물질(세포골격 조절 물질 및/또는 액틴 중합 억제제 및/또는 세포골격 중합 조절제)은 세포골격에 직접 또는 간접적으로 작용하는 화합물이다(예: 미오신 기능에 영향을 미치기 위해 신호 전달 경로에서 상위에 작용하는 Y27632). 비제한적인 예로, 사이토칼라신 D(cytochalasin D)의 첨가는 저장액 정제, 다중 계대된 연골세포로 공학적으로 제작된 신생연골의 기계적 특성 및 기질 침착을 개선할 수 있다. 본 발명은 상기 언급된 화합물에 국한되지 않는다. In some embodiments, the cytoskeleton modulator and/or actin polymerization inhibitor and/or cytoskeleton polymerization modulator is a microfilament or actin stabilizer, polymer or polymerization inhibitor (e.g., cytochalasin family, alternative cytochalasin). ), latrunculin, jasplakinolide, phalloidin, swinholide, colchicine), intermediate filament stabilizer, polymer or polymerization inhibitor, microtubule stabilizer, polymer or polymerization inhibitors, lysophosphatidic acid, staurosporine, blebbistatin, Y27632, septin, and combinations thereof. These substances (cytoskeleton modulators and/or actin polymerization inhibitors and/or cytoskeleton polymerization modulators) are compounds that act directly or indirectly on the cytoskeleton (e.g., act upstream in a signaling pathway to affect myosin function). Y27632). As a non-limiting example, the addition of cytochalasin D can improve the mechanical properties and matrix deposition of stock purified, neocartilage engineered with multiple passaged chondrocytes. The present invention is not limited to the above-mentioned compounds.

이러한 방법은 저장액으로 세포를 처리하기 전에 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제(예: 사이토칼라신 D(cytochalasin D)), 세포골격 중합 조절제 또는 이들의 조합으로 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. These methods further include treating the cells with a cytoskeleton modulator, an actin polymerization inhibitor (e.g. cytochalasin D), a cytoskeleton polymerization modulator, or a combination thereof prior to treating the cells with the stock solution. can do.

일부 실시예에서, 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제 또는 세포골격 중합 조절제는 신호 전달 경로에서 직접 또는 간접적으로 상위에 작용한다. 세포골격 조절 물질은 세포골격을 억제, 안정화 또는 강화한다. In some embodiments, the cytoskeleton modulator, actin polymerization inhibitor, or cytoskeleton polymerization modulator acts directly or indirectly upstream in a signal transduction pathway. Cytoskeletal modulators inhibit, stabilize, or strengthen the cytoskeleton.

일부 실시예에서, 사이토칼라신 D(cytochalasin D)(또는 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제 및/또는 세포골격 중합 조절제)는 신생연골이 형성되는 0 내지 48 시간 동안 적용된다. In some embodiments, cytochalasin D (or a cytoskeleton modulator, an actin polymerization inhibitor, and/or a cytoskeleton polymerization modulator) is applied during 0 to 48 hours during which new cartilage is formed.

일부 실시예에서, 저장액은 세포조직으로부터 세포를 분리한 후, 해동 후, 단층 배양 후, 재분화 후 또는 신생 세포조직 형성 전에 도입된다. 저장액은 기계적 수단 또는 관류를 사용하여 세포조직에 적용될 수 있다. In some embodiments, the stock solution is introduced after separation of cells from tissue, after thawing, after monolayer culture, after redifferentiation, or before formation of new tissue. The stock solution can be applied to the tissue using mechanical means or perfusion.

대상을 치료하는 방법은 분리된 보유 세포를 직접 치료에 사용하는 과정을 포함할 수 있다. A method of treating a subject may include using the isolated retained cells directly for treatment.

이러한 방법은 분리된 보유 세포를 2차원에서 단층 계대 배양하는 과정을 추가로 처리하는 과정을 포함할 수 있다. This method may include further processing of the isolated retained cells by subculturing them as a monolayer in two dimensions.

이러한 방법은 분리된 보유 세포를 다음 중 하나 이상을 포함하는 3차원 배양에 추가적으로 처리하는 과정을 포함할 수 있다: 1) 현탁 배양과정, 2) 히드로겔, 콜라겐 겔, 알긴산염, 탈세포화 막 또는 세포조직, 탈수된 막 또는 세포조직, 동결건조된 막 또는 세포조직, 모든 화학양론의 수산화인회석, α-인산삼칼슘, β-인산삼칼슘과 같은 세라믹, 실크와 같은 천연 매트릭스, 폴리젖산 또는 폴리락티드(PLA), 폴리(락틱-코-글라이콜산)(PLGA), 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리글리콜리드(PGA), 폴리카프로락톤 또는 이들의 조합과 같은 합성 물질과 같은 모든 모양 또는 크기의 지지체를 갖는 과정, 3) 자가조립, 펠릿 배양, 집합체 배양, 세포 시트, 세포조직 융합 또는 이들 중 어느 것의 조합과 같은 지지체 없는 기술, 4) 지지체 없는 것과 지지체 기반의 조합, 5) 단독 또는 다른 유형 및 처리 세포와 함께하는 과정. These methods may include further processing the isolated retained cells into three-dimensional culture containing one or more of the following: 1) a suspension culture process, 2) a hydrogel, collagen gel, alginate, decellularized membrane, or Cellular tissue, dehydrated membrane or tissue, lyophilized membrane or tissue, hydroxyapatite of any stoichiometry, ceramics such as α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, natural matrices such as silk, polylactic acid or polyester. Any shape or size, such as synthetic materials such as lactide (PLA), poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA), polyethylene glycol (PEG), polyglycolide (PGA), polycaprolactone, or combinations thereof. 3) support-free techniques such as self-assembly, pellet culture, aggregate culture, cell sheet, cell tissue fusion or a combination of any of these, 4) combination of support-free and support-based, 5) alone or other Process with type and treatment cells.

이러한 방법은 분리된 보유 세포(예: 펠릿화 후)를 파종하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. 세포는 비접착성 웰에 파종될 수 있다. 이러한 방법은 세포(예: 연골세포), 예를 들어 펠릿화 후, 비접착성 웰에 파종하는 과정을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 비접착성 웰에 파종된 세포는 신생연골을 형성한다. 본 발명은 비접착성 웰에 세포를 파종하는 과정에 국한되지 않는다. These methods may further include seeding the isolated retained cells (e.g., after pelleting). Cells can be seeded into non-adherent wells. This method may further include seeding cells (e.g., chondrocytes), such as pelleted cells, into non-adherent wells, wherein the cells seeded into the non-adherent wells form new cartilage. The present invention is not limited to the process of seeding cells into non-adherent wells.

일부 실시예에서, 신생연골 결과물은 저장액(예: ACK 완충액)으로 처리되지 않은 연골세포로 만든 신생연골에 비해 기계적 특성(예: 집합체 탄성률, 전단 탄성률, 인장 탄성률, 압축 강성, 인장 강성 및 인장 강도 중 하나 이상)이 증가한다. 다른 실시예에서, 결과적인 신생연골은 저장액(예: ACK 완충액)으로 처리되지 않은 연골세포로 만든 신생연골에 비해 정확한 형태(예: 평평한 형태, 말리지 않은 형태 등)를 가진다. In some embodiments, the resulting new cartilage has mechanical properties (e.g., aggregate modulus, shear modulus, tensile modulus, compressive stiffness, tensile stiffness, and tension) compared to new cartilage made from chondrocytes that have not been treated with a stock solution (e.g., ACK buffer). one or more of the intensity) increases. In another embodiment, the resulting new cartilage has a precise shape (e.g., flat, unrolled, etc.) compared to new cartilage made from chondrocytes that have not been treated with a storage solution (e.g., ACK buffer).

일부 실시예에서, 신생연골은 저장액으로 처리되지 않은 연골세포로 만든 신생연골에 비해 신생연골 기질 합성 및 침착을 개선한다. 일부 실시예에서, 신생연골은 저장액으로 처리되지 않은 연골세포로 만든 신생연골에 비해 콜라겐 가교를 개선할 수 있다. In some embodiments, the new cartilage improves new cartilage matrix synthesis and deposition compared to new cartilage made from chondrocytes that have not been treated with a depot. In some embodiments, new cartilage may have improved collagen cross-linking compared to new cartilage made from chondrocytes that have not been treated with a depot.

일부 실시예에서, 공여자는 태아 공여자, 청소년 공여자 또는 성인 공여자이다. In some embodiments, the donor is a fetal donor, adolescent donor, or adult donor.

이러한 방법은 분리된 보유 세포를 화학적 인자 또는 생리활성 물질로 추가 처리하는 과정을 포함할 수 있다. 이들 인자 및 물질의 비제한적인 예로는 성장인자의 활성 및 잠재 형태(예: TGF 상과, 성장 분화 인자, 골형성 단백질), 세포골격 조절 물질(사이토칼라신 D(cytochalasin D)), 생리활성 물질, 호르몬(예: 트리요오드티로닌(triiodothyronine), 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone)), 유사분열 촉진제, 효소(예: 콘드로이티나제-ABC(chondroitinase-ABC), 라이실(lysyl) 산화효소, 라이실 산화효소, 라이실 산화효소-2형), 콜라겐 가교 물질, 독성 화합물, 신호 전달 경로에서 상위에 작용하는 분자 또는 이들의 조합이 있다. These methods may include further treatment of the isolated retained cells with chemical agents or bioactive substances. Non-limiting examples of these factors and substances include active and latent forms of growth factors (e.g., TGF superfamily, growth differentiation factors, osteogenic proteins), cytoskeletal regulators (cytochalasin D), and physiological activities. Substances, hormones (e.g. triiodothyronine, parathyroid hormone), mitogens, enzymes (e.g. chondroitinase-ABC, lysyl oxidase, Lysyl oxidase, lysyl oxidase-type 2), collagen cross-linking substances, toxic compounds, molecules that act upstream in the signal transduction pathway, or a combination of these.

이러한 방법은 SZP/PRG4, 콘드로이틴 황산, 링크 단백질, 히알루론산, 케라틴 황산, 덱스메탄 황산 및 애그리칸, I, II, III, V, VI, X 및 XI형 콜라겐 중 하나 이상을 포함하는 분자 또는 이들 분자의 생산을 증가시키는 모든 물질로 분리된 보유 세포를 추가 처리하는 과정을 포함할 수 있다. These methods include molecules comprising one or more of SZP/PRG4, chondroitin sulfate, link protein, hyaluronic acid, keratin sulfate, dexmethane sulfate, and aggrecan, types I, II, III, V, VI, It may involve further treatment of the isolated retained cells with any substance that increases the production of the molecule.

이러한 방법은 환경적 산소 결핍 또는 효소적 조건에 의해 달성되는 다양한 산소 장력으로 분리된 보유 세포를 추가 처리하는 과정을 포함할 수 있다. These methods may involve further treatment of the isolated retaining cells with varying oxygen tensions achieved by environmental hypoxia or enzymatic conditions.

이러한 방법은 물리적 자극, 예를 들어 정적 또는 동적 직접 압축, 정수압, 전단, 인장, 유체 흐름 유도 전단, 관류 또는 이들의 조합으로 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. These methods may further include subjecting the cells to physical stimulation, such as static or dynamic direct compression, hydrostatic pressure, shear, tension, fluid flow induced shear, perfusion, or combinations thereof.

이러한 방법은 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제 또는 세포골격 중합 조절제와 조합하여 히알루로니다제로 분리된 보유 세포를 처리하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. These methods may further include treating the separated retained cells with hyaluronidase in combination with a cytoskeleton modulating agent, an actin polymerization inhibitor, or a cytoskeleton polymerization modulator.

본 발명의 방법은 세포 집단을 강화한다. 이러한 방법은 세포의 균질성을 개선할 수 있다. 이러한 방법은 세포 집단의 강도를 개선할 수 있다. The method of the present invention enriches cell populations. This method can improve cell homogeneity. These methods can improve the strength of cell populations.

이러한 방법은 분리된 보유 세포를 다른 준비된 세포 및 세포조직의 조합으로 사용하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. These methods may further include using the isolated retained cells in combination with other prepared cells and tissues.

이러한 방법은 예를 들어 연골 조직공학과 같은 조직공학의 목적으로 세포 또는 세포조직에 적용될 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어 자가 연골세포 이식(ACI)과 같은 세포 이식의 목적으로 세포 또는 세포조직에 적용될 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어 모자이크 성형술과 같은 세포조직 이식의 목적으로 세포조직에 적용될 수 있다. This method can be applied to cells or cell tissues for the purpose of tissue engineering, for example, cartilage tissue engineering. This method can be applied to cells or tissue for the purpose of cell transplantation, for example, autologous chondrocyte transplantation (ACI). This method can be applied to tissue for the purpose of tissue transplantation, for example in mosaic plastic surgery.

본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 방법 및 시스템은 태아 연령 세포로 만든 신생 세포조직의 기계적 특성을 성인 수준 세포로 만든 세포조직의 특성으로 개선할 수 있을 것으로 보여진다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 현재 표준화된 연골세포 정제 방법이 없기 때문에 본 발명의 방법 및 시스템이 유리한 것으로 보여진다. It is not intended to limit the present invention to a specific theory or mechanism, and it is believed that the method and system of the present invention can improve the mechanical properties of neonatal tissue made from fetal-age cells to those of tissue made from adult-level cells. . It is not intended to limit the present invention to a specific theory or mechanism, and the method and system of the present invention appear to be advantageous because there is currently no standardized chondrocyte purification method.

본 발명은 공학적 응용에 사용되는 세포에 국한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 방법 및 시스템은 암세포 응용, 세포 정제 공정, 이식(예: 지방 이식)과 같은 다양한 응용에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 발명의 세포 집단 강화 방법은 대상을 치료하기 전 또는 치료를 준비하는 데 사용되는 바람직한 세포 집단을 제공한다. 강화된 세포는 대상에게 직접 투여될 수 있다(강화 후 사용). 강화된 세포는 대상에게 투여하기 전에 2차원에서 추가로 배양될 수 있으며, 단층에서의 계대를 포함한다(강화 후 사용). 강화된 세포는 대상에게 투여하기 전에 현탁 배양을 포함하여 3차원에서 추가로 배양될 수 있다(강화 후 사용). 강화된 세포는 대상에게 투여하기 전에 자가조립을 포함한 지지체 없는 시스템 또는 천연 및 합성 물질을 포함한 지지체 기반 시스템을 사용하여 조직공학을 위해 체외에서 추가로 배양될 수 있다(강화 후 사용). 강화된 세포는 대상을 치료하기 위한 세포 이식, 세포조직의 이식 및/또는 이식에 사용될 수 있다(강화 후 사용). 강화 방법 후에는 이들 강화 후 사용 중 하나 이상이 수행될 수 있다. The present invention is not limited to cells used in engineering applications. For example, the methods and systems of the present invention can be used in a variety of applications such as cancer cell applications, cell purification processes, and transplantation (e.g., fat transplantation). In some embodiments, methods for enriching cell populations of the invention provide preferred cell populations for use prior to or in preparation for treating a subject. Enhanced cells can be administered directly to the subject (post-enrichment use). Enriched cells can be further cultured in two dimensions prior to administration to subjects, including passage in monolayers (use after enrichment). Enriched cells can be further cultured in three dimensions, including suspension culture, prior to administration to subjects (post-enrichment use). Enriched cells can be further cultured in vitro for tissue engineering (post-enrichment use) using scaffold-free systems, including self-assembly, or scaffold-based systems, including natural and synthetic materials, before administration to subjects. Enhanced cells can be used for cell transplantation, transplantation and/or transplantation of tissue to treat a subject (use after enhancement). One or more of these post-strengthening uses may be performed after the strengthening method.

본 발명은 공학적 응용에 사용되는 세포에 국한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 방법 및 시스템은 암세포 응용, 세포 정제 공정, 이식(예: 지방 이식)과 같은 다양한 응용에 사용될 수 있다. The present invention is not limited to cells used in engineering applications. For example, the methods and systems of the present invention can be used in a variety of applications such as cancer cell applications, cell purification processes, and transplantation (e.g., fat transplantation).

저장액은 단층 배양 후, 재분화 후 또는 신생 세포조직 형성 전과 같은 배양의 어느 시점에서 기존에 바람직하지 않은 세포골격, 막 표면적 및 경직성 특성이 없는 세포로 농축된 세포 집단을 생성하기 위해 도입될 수 있다. 앞서 논의한 바와 같이 본 발명은 ACK 완충액에 국한되지 않는다. The stock solution can be introduced at any point in the culture, such as after monolayer culture, after redifferentiation, or before formation of de novo tissue, to create a cell population enriched with cells devoid of pre-existing undesirable cytoskeletal, membrane surface area, and rigidity properties. . As previously discussed, the present invention is not limited to ACK buffer.

앞서 논의한 바와 같이, 세포골격 조절 물질 및/또는 액틴 중합 억제제(예: 사이토칼라신 D(cytochalasin D)) 및/또는 세포골격 중합 조절제는 선택적으로 적용될 수 있다. 아래의 실시예 4는 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 적용에 대해 설명한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 2 μM 사이토칼라신 D(cytochalasin D)는 자가조립 과정을 통해 신생연골이 형성 되는 0 내지 48시간 동안 적용될 수 있다. 이때, 본 발명은 실시예 4에 국한되지 않는다는 점에 유의한다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D)는 자가조직화 또는 지지체 기반 시스템뿐만 아니라 비강 또는 귀 연골세포 또는 골관절염 연골세포와 같이 다른 소스(source)의 연골세포와 같은 다른 연골 조직공학 시스템과 함께 사용될 수 있다. As previously discussed, cytoskeleton modulators and/or actin polymerization inhibitors (e.g. cytochalasin D) and/or cytoskeleton polymerization modulators may be optionally applied. Example 4 below describes the application of cytochalasin D. For example, in some embodiments, 2 μM cytochalasin D may be applied for 0 to 48 hours during which new cartilage is formed through a self-assembly process. At this time, please note that the present invention is not limited to Example 4. Cytochalasin D can be used with other cartilage tissue engineering systems, such as autologous or scaffold-based systems, as well as chondrocytes from other sources, such as nasal or otic chondrocytes or osteoarthritis chondrocytes.

본 명세서에서 설명된 방법들은 독립적 또는 조합하여 사용될 수 있다. 정제 처리(예: 저장액) 및/또는 세포골격 조절 물질의 적용은 배양 전반에 걸쳐 서로 다른 시점에 적용될 수 있다. The methods described herein can be used independently or in combination. Purification treatments (e.g. stock solutions) and/or application of cytoskeletal modulating substances may be applied at different time points throughout the culture.

본 발명은 또한 정제된 세포를 사용한 관절 연골과 같은 다양한 세포조직의 조직공학, 또는 세포 이식, 또는 지방 이식을 제공한다. 일부 실시예에서, 펠릿화된 세포는 세포 이식 또는 조직공학, 또는 이식을 위한 것이다. 일부 실시예에서, 펠릿화된 세포는 세포 주사를 위한 것이다. The present invention also provides tissue engineering, cell transplantation, or fat transplantation of various cellular tissues such as articular cartilage using purified cells. In some embodiments, the pelleted cells are for cell transplantation or tissue engineering, or transplantation. In some embodiments, pelleted cells are for cell injection.

일부 실시예에서, 본 발명의 방법은 공여자로부터 세포를 분리하는 과정, 저장액으로 세포를 처리하는 과정, 세포를 펠릿화하는 과정, 단층에서 세포를 계대/증식시키는 과정, 세포를 재분화시키는 과정, 및 재분화된 세포를 파종하는 과정을 포함한다. 세포는 비접착성 웰(예: 비접착성 아가로스 웰)에 파종될 수 있다. 본 발명은 비접착성 웰에 세포를 파종하는 과정에 국한되지 않는다. 조직공학을 위한 기술은 지지체 기반(scaffold-based) 또는 지지체가 없는(scaffold-free) 것일 수 있다. In some embodiments, the methods of the present invention include: isolating cells from a donor, treating cells with a stock solution, pelleting cells, passage/proliferating cells in a monolayer, redifferentiating cells, and a process of seeding redifferentiated cells. Cells can be seeded into non-adherent wells (e.g., non-adherent agarose wells). The present invention is not limited to the process of seeding cells into non-adherent wells. Techniques for tissue engineering may be scaffold-based or scaffold-free.

일부 실시예에서, 본 발명의 방법은 성인 관절 연골과 유사한 기계적 특성을 갖는 태아 연령 연골세포로 만든 신생 세포조직을 준비하는 과정에 있다. In some embodiments, the methods of the present invention involve preparing neoplastic tissue made from fetal-age chondrocytes that have mechanical properties similar to adult articular cartilage.

이러한 방법은 기능적인 세포 및/또는 신생 세포조직 형성에 유리한 기존 특성을 가진 세포 집단, 즉 재구성이 가능한 온전한 세포골격을 가진 세포, 높은 막 표면적을 가진 세포 및 변형되지 않은 경직성(구조적 변화를 할 수 있는 세포)을 가진 세포를 포함하되 이에 국한되지 않는 세포 집단을 농축하기 위한 것일 수 있다. 이러한 방법은 고유와 유사한 신생연골을 공학적으로 제작하기 위해 세포 집단을 개선하기 위한 것일 수 있다. 이러한 방법은 고유와 유사한 신생 세포조직을 공학적으로 제작하기 위해 세포 집단을 개선하기 위한 것일 수 있다. These methods target cell populations with existing properties favorable for the formation of functional cells and/or de novo tissue, i.e., cells with an intact cytoskeleton capable of reorganization, cells with high membrane surface area, and unmodified rigidity (capable of structural changes). It may be intended to enrich a cell population, including but not limited to cells with This method may be aimed at improving cell populations to engineer native-like neocartilage. These methods may be aimed at improving cell populations to engineer new tissue similar to native ones.

일부 실시예에서, 본 발명의 방법은 더 낮은 파종 밀도(예: 신생 세포조직 생산을 위해)의 사용을 가능하게 한다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 세포 집단의 강도를 개선하여 더 적은 수의 세포가 필요하다(예: 다른 방법에 비해). 일부 실시예에서, 구조체당 약 2백만 개의 세포의 파종 밀도가 사용된다. 일부 실시예에서, 구조체당 약 2백만 개의 세포의 파종 밀도를 사용하면 집합체 탄성률과 전단 탄성률이 추가로 증가한다. In some embodiments, the methods of the present invention allow for the use of lower seeding densities (e.g., for the production of de novo tissue). For example, the method of the present invention improves the strength of the cell population so that fewer cells are required (e.g. compared to other methods). In some embodiments, a seeding density of approximately 2 million cells per construct is used. In some embodiments, using a seeding density of about 2 million cells per structure further increases the aggregate and shear moduli.

본 발명에서는 (i) 저장액, (ii) 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제(예: 사이토칼라신 D(cytochalasin D)), 세포골격 중합 조절제 또는 이들의 조합, 또는 (iii) 저장액과 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제(예: 사이토칼라신 D(cytochalasin D)), 세포골격 중합 조절제 또는 이들의 조합 모두와 조합하여 추가적인 생화학적 처리 및/또는 기계적 자극이 사용될 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 본 발명은 다음을 제공할 수 있다: (A) 지지체 없는 시스템 또는 지지체 기반 시스템에서 세포 이식 및/또는 조직공학을 위해 세포를 준비하기 위한 저장액의 사용: (i) 준비는 물리적 자극(예: 전단)의 사용을 포함할 수 있고, (ii) 준비는 생화학적 처리로 추가 처리할 수 있고, (iii) 준비는 기계적 수단으로 추가 자극을 가할 수 있고, (iv) 준비는 생화학적 및 기계적 수단으로 추가 처리 및 자극을 가할 수 있다. (B) 공학적 신생연골(지지체 없는 시스템과 지지체 기반 시스템 모두)을 강화하기 위한 사이토칼라신 D(cytochalasin D)의 사용: (i) 준비는 생화학적 처리로 추가 처리할 수 있고, (ii) 준비는 기계적 수단으로 추가 자극을 가할 수 있고, (iii) 준비는 생화학적 및 기계적 수단으로 추가 처리 및 자극을 가할 수 있다. 및 (C) 저장액과 사이토칼라신 D(cytochalasin D)의 함께 사용: (i) 준비는 생화학적 처리로 추가 처리할 수 있고, (ii) 준비는 기계적 수단으로 추가 자극을 가할 수 있고, (iii) 준비는 생화학적 및 기계적 수단으로 추가 처리 및 자극을 가할 수 있다. In the present invention, (i) a storage solution, (ii) a cytoskeleton regulator, an actin polymerization inhibitor (e.g. cytochalasin D), a cytoskeleton polymerization regulator, or a combination thereof, or (iii) a reservoir and cells. Note that additional biochemical treatments and/or mechanical stimulation may be used in combination with skeletal modulators, actin polymerization inhibitors (e.g. cytochalasin D), cytoskeletal polymerization modulators, or combinations thereof. For example, the present invention may provide: (A) Use of a stock solution to prepare cells for cell transplantation and/or tissue engineering in scaffold-free or scaffold-based systems: (i) the preparation may be physical; may involve the use of a stimulus (e.g. shear), (ii) the preparation may be further processed by biochemical treatment, (iii) the preparation may be subjected to further stimulation by mechanical means, (iv) the preparation may be subjected to further stimulation by biochemical treatment Additional processing and stimulation can be done by mechanical and mechanical means. (B) Use of cytochalasin D to strengthen engineered neocartilage (both scaffold-free and scaffold-based systems): (i) the preparation can be further processed by biochemical treatment; (ii) the preparation can be subjected to further stimulation by mechanical means, and (iii) preparations can be subjected to further processing and stimulation by biochemical and mechanical means. and (C) the combined use of stock solutions with cytochalasin D: (i) the preparation can be further processed by biochemical treatment, (ii) the preparation can be subjected to further stimulation by mechanical means, ( iii) The preparations can be subjected to further processing and stimulation by biochemical and mechanical means.

요약하면, 본 발명의 비제한적인 예로는 (1) 저장액, (2) 사이토칼라신 D(cytochalasin D), (3) 저장액 + 사이토칼라신 D(cytochalasin D), (4) 저장액 + 생화학적 처리, (5) 저장액 + 물리적 자극, (6) 저장액 + 생화학적 처리 + 물리적 자극, (7) 사이토칼라신 D(cytochalasin D) + 생화학적 처리, (8) 사이토칼라신 D(cytochalasin D) + 물리적 자극, (9) 사이토칼라신 D(cytochalasin D) + 생화학적 처리 + 물리적 자극, (10) 저장액 + 사이토칼라신 D(cytochalasin D) + 생화학적 처리, (11) 저장액 + 사이토칼라신 D(cytochalasin D) + 물리적 자극, (12) 저장액 + 사이토칼라신 D(cytochalasin D) + 생화학적 처리 + 물리적 자극이 있다. 위에서 언급한 사이토칼라신 D(cytochalasin D)는 세포골격 조절 물질, 액틴 중합 억제제, 세포골격 중합 조절제 또는 이들의 조합으로 대체될 수 있다. In summary, non-limiting examples of the present invention include (1) storage solution, (2) cytochalasin D, (3) storage solution + cytochalasin D, (4) storage solution + Biochemical treatment, (5) storage solution + physical stimulation, (6) storage solution + biochemical treatment + physical stimulation, (7) cytochalasin D + biochemical treatment, (8) cytochalasin D ( cytochalasin D) + physical stimulation, (9) cytochalasin D + biochemical treatment + physical stimulation, (10) storage solution + cytochalasin D + biochemical treatment, (11) storage solution + cytochalasin D + physical stimulation, (12) storage solution + cytochalasin D + biochemical treatment + physical stimulation. The cytochalasin D mentioned above can be replaced by a cytoskeleton regulator, an actin polymerization inhibitor, a cytoskeleton polymerization regulator, or a combination thereof.

본 발명의 방법 및 시스템(예: 저장액의 사용, 세포골격 조절 물질 및/또는 액틴 중합 억제제 및/또는 세포골격 중합 조절제의 사용)은 독립적으로 또는 서로 연계하여, 또는 다른 생리활성 물질(예를 들어, 성장인자, 콘드로이티나제 ABC, 라이실 산화효소 유사 2) 및 물리적/기계적 자극(예를 들어, 직접 압축, 전단, 정수압, 인장)과 연계하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 공학적 신생 세포조직(예: 관절 연골)의 더 큰 기능적 특성을 달성하기 위해 사용될 수 있다. The methods and systems of the invention (e.g., the use of a storage solution, the use of a cytoskeleton modulating agent and/or an actin polymerization inhibitor and/or a cytoskeletal polymerization modulating agent) can be used independently or in conjunction with each other or with other bioactive substances (e.g. For example, it can be used in conjunction with growth factors, chondroitinase ABC, lysyl oxidase-like 2) and physical/mechanical stimulation (e.g., direct compression, shear, hydrostatic pressure, tension). For example, it can be used to achieve greater functional properties of engineered de novo tissue (e.g., articular cartilage).

본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 세포골격 조절 물질 및/또는 액틴 중합 억제제(예: 사이토칼라신 D(cytochalasin D)) 및/또는 세포골격 중합 조절제로 처리하는 과정이 유리한 것은 공학적 신생연골에서 고유와 유사한 압축 특성을 유발하는 데 도움이 되기 때문인 것으로 보여진다. 구체적으로, 사이토칼라신 D(cytochalasin D)로 처리한 다중 계대된 태아 연골세포는 자가조립을 거치면서 고유 성인 연골과 동등한 압축 특성을 갖는 신생연골을 형성하였다. 이러한 수준의 기계적 강도는 태아 연골세포 소스(source)에서 이전에 관찰된 적이 없다. It is not intended to limit the present invention to a particular theory or mechanism, but it is advantageous to treat with a cytoskeleton regulator and/or an actin polymerization inhibitor (e.g. cytochalasin D) and/or a cytoskeleton polymerization regulator. This appears to be because it helps to induce compressive properties similar to native ones in engineered new cartilage. Specifically, multiple passaged fetal chondrocytes treated with cytochalasin D underwent self-assembly to form new cartilage with compression properties equivalent to native adult cartilage. This level of mechanical strength has never been previously observed in a fetal chondrocyte source.

아래의 실시예에서는 태아 양과 유년기 소의 연골세포 분리물에 ACK 완충액을 적용하는 과정을 설명한다. 이 처리는 신생연골 구조체의 균질성, 기질 침착 및 기계적 특성의 유의한 개선을 가져왔다. The examples below describe the process of applying ACK buffer to fetal sheep and juvenile bovine chondrocyte isolates. This treatment resulted in significant improvements in the homogeneity, matrix deposition, and mechanical properties of the new cartilage construct.

예를 들어, 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 연골세포 샘플을 얻기 위한 생체조직 검사 동안 주변 세포조직의 세포 또는 조혈세포(예: 세포사멸 유도 세포)가 샘플을 오염시킬 수 있는 것으로 보여진다. 연골 샘플 수집 중 또는 후에 연골세포가 조혈세포(예: 세포사멸 유도 세포)에 노출되면 연골세포가 세포사멸 초기 또는 세포사멸 상태가 될 수 있다. For example, and not intended to limit the present invention to a particular theory or mechanism, during biopsy to obtain chondrocyte samples, cells from surrounding tissue or hematopoietic cells (e.g., apoptosis-inducing cells) may contaminate the sample. It appears that there is. Exposure of chondrocytes to hematopoietic cells (e.g., apoptosis-inducing cells) during or after cartilage sample collection can cause chondrocytes to enter an apoptotic or apoptotic state.

본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 정제 과정이 오염 세포(예: 세포사멸 초기 세포 또는 세포사멸 유도 세포)를 감소시킴으로써, 특히 약화된 세포골격, 낮은 막 표면적 및 높은 경직성을 가진 세포를 포함하되 이에 국한되지 않는 손상된 세포의 기존 바람직하지 않은 특성을 가진 세포 집단을 감소시킴으로써 치료용 세포의 기능성을 증가시키는 데 효과적인 것으로 보여진다. It is not intended to limit the present invention to any particular theory or mechanism, but rather that the purification process reduces contaminating cells (e.g., early apoptotic cells or apoptotic cells), particularly those with a weakened cytoskeleton, low membrane surface area, and high stiffness. It appears to be effective in increasing the functionality of therapeutic cells by reducing cell populations with existing undesirable properties, including but not limited to damaged cells.

본 명세서의 특정 실시예, 예를 들어 본 명세서의 방법은 연골세포 샘플을 채취하는 과정을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 연골세포 샘플은 세포사멸 초기 연골세포와 비세포사멸 초기 연골세포의 혼합 집단을 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 방법은 세포를 저장액으로 처리하고 세포사멸 초기 연골세포를 선택적으로 제거하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 저장액으로 처리 후 연골세포 샘플은 더 균질하다. Certain embodiments of the present specification, for example, the methods of the present specification, may include the process of collecting chondrocyte samples. In some embodiments, the chondrocyte sample includes a mixed population of apoptotic chondrocytes and non-apoptotic chondrocytes. In some embodiments, such methods include treating cells with a stock solution and selectively removing chondrocytes in early apoptotic stages. In some embodiments, the chondrocyte sample is more homogeneous after treatment with the stock solution.

본 명세서의 특정 실시예, 예를 들어 본 명세서의 방법은 늑골 일부에서 유래한 세포 샘플을 채취하는 과정을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 세포 샘플은 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 방법은 세포를 저장액으로 처리하고 세포사멸 초기 세포를 선택적으로 제거하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 저장액으로 처리 후 세포 샘플은 더 균질하다. Certain embodiments of the present disclosure, such as methods herein, may include collecting a cell sample derived from a portion of a rib. In some embodiments, the cell sample includes a mixed population of non-apoptotic cells and early apoptotic cells. In some embodiments, such methods include treating cells with a stock solution and selectively removing cells in early stages of apoptosis. In some embodiments, the cell sample is more homogeneous after treatment with the stock solution.

본 명세서의 특정 실시예, 예를 들어 본 명세서의 방법은 늑골 일부에서 유래한 인간 세포 샘플을 채취하는 과정을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 인간 세포 샘플은 비세포사멸 초기 인간 세포와 세포사멸 초기 인간 세포의 혼합 집단을 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 방법은 세포를 저장액으로 처리하고 세포사멸 초기 인간 세포를 선택적으로 제거하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 저장액으로 처리 후 인간 세포 샘플은 더 균질하다. Certain embodiments herein, such as methods herein, may include collecting a human cell sample derived from a portion of a rib. In some embodiments, the human cell sample includes a mixed population of non-apoptotic human cells and early apoptotic human cells. In some embodiments, such methods include treating cells with a stock solution and selectively removing human cells in early apoptotic stages. In some embodiments, human cell samples are more homogeneous after treatment with the stock solution.

본 발명은 세포 샘플을 준비하는 방법을 제공할 수 있으며, 이러한 방법은 (a) 연골세포 샘플을 채취하는 과정을 포함하며, 여기서 연골세포 샘플은 비세포사멸 초기 연골세포와 세포사멸 초기 연골세포의 혼합 집단을 포함하고, (b) (a)의 연골세포 샘플을 저장액에 처리하는 과정을 포함하며, 저장액은 샘플에서 세포사멸 초기 세포를 감소시킨다. 일부 실시예에서, 이러한 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 일부 실시예에서, 저장액은 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)이다. (b) 후에 연골세포 샘플은 (b) 전 연골세포 샘플에 비해 비세포사멸 초기 세포의 비율이 더 높다. The present invention may provide a method of preparing a cell sample, the method comprising: (a) collecting a chondrocyte sample, wherein the chondrocyte sample is comprised of non-apoptotic early chondrocytes and early apoptotic chondrocytes; It includes a mixed population, and (b) includes the process of treating the chondrocyte sample of (a) with a storage solution, wherein the storage solution reduces early apoptotic cells in the sample. In some embodiments, this method may be repeated multiple times alone or in combination with other treatments. In some embodiments, the stock solution is ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer). (b) Later chondrocyte samples have a higher proportion of non-apoptotic early cells compared to (b) pre-chondrocyte samples.

본 발명은 또한 세포 제제를 준비하는 방법을 제공할 수 있으며, 이러한 방법은 연골세포 샘플을 채취하고 연골세포 샘플을 저장액에 처리하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 저장액은 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)이다. 일부 실시예에서, 세포 제제는 원래 채취된 연골세포 샘플에 비해 비세포사멸 초기 세포의 비율이 더 높다. The present invention may also provide a method of preparing a cell preparation, the method comprising collecting a chondrocyte sample and subjecting the chondrocyte sample to a stock solution. In some embodiments, the stock solution is ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer). In some embodiments, the cell preparation contains a higher percentage of non-apoptotic cells compared to the originally collected chondrocyte sample.

본 발명은 또한 세포 제제를 준비하는 방법을 제공할 수 있으며, 이러한 방법은 연골세포 샘플을 채취하고 완전히 분화된 연골세포 샘플을 저장액에 처리하는 과정을 포함한다. 일부 실시예에서, 저장액은 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)이다. 이러한 방법은 생기능성 조직을 형성하는 샘플의 능력을 향상시킨다. The present invention may also provide a method of preparing a cell preparation, the method comprising collecting a chondrocyte sample and processing the fully differentiated chondrocyte sample into a stock solution. In some embodiments, the stock solution is ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer). This method improves the ability of the sample to form viable tissue.

본 발명은 또한 인간 연골세포 샘플을 준비하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 늑골 일부에서 유래한 인간 연골세포 샘플을 채취하고 상기 인간 연골세포 샘플을 저장액(예: 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액))으로 처리하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 방법은 인간 연골세포 샘플을 처리하기 전에 늑골 일부를 해부하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 늑골 일부를 해부하는 과정은 세포조직 형성에 적합하지 않은 세포(예: 바람직하지 않은 세포 유형을 제거하기 위해)를 제거할 수 있다. 이러한 방법은 인간 연골세포 샘플을 처리하기 전에 늑골 일부를 효소적으로 분해하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 연골세포 샘플은 1차(primary) 세포 샘플이다. The present invention also provides a method of preparing human chondrocyte samples. This method may include collecting a human chondrocyte sample from a portion of the rib and treating the human chondrocyte sample with a storage solution (e.g., ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer)). This method may further include dissecting a portion of the rib prior to processing the human chondrocyte sample. In some embodiments, the process of dissecting a portion of a rib may remove cells unsuitable for tissue formation (e.g., to remove undesirable cell types). This method may further include enzymatically disintegrating a portion of the rib prior to processing the human chondrocyte sample. In some embodiments, the chondrocyte sample is a primary cell sample.

본 발명은 또한 (a) 연골 샘플을 채취하고 연골 샘플을 분해하여 세포 현탁액을 수득하는 과정, 및 (b) 세포 현탁액을 저장액으로 처리하여 처리된 세포 샘플을 수득하는 과정을 포함하는 방법으로 생산된 처리된 세포 샘플을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리된 세포 샘플은 신생연골 생산에 적합하다. 일부 실시예에서, 연골세포 샘플은 1차 세포 샘플이다. 이러한 방법은 (b) 후에 처리된 세포 샘플을 원심분리하고 세포 샘플을 재현탁하는 과정을 추가로 포함할 수 있다. The present invention also provides production by a method comprising the steps of (a) collecting a cartilage sample and disintegrating the cartilage sample to obtain a cell suspension, and (b) treating the cell suspension with a stock solution to obtain a processed cell sample. Samples of treated cells may be provided. In some embodiments, the treated cell sample is suitable for producing new cartilage. In some embodiments, the chondrocyte sample is a primary cell sample. This method may further include centrifuging the processed cell sample after (b) and resuspending the cell sample.

본 발명은 본 명세서에서 설명된 방법 또는 조성물에 국한되지 않는다. The invention is not limited to the methods or compositions described herein.

[실시예][Example]

다음은 본 발명의 비제한적인 실시예들을 보여준다. 또한, 실시예들이 본 발명을 어떤 식으로든 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 하며, 등가물 또는 대체물은 본 발명의 범위 내에 있다. The following shows non-limiting examples of the invention. Additionally, it should be understood that the examples are not intended to limit the invention in any way, and equivalents or alternatives are within the scope of the invention.

A. 세포골격 특성을 기반으로 한 정제 A. Purification based on cytoskeletal properties

실시예 1 - 저장액Example 1 - Stock solution

실시예 1은 세포골격 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 저장액을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 1은 갓 분리된 완전히 분화된 세포를 저장액 ACK 완충액으로 처리하면 생기능성 조직을 형성하는 능력이 향상됨을 보여준다. 다음 연구에서는 태아와 유년기 연골의 임상적으로 관련 있는 관절 연골세포(ACs)를 모델로 사용하였다. 태아 양 관절 연골세포(foACs)는 분리 중에 ACK 완충액으로 처리되었다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘에 제한하고자 하는 것은 아니며, 저장액으로 연골세포를 처리하는 과정이 기존에 바람직하지 않은 세포골격 특성을 가진 세포의 수를 감소시켜 생존 가능한 연골세포의 순도를 증가시키는 데 효과적인 것으로 보여진다. 따라서 이 처리는 바람직하지 않은 세포골격 특성이 없는 생존 가능한 연골세포로 농축된 세포 집단을 생성하여 결과적인 자가조립 신생연골의 기능적 특성을 증가시킨다. ACK 완충액 처리의 효과는 구체적으로 유년기 소 관절 연골세포(jbACs)인 다른 종과 연령의 동물 모델에서 유래한 세포에서도 조사되었다. Example 1 describes a method of using stock solutions to select cells based on cytoskeletal properties. Example 1 shows that treatment of freshly isolated, fully differentiated cells with stock ACK buffer improves their ability to form viable tissues. In the following study, clinically relevant articular chondrocytes (ACs) from fetal and juvenile cartilage were used as models. Fetal sheep articular chondrocytes (foACs) were treated with ACK buffer during isolation. It is not intended to limit the present invention to a specific theory or mechanism, but rather that the process of treating chondrocytes with a storage solution increases the purity of viable chondrocytes by reducing the number of cells with existing undesirable cytoskeletal characteristics. It appears to be effective. Therefore, this treatment generates a cell population enriched with viable chondrocytes without undesirable cytoskeletal properties, thereby increasing the functional properties of the resulting self-assembled neocartilage. The effect of ACK buffer treatment was also investigated in cells derived from animal models of different species and ages, specifically juvenile bovine articular chondrocytes (jbACs).

세포 분리: foACs는 3마리의 태아(120-125일 임신) 암컷 Dorper 교잡종 양의 슬개대퇴 관절면에서 수확하였다. jbACs는 3마리의 유년기(2-14일) 수컷 Holstein 및 Jersey 송아지의 슬개대퇴 관절면에서 수확하였다. 양과 소의 세포조직 처리는 동일하였다. 양쪽 과의 전체 표면과 활차구에서 관절 연골을 약 1 mm3 크기로 잘게 썰고 덜베코 변형 이글 배지(4.5 g/L 포도당 및 GlutaMAX 함유, DMEM; Gibco) 및 2% (v/v) 페니실린/스트렙토마이신/펀기존(PSF; BD Biosciences)으로 3회 세척하고 원심분리(500 G, 5분)하였다. 세포조직을 3% (v/v) 우태아 혈청(FBS; Atlanta Biologicals)을 함유하는 DMEM에 0.2% (w/v) II형 콜라겐분해효소(Worthington)로 37°C에서 18시간 동안 부드럽게 흔들면서 소화시켰다. 소화 후 생성된 세포 용액을 70 μm 세포 여과기를 통과시키고 원심분리(500 G, 5분)한 후 무색 DMEM에 재현탁하였다. AC와 RBC를 계수하고 트립판 블루 염색으로 ACs의 생존력을 평가하였다. foACs와 jbACs의 절반은 아래에 자세히 설명된 대로 ACK 완충액으로 처리하였다. ACK 완충액 처리 후 다시 세포를 계수하고 생존력을 평가하였다. 미처리 세포는 ACK 완충액 대신 무색 DMEM으로 세척하였지만 그 외에는 동일하게 처리하였다. 세포는 즉시 자가조립을 거쳤다. Cell Isolation: foACs were harvested from the patellofemoral joints of three fetuses (120-125 days gestation) female Dorper cross sheep. jbACs were harvested from the patellofemoral joint surfaces of three juvenile (2-14 days old) male Holstein and Jersey calves. The tissue processing for sheep and cattle was the same. Articular cartilage from the entire surface of both condyles and trochlear grooves was minced into approximately 1 mm3 pieces and cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM with 4.5 g/L glucose and GlutaMAX; Gibco) and 2% (v/v) penicillin/streptomycin. /Punsixon (PSF; BD Biosciences) was washed three times and centrifuged (500 G, 5 minutes). Cell tissue was incubated with 0.2% (w/v) type II collagenase (Worthington) in DMEM containing 3% (v/v) fetal bovine serum (FBS; Atlanta Biologicals) for 18 h at 37°C with gentle shaking. Digested. After digestion, the resulting cell solution was passed through a 70 μm cell strainer, centrifuged (500 G, 5 min), and resuspended in colorless DMEM. ACs and RBCs were counted, and the viability of ACs was assessed by trypan blue staining. Half of the foACs and jbACs were treated with ACK buffer as detailed below. After treatment with ACK buffer, cells were counted again and viability was assessed. Untreated cells were washed with colorless DMEM instead of ACK buffer, but otherwise treated identically. The cells immediately underwent self-assembly.

ACK 완충액 처리: ACK 완충액은 154.4 mM 염화암모늄(Sigma), 10 mM 탄산수소칼륨(Sigma-Aldrich), 97.3 μM 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 테트라소듐염(Acros Organics)으로 구성되었다. 이는 8.26 g 염화암모늄, 1.0 g 탄산수소칼륨 및 0.037 g EDTA를 1L의 초순수에 해당한다. 이 용액은 사용 전에 멸균 여과하였다. ACK buffer treatment: ACK buffer consisted of 154.4 mM ammonium chloride (Sigma), 10 mM potassium bicarbonate (Sigma-Aldrich), and 97.3 μM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) tetrasodium salt (Acros Organics). This corresponds to 8.26 g ammonium chloride, 1.0 g potassium bicarbonate and 0.037 g EDTA in 1 L of ultrapure water. This solution was sterile filtered before use.

연골세포를 정제하기 위해 ACK 완충액을 도입하는 프로토콜: (1) ACK 완충액을 37°C로 가온하였다. (2) 최대 1억 개의 연골세포를 50 mL 원추관에 분주하였다. (3) 세포 용액을 500 G에서 5분간 원심분리하였다. (4) 상층액을 흡인하고 세포 펠릿을 10 mL의 ACK 완충액에 부드럽게 재현탁하고 37°C에서 3~5분간 배양한다. (5) ACK 완충액 세포 현탁액을 500 G에서 5분간 원심분리하였다. (6) ACK 완충액을 흡인시켰다. 접시 배양 또는 동결 전에 세포 펠릿을 무색 또는 세척 배지로 두 번 세척하였다. Protocol for introducing ACK buffer to purify chondrocytes: (1) ACK buffer was warmed to 37°C. (2) Up to 100 million chondrocytes were dispensed into a 50 mL conical tube. (3) The cell solution was centrifuged at 500 G for 5 minutes. (4) Aspirate the supernatant, gently resuspend the cell pellet in 10 mL of ACK buffer, and incubate at 37°C for 3 to 5 minutes. (5) The ACK buffer cell suspension was centrifuged at 500 G for 5 minutes. (6) ACK buffer was aspirated. Cell pellets were washed twice with colorless or washing medium before dish incubation or freezing.

신생연골 구조체 파종 및 배양: ACK 완충액으로 처리된(+ACK Treatment) 1차 foACs 및 jbACs와 미처리(-ACK Treatment)된 foACs 및 jbACs를 각각 비접착성 아가로스 웰에서 공학적 신생연골 구조체로 자가조립하였다. 5 mm 직경의 원통형 포스트로 구성된 멸균 스테인리스강 주형을 각 웰에 1 mL의 용융 2% (w/v) 분자생물학 등급 아가로스(Thermo)를 함유하는 48 웰 플레이트에 삽입하여 각 플레이트 웰에 단일 아가로스 웰을 만들었다. 상온에서 아가로스가 고체화된 후 주형을 제거하였다. 아가로스 웰에 화학적으로 정의된 연골형성 배지(CHG 배지)(1% PSF, 1% ITS+ 프리믹스(BD Biosciences), 1% 비필수 아미노산(Gibco), 100 nM 덱사메타손(Sigma), 50 mg/mL 아스코브산-2-인산(Sigma), 40 g/mL L-프롤린(Sigma) 및 100 mg/mL 피루브산나트륨(Sigma)을 함유하는 DMEM)를 채웠다. 세포 파종 전 5일 동안 CHG 배지를 2회 교환하여 아가로스가 포화되도록 하였다. 처리 및 미처리 foACs 및 jbACs 각각을 5 mm 아가로스 웰에 100 μL CHG 배지에 450만 개의 세포를 파종하였다. 구조체는 6일째 분리하고 웰에 대한 구조체 접착을 방지하기 위해 아가로스로 코팅된 더 큰 웰에 배치하였다. 6주 동안의 배양 기간 동안 제한을 해제하기 전에는 매일, 제한을 해제한 후에는 2일마다 배지를 교환하였다. 배양 기간 종료 시 전체 형태 분석, 조직학, 면역조직화학(IHC), 글리코스아미노글리칸(GAGs) 및 콜라겐 정량, 기계적 평가를 수행하였다. New cartilage structure seeding and culture: Primary foACs and jbACs treated with ACK buffer (+ACK Treatment) and untreated (-ACK Treatment) foACs and jbACs were self-assembled into engineered new cartilage structures in non-adhesive agarose wells, respectively. . A sterile stainless steel mold consisting of a 5 mm diameter cylindrical post was inserted into a 48-well plate containing 1 mL of molten 2% (w/v) molecular biology grade agarose (Thermo) in each well to add a single agar to each plate well. Roswell was created. After the agarose solidified at room temperature, the mold was removed. Chemically defined chondrogenic medium (CHG medium) (1% PSF, 1% ITS+ premix (BD Biosciences), 1% non-essential amino acids (Gibco), 100 nM dexamethasone (Sigma), 50 mg/mL Aspergillus agarose was added to the agarose wells. DMEM containing cobic acid-2-phosphate (Sigma), 40 g/mL L-proline (Sigma), and 100 mg/mL sodium pyruvate (Sigma) was charged. CHG medium was changed twice during 5 days before cell seeding to ensure agarose saturation. 4.5 million cells of treated and untreated foACs and jbACs, respectively, were seeded in 100 μL CHG medium in 5 mm agarose wells. Constructs were separated on day 6 and placed into larger wells coated with agarose to prevent adhesion of constructs to the wells. During the 6-week culture period, the medium was changed every day before the restrictions were lifted and every 2 days after the restrictions were lifted. At the end of the culture period, gross morphological analysis, histology, immunohistochemistry (IHC), glycosaminoglycans (GAGs) and collagen quantification, and mechanical evaluation were performed.

전체 형태 분석: ImageJ 소프트웨어(National Institutes of Health)를 사용하여 구조체의 사진에서 구조체의 두께를 측정하였다. 샘플을 조직학적, 생화학적 및 기계적 분석을 위해 분할하기 전에 전체 구조체의 무게를 측정하여 함수무게(wet weights) 를 얻었다.Gross morphology analysis: The thickness of the structures was measured from photographs of the structures using ImageJ software (National Institutes of Health). Wet weights were obtained by weighing the entire construct before splitting the sample for histological, biochemical, and mechanical analysis.

조직학적 및 면역조직화학적(IHC) 평가: 샘플을 10% 중성 완충 포르말린에 고정하고 파라핀에 포매한 후 구조체의 전체 두께를 노출시키기 위해 단축을 따라 5 μm 두께로 절편하였다. 절편을 H&E로 염색하여 형태를 보여주고, Safranin O/Fast Green으로 염색하여 글리코스아미노글리칸(GAGs)를 시각화하고, 피크로시리우스 레드(Picrosirius red)로 염색하여 콜라겐을 시각화하였다. 추가로 콜라겐 I(ab90395, 1:250 희석, Abcam) 및 콜라겐 II(ab34712, 1:4000 희석, Abcam)에 대해 IHC를 수행하였다. Histological and immunohistochemical (IHC) evaluation: Samples were fixed in 10% neutral buffered formalin, embedded in paraffin, and sectioned at 5 μm thickness along the minor axis to expose the entire thickness of the construct. Sections were stained with H&E to show morphology, stained with Safranin O/Fast Green to visualize glycosaminoglycans (GAGs), and stained with Picrosirius red to visualize collagen. Additionally, IHC was performed on collagen I (ab90395, 1:250 dilution, Abcam) and collagen II (ab34712, 1:4000 dilution, Abcam).

생화학적 평가: 생화학적 분석을 위해 분할된 구조체 샘플의 함수무게를 측정한 후 동결건조하고 다시 무게를 측정하여 건조 무게를 측정하였다. 동결건조 전후의 무게 차이를 샘플 함수무게로 정량화하여 구조체 수화를 계산하였다. 동결건조된 샘플을 65°C에서 18시간 동안 125 μg/mL 파파인(Sigma-Aldrich)으로 소화시켰다. 글리코스아미노글리칸(GAG) 함량은 Blyscan assay kit(Biocolor)로 정량하였다. 콜라겐 함량은 변형된 비색 클로라민-T 하이드록시프롤린 분석으로 정량하였다. Sircol 콜라겐 표준품(Biocolor)을 사용하여 표준 곡선을 생성하였다. DNA 함량은 PicoGreen dsDNA 시약(Invitrogen)으로 정량하였다. 콜라겐과 글리코스아미노글리칸(GAG) 함량은 함수무게, 건조무게 및 DNA 함량으로 정량화하였다. Biochemical evaluation: For biochemical analysis, the wet weight of the divided structure sample was measured, freeze-dried, and weighed again to determine the dry weight. The weight difference before and after freeze-drying was quantified as the sample water weight to calculate the structure hydration. Lyophilized samples were digested with 125 μg/mL papain (Sigma-Aldrich) for 18 h at 65°C. Glycosaminoglycan (GAG) content was quantified using the Blyscan assay kit (Biocolor). Collagen content was quantified using a modified colorimetric chloramine-T hydroxyproline assay. A standard curve was generated using Sircol collagen standard (Biocolor). DNA content was quantified using PicoGreen dsDNA reagent (Invitrogen). Collagen and glycosaminoglycan (GAG) content was quantified by wet weight, dry weight, and DNA content.

기계적 평가: 각 구조체에서 3 mm 직경의 펀치에 대해 크리프 압입 압축 시험을 수행하였다. 0.8 mm 직경의 평평하고 다공성인 압입자 팁을 10 내지 15%의 변형을 달성하기 위해 0.45 내지 2 g 범위의 질량을 사용하여 샘플에 적용하였다. 준해석적, 준수치적 선형 이상 모델과 유한요소 모델을 사용하여 실험 데이터로부터 집합체 탄성률과 전단 탄성률을 얻었다. 인장 시험의 경우 ASTM 표준(ASTM D3039)에 따라 1.92 mm의 게이지 길이를 갖는 개 뼈 모양의 시편으로 샘플을 펀칭하였다. 게이지 길이 외부의 샘플에 종이 탭을 접착하고 TestResources 기기(TestResources Inc.)에 고정한 후 샘플이 파괴될 때까지 초당 게이지 길이의 1% 속도로 당겼다. ImageJ로 샘플의 단면적을 측정하고 이를 사용하여 응력-변형률 곡선을 생성하였다. 곡선의 선형 영역에 대한 최소 제곱 맞춤으로 인장 탄성률을 얻었다. 최대 응력이 극한 인장 강도(UTS)를 나타냈다. Mechanical Evaluation: Creep indentation compression tests were performed on 3 mm diameter punches for each structure. A 0.8 mm diameter flat, porous indenter tip was applied to the sample using masses ranging from 0.45 to 2 g to achieve a strain of 10 to 15%. Collective elastic modulus and shear modulus were obtained from experimental data using semi-analytical and quasi-numerical linear ideal models and finite element models. For tensile testing, samples were punched into dog bone-shaped specimens with a gauge length of 1.92 mm according to ASTM standards (ASTM D3039). A paper tab was glued to the sample outside the gauge length, secured in a TestResources instrument (TestResources Inc.), and pulled at a rate of 1% of the gauge length per second until the sample was broken. The cross-sectional area of the sample was measured with ImageJ and used to generate a stress-strain curve. The tensile modulus was obtained by a least squares fit to the linear region of the curve. The maximum stress represented the ultimate tensile strength (UTS).

통계 분석: Prism 6(GraphPad Software)의 Student t-검정을 사용하여 생화학적 및 기계적 데이터를 분석하였다. p-값이 0.05 미만이면 통계적으로 유의한 것을 나타내며, 그룹당 샘플 크기는 n = 6을 사용하였다. 정량적 결과를 표시하는 그림에서 동일한 기호로 표시되지 않은 그룹은 통계적으로 다른 것을 나타내며, 모든 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시하였다. Statistical analysis: Biochemical and mechanical data were analyzed using the Student t-test in Prism 6 (GraphPad Software). A p-value of less than 0.05 indicates statistical significance, and the sample size per group was n = 6. In figures displaying quantitative results, groups that are not indicated with the same symbol indicate statistical differences, and all data are expressed as mean ± standard deviation.

결과: 도 1은 ACK 완충액 처리 전후의 분리된 세포 펠릿 형태와 세포 수를 보여준다. ACK 완충액 처리는 두 세포 유형 모두에서 펠릿의 형태 변화를 초래하였다. 처리 전 foAC 펠릿은 전체적으로 밝은 붉은색을 띄었고 처리 후에는 우유빛 흰색을 띄었다. 처리 전 jbAC 펠릿은 분홍빛이 도는 황갈색을 띄었고 처리 후에는 우유빛 흰색을 띄었다. 처리 전후 foACs의 생존력은 각각 84 ± 11% 및 82 ± 7%였다. 처리 전 jbACs의 생존력은 92 ± 7%였고 처리 후에는 86 ± 3%였다. ACK 처리로 인해 foACs와 jbACs의 총 세포 수는 각각 19 ± 7% 및 9 ± 3% 감소하였다. RBC 함량은 foACs(처리 전 36 ± 14%, 처리 후 14 ± 3%) 및 jbACs(처리 전 21 ± 6%, 처리 후 7 ± 2%) 모두에서 처리 후 유의미하게 감소하였다. Results: Figure 1 shows the morphology of the separated cell pellet and number of cells before and after ACK buffer treatment. ACK buffer treatment resulted in a change in the morphology of the pellet in both cell types. Before processing, the foAC pellets were bright red overall, and after processing, they were milky white. Before treatment, the jbAC pellets were pinkish-tan, and after treatment, they were milky white. The viability of foACs before and after treatment was 84 ± 11% and 82 ± 7%, respectively. The viability of jbACs before treatment was 92 ± 7% and after treatment it was 86 ± 3%. ACK treatment reduced the total cell number of foACs and jbACs by 19 ± 7% and 9 ± 3%, respectively. RBC content significantly decreased after treatment in both foACs (36 ± 14% before treatment, 14 ± 3% after treatment) and jbACs (21 ± 6% before treatment, 7 ± 2% after treatment).

도 2는 6주간 배양 후 자가조립된 신생연골 구조체의 전체 형태를 보여준다. 모든 구조체는 유사한 직경의 유리질과 유사하게 보였다. 구형의 확산된 영역(기능적 연골을 만들 수 없는 "나쁜" 세포의 영역을 나타냄, 이 "나쁜" 세포는 파편화/비활성 세포골격, 감소된 막 표면적 및/또는 변형된 세포 경직성을 나타냈을 수 있음)이 foAC 및 jbAC 미처리군 모두에서 존재하였다. ACK 처리는 이러한 영역을 제거하고 평평한 foAC 및 jbAC 신생연골을 생성하였다. ACK 처리는 또한 foAC 및 jbAC 신생연골 구조체의 두께와 함수무게를 모두 감소시켰다. foAC 신생연골의 두께는 무처리 시 1.2 ± 0.1 mm였고 처리 시 0.7 ± 0.1 mm로 유의미하게 감소하였다. jbAC 신생연골의 두께는 무처리 시 0.58 ± 0.1 mm였고 처리 시 0.38 ± 0.1 mm로 유의미하게 감소하였다. foAC 신생연골의 함수무게는 무처리 시 26.6 ± 0.8 mg이었고 처리 시 15.1 ± 0.6 mg으로 유의미하게 감소하였다. jbAC 신생연골의 함수무게는 무처리 시 13.3 ± 0.4 mg이었고 처리 시 7.3 ± 0.2 mg으로 유의미하게 감소하였다. foAC 신생연골의 수화는 ACK 무처리 시 87.1 ± 0.5%, 처리 시 87.2 ± 0.4%였다. jbAC 신생연골의 수화는 ACK 무처리 시 89.0 ± 0.3%였고 처리 시 86.4 ± 0.9%로 유의미하게 감소하였다. Figure 2 shows the overall shape of the self-assembled new cartilage structure after culture for 6 weeks. All structures appeared hyaline-like with similar diameters. Spherical, diffuse areas (representing areas of “bad” cells that are unable to produce functional cartilage; these “bad” cells may have exhibited a fragmented/inactive cytoskeleton, reduced membrane surface area, and/or altered cell stiffness) This was present in both foAC and jbAC untreated groups. ACK treatment removed these areas and generated flat foAC and jbAC new cartilage. ACK treatment also reduced both the thickness and functional weight of foAC and jbAC new cartilage constructs. The thickness of foAC new cartilage was 1.2 ± 0.1 mm without treatment and significantly decreased to 0.7 ± 0.1 mm with treatment. The thickness of jbAC new cartilage was 0.58 ± 0.1 mm without treatment and significantly decreased to 0.38 ± 0.1 mm with treatment. The wet weight of foAC new cartilage was 26.6 ± 0.8 mg when untreated and significantly decreased to 15.1 ± 0.6 mg when treated. The wet weight of jbAC new cartilage was 13.3 ± 0.4 mg when untreated and significantly decreased to 7.3 ± 0.2 mg when treated. Hydration of foAC new cartilage was 87.1 ± 0.5% without ACK treatment and 87.2 ± 0.4% with ACK treatment. Hydration of jbAC new cartilage was 89.0 ± 0.3% without ACK treatment and significantly decreased to 86.4 ± 0.9% with ACK treatment.

도 3은 6주간 배양 후 신생연골 구조체의 조직학 및 면역조직화학염색을 보여준다. 조직학적 검사에서 미처리 foAC 및 jbAC 신생연골 모두에서 글리코스아미노글리칸(GAG)가 풍부하고 세포 밀도가 낮은 확산된 영역이 존재하는 것으로 나타났다. ACK 처리는 이러한 확산된 영역을 제거하여 foAC 및 jbAC 구조체 모두에서 글리코스아미노글리칸(GAG) 및 콜라겐에 대해 더 강하게 염색되는 균일한 세포조직을 생성하였다. 모든 그룹에서 강한 글리코스아미노글리칸(GAG) 염색이 존재하였으며, 이는 foAC 및 jbAC 구조체 모두에서 ACK 처리에 의해 더욱 증가하였다. 콜라겐 염색은 모든 그룹에 존재하였지만 foAC 및 jbAC 구조체 모두에서 ACK 처리에 의해 추가로 강화되었다. 콜라겐 I 염색은 미처리 또는 처리된 foAC 및 jbAC 구조체 모두에서 존재하지 않았다. 콜라겐 II 염색은 미처리 foAC 및 jbAC 구조체 모두에서 존재하였으며 ACK 처리에 의해 강화되었다. Figure 3 shows histology and immunohistochemical staining of new cartilage structures after culture for 6 weeks. Histological examination revealed the presence of diffuse areas of low cell density and rich in glycosaminoglycans (GAG) in both untreated foAC and jbAC new cartilage. ACK treatment removed these diffuse areas, producing a homogeneous tissue that stained more intensely for glycosaminoglycan (GAG) and collagen in both foAC and jbAC constructs. There was strong glycosaminoglycan (GAG) staining in all groups, which was further increased by ACK treatment in both foAC and jbAC constructs. Collagen staining was present in all groups but was further enhanced by ACK treatment in both foAC and jbAC constructs. Collagen I staining was absent in both untreated and treated foAC and jbAC constructs. Collagen II staining was present in both untreated foAC and jbAC constructs and was enhanced by ACK treatment.

도 4는 신생연골 구조체의 생화학적 함량을 보여준다. foAC 신생연골의 무처리 및 ACK 처리 시 함수무게 당 글리코스아미노글리칸(GAG)(글리코스아미노글리칸(GAG)/함수무게)는 각각 5.5 ± 0.1% 및 5.7 ± 0.2%였다. foAC 신생연골의 무처리 및 ACK 처리 시 건조무게 당 글리코스아미노글리칸(GAG)(글리코스아미노글리칸(GAG)/건조무게(DW))는 각각 42.8 ± 1.5% 및 43.1 ± 1.7%였다. 미처리 foAC 구조체의 DNA당 글리코스아미노글리칸(GAG)는 60.4 ± 0.9 μg/μg이었고 ACK 처리 시 50.54 ± 1.3 μg/μg으로 유의미하게 감소하였다. ACK 처리는 jbAC 구조체의 함수무게 당 글리코스아미노글리칸(GAG)를 3.9 ± 0.2%에서 3.0 ± 0.1%로, 건조무게 당 글리코스아미노글리칸(GAG)를 33.5 ± 2.0%에서 24.8 ± 2.8%로 유의미하게 감소시켰다. ACK 처리는 jbAC 구조체의 DNA당 글리코스아미노글리칸(GAG)를 70.65 ± 5.3 μg/μg에서 28.1 ± 1.4 μg/μg로 유의미하게 감소시켰다. Figure 4 shows the biochemical content of the new cartilage structure. The glycosaminoglycan (GAG) per water weight (glycosaminoglycan (GAG)/water weight) of untreated and ACK-treated foAC new cartilage was 5.5 ± 0.1% and 5.7 ± 0.2%, respectively. Glycosaminoglycan (GAG) per dry weight (glycosaminoglycan (GAG)/dry weight (DW)) of untreated and ACK-treated foAC new cartilage was 42.8 ± 1.5% and 43.1 ± 1.7%, respectively. Glycosaminoglycan (GAG) per DNA of the untreated foAC construct was 60.4 ± 0.9 μg/μg, and significantly decreased to 50.54 ± 1.3 μg/μg upon ACK treatment. ACK treatment decreased the glycosaminoglycan (GAG) per wet weight of the jbAC construct from 3.9 ± 0.2% to 3.0 ± 0.1%, and the glycosaminoglycan (GAG) per dry weight from 33.5 ± 2.0% to 24.8 ± 2.8%. significantly decreased. ACK treatment significantly reduced glycosaminoglycan (GAG) per DNA of the jbAC construct from 70.65 ± 5.3 μg/μg to 28.1 ± 1.4 μg/μg.

foAC 신생연골의 함수무게 당 콜라겐 함량(콜라겐/함수무게) 및 건조무게 당 콜라겐 함량(콜라겐/건조무게(DW))은 ACK 처리에 의해 각각 2.0 ± 0.1%에서 2.3 ± 0.1% 및 14.4 ± 0.8%에서 18.5 ± 0.7%로 유의미하게 증가하였다. 미처리 및 ACK 처리 foAC 신생연골의 구조체 DNA당 콜라겐은 각각 20.5 ± 0.9 μg/μg 및 20.4 ± 0.8 μg/μg이었다. ACK 처리는 jbAC 구조체의 함수무게 당 콜라겐을 1.8 ± 0.1%에서 2.0 ± 0.1%로 유의미하게 증가시켰다. 미처리 jbAC 구조체의 건조무게 당 콜라겐은 15.2 ± 0.5%였고 ACK 처리 구조체에서는 16.3 ± 1.4%였다. 미처리 jbAC 구조체의 DNA당 콜라겐은 31.7 ± 1.2 μg/μg이었고 ACK 처리 시 18.6 ± 0.7 μg/μg으로 유의미하게 감소하였다. The collagen content per wet weight (collagen/wet weight) and collagen content per dry weight (collagen/dry weight (DW)) of foAC new cartilage increased from 2.0 ± 0.1% to 2.3 ± 0.1% and 14.4 ± 0.8%, respectively, by ACK treatment. increased significantly to 18.5 ± 0.7%. Collagen per structural DNA of untreated and ACK-treated foAC new cartilage was 20.5 ± 0.9 μg/μg and 20.4 ± 0.8 μg/μg, respectively. ACK treatment significantly increased collagen per wet weight of the jbAC construct from 1.8 ± 0.1% to 2.0 ± 0.1%. Collagen per dry weight of the untreated jbAC construct was 15.2 ± 0.5% and that of the ACK-treated construct was 16.3 ± 1.4%. Collagen per DNA of the untreated jbAC construct was 31.7 ± 1.2 μg/μg, and significantly decreased to 18.6 ± 0.7 μg/μg upon ACK treatment.

도 5는 신생연골 구조체의 기계적 특성을 보여준다. ACK 처리는 foAC 및 jbAC 신생연골 구조체 모두의 압축, 전단 및 인장 특성을 유의미하게 향상시켰다. foAC 구조체의 집합체 탄성률은 ACK 처리에 의해 37.8 ± 8.1 kPa에서 104.5 ± 13.5 kPa로 유의미하게 증가하였다. ACK 처리는 유사하게 jbAC 구조체의 집합체 탄성률을 83.8 ± 7.0 kPa에서 116.6 ± 8.8 kPa로 유의미하게 증가시켰다. foAC 및 jbAC 신생연골의 전단 탄성률은 ACK 처리에 의해 각각 21.6 ± 3.5 kPa에서 49.4 ± 6.4 kPa 및 38.5 ± 3.3 kPa에서 51.9 ± 4.0 kPa로 유의미하게 증가하였다. ACK 처리는 foAC 구조체의 인장 탄성률을 0.8 ± 0.1 MPa에서 1.5 ± 0.1 MPa로, 극한 인장 강도(UTS)를 0.2 ± 0.1 MPa에서 0.5 ± 0.1 MPa로 유의미하게 증가시켰다. jbAC 구조체의 인장 탄성률은 ACK 처리의 결과로 1.2 ± 0.1 MPa에서 1.8 ± 0.1 MPa로 유의미하게 증가하였고, UTS는 0.6 ± 0.1 MPa에서 1.1 ± 0.1 MPa로 유의미하게 증가하였다. Figure 5 shows the mechanical properties of the new cartilage structure. ACK treatment significantly improved the compressive, shear, and tensile properties of both foAC and jbAC neocartilage constructs. The collective elastic modulus of the foAC structure significantly increased from 37.8 ± 8.1 kPa to 104.5 ± 13.5 kPa by ACK treatment. ACK treatment similarly significantly increased the collective modulus of the jbAC structure from 83.8 ± 7.0 kPa to 116.6 ± 8.8 kPa. The shear modulus of foAC and jbAC new cartilage significantly increased from 21.6 ± 3.5 kPa to 49.4 ± 6.4 kPa and from 38.5 ± 3.3 kPa to 51.9 ± 4.0 kPa, respectively, by ACK treatment. ACK treatment significantly increased the tensile modulus of the foAC structure from 0.8 ± 0.1 MPa to 1.5 ± 0.1 MPa and the ultimate tensile strength (UTS) from 0.2 ± 0.1 MPa to 0.5 ± 0.1 MPa. The tensile modulus of the jbAC structure significantly increased from 1.2 ± 0.1 MPa to 1.8 ± 0.1 MPa, and the UTS significantly increased from 0.6 ± 0.1 MPa to 1.1 ± 0.1 MPa as a result of ACK treatment.

실시예 2 - 전단(Shearing) Example 2 - Shearing

실시예 2는 세포골격 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 전단을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 2는 전단을 적용하여 관절 연골세포를 정제하는 프로토콜을 보여준다. Example 2 describes a method of using shear to select cells based on cytoskeletal properties. Example 2 shows a protocol for purifying articular chondrocytes by applying shear.

세포 분리: 유년기 양 관절 연골세포(joACs)는 동물 희생 당일 내에 지역 도살장(Nature's Bounty Farms, Dixon, CA)에서 얻은 유년기 Rambouillet Suffolk 교잡종 양의 대퇴과 및 활차구에서 분리된다. 연골을 1-2 mm3 크기로 잘게 썰고 세척 배지(Dubelco's Modified Eagle Medium; DMEM containing 1% (v/v) PSF)로 2회 세척한다. 잘게 썬 연골을 오비탈 셰이커에서 37°C 및 10% CO2에서 18시간 동안 연골형성 배지 + 3% (v/v) 우태아 혈청(FBS; Atlanta Biologicals)에 500 units/mL 콜라겐분해효소(collagenase) II형(Worthington Biochemical)으로 소화시킨다. 그런 다음 세포를 70 μm 여과기를 통해 거르고 계수한다. Cell Isolation: Juvenile sheep joint chondrocytes (joACs) are isolated from the femoral condyles and trochlear grooves of juvenile Rambouillet Suffolk crossbred sheep obtained from a local abattoir (Nature's Bounty Farms, Dixon, CA) within the day of animal sacrifice. Cartilage is chopped into 1-2 mm 3 pieces and washed twice with washing medium (Dubelco's Modified Eagle Medium; DMEM containing 1% (v/v) PSF). Minced cartilage was incubated with 500 units/mL collagenase II in chondrogenesis medium + 3% (v/v) fetal bovine serum (FBS; Atlanta Biologicals) for 18 h at 37°C and 10% CO2 on an orbital shaker. Digest with a mold (Worthington Biochemical). The cells are then filtered through a 70 μm filter and counted.

연골세포를 정제하기 위해 전단을 도입하는 프로토콜: (1) 약 30 mL의 세포 용액을 원추관에 넣는다. (2) 15~20 μm 크기의 메쉬를 포함하는 원추관 필터를 부착하여 진공이 세포 용액의 흐름을 새로운 원추관으로 강제로 흐르게 한다. (3) 새 원추관을 진공 필터의 반대쪽에 부착하고 필터를 진공 라인에 부착한다. (4) 원추관과 필터 세트를 거꾸로 하여 세포 용액이 필터를 통과하여 새 원추관으로 흐르게 한다. 모든 용액이 필터를 통과할 때까지 기다린다. (5) 필터와 오래된 원추관을 분리한다. 여과된 세포 용액을 세척 배지로 두 번 세척하고 남은 세포를 계수한다. Protocol to introduce shear to purify chondrocytes: (1) Place approximately 30 mL of cell solution into a conical tube. (2) Attach a cone filter containing a 15-20 μm sized mesh so that the vacuum forces the flow of cell solution into the new cone tube. (3) Attach a new conical tube to the other side of the vacuum filter and attach the filter to the vacuum line. (4) Invert the cone tube and filter set so that the cell solution flows through the filter and into the new cone tube. Wait until all the solution has passed through the filter. (5) Separate the filter and the old conical tube. The filtered cell solution is washed twice with washing medium and the remaining cells are counted.

실시예 3 - 충격/압축 Example 3 - Impact/Compression

실시예 3은 세포골격 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 충격/압축을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 3은 압축/충격을 적용하여 관절 연골세포를 정제하는 프로토콜을 보여준다. Example 3 describes a method of using shock/compression to select cells based on cytoskeletal properties. Example 3 shows a protocol for purifying articular chondrocytes by applying compression/impact.

세포 분리: 한 살의 Rambouillet Suffolk 교잡종 양(n = 8)의 슬개대퇴 표면에서 도축 후 48시간 이내에 지역 도살장(Superior Farms, Dixon, CA)에서 얻은 유년기 양 관절 연골세포(joACs)를 분리된다. 양쪽 과의 표면과 활차구의 연골을 약 1 mm3 크기로 잘게 썰고 덜베코 변형 이글 배지(4.5 g/L 포도당 및 GlutaMAX 함유, DMEM; Gibco) 및 2% (v/v) 페니실린/스트렙토마이신/펀기존(PSF; Lonza)으로 3회 세척한다. 그런 다음 3% (v/v) 우태아 혈청(FBS; Atlanta Biologicals)을 함유하는 DMEM에 0.2% (w/v) II형 콜라겐분해효소(Worthington)로 37°C에서 18시간 동안 부드럽게 흔들면서 연골을 소화시킨다. 소화 후 결과로 생성된 세포 용액을 70 μm 세포 여과기를 통해 여과한다. Cell Isolation: Juvenile sheep articular chondrocytes (joACs) obtained from a local abattoir (Superior Farms, Dixon, CA) within 48 hours after slaughter were isolated from the patellofemoral surface of one-year-old Rambouillet Suffolk crossbred sheep (n = 8). The cartilage of the surfaces of both condyles and trochlear grooves was minced into approximately 1 mm 3 pieces and cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM containing 4.5 g/L glucose and GlutaMAX; Gibco) and 2% (v/v) penicillin/streptomycin/fern. Wash three times with conventional (PSF; Lonza). The cartilage was then incubated with 0.2% (w/v) type II collagenase (Worthington) in DMEM containing 3% (v/v) fetal bovine serum (FBS; Atlanta Biologicals) for 18 h at 37°C with gentle shaking. digests. After digestion, the resulting cell solution is filtered through a 70 μm cell strainer.

연골세포를 정제하기 위해 압축/충격을 도입하는 프로토콜: (1) 약 30 mL의 세포 용액을 원추관에 넣는다. (2) 0.5~1.25 mm 직경의 유리 비드 5개를 시험관에 넣는다. (3) 플레이트 로커에서 원추관을 3분 동안 부드럽게 굴린다. (4) 세포 용액을 새 원추관으로 파이펫팅한다. 유리 비드를 세척 배지로 세 번 세척하고 이 세척액도 새 원추관에 넣는다. (5) 처리된 세포 용액을 세척 배지로 두 번 세척하고 남은 세포를 계수한다. Protocol to introduce compression/impact to purify chondrocytes: (1) Place approximately 30 mL of cell solution into the conical tube. (2) Place 5 glass beads with a diameter of 0.5 to 1.25 mm into a test tube. (3) Gently roll the cone tube on the plate rocker for 3 minutes. (4) Pipette the cell solution into a new cone tube. Wash the glass beads three times with washing medium and add this washing solution to a new conical tube. (5) Wash the treated cell solution twice with washing medium and count the remaining cells.

B. 막 표면적 특성에 기초한 정제 B. Purification based on membrane surface area properties

실시예 4 - 저장액 Example 4 - Stock solution

실시예 4는 막 표면적 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 저장액을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 4는 다중 계대된 연골세포를 사용하여 고유와 유사한 신생연골을 달성할 수 있음을 보여준다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 방법 또는 조성물에 국한되지 않는다. 실시예 4에서는 자가조립 과정의 연골 공학 모델이 사용되었다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 1차 연골세포를 저장액으로 처리하는 과정이 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성을 가진 세포 집단을 감소시켜 생존 가능한 연골세포의 순도를 증가시키는 데 효과적인 것으로 보여진다. 따라서 이 처리는 기존에 바람직하지 않은 막 표면적 특성이 없는 생존 가능한 연골세포로 농축된 세포 집단을 생성하여 결과적인 자가조립 신생연골의 기능적 특성을 증가시킨다고 보여진다. Example 4 describes a method of using stock solutions to select cells based on membrane surface area properties. Example 4 shows that native-like new cartilage can be achieved using multiple passaged chondrocytes. The invention is not limited to the methods or compositions described herein. In Example 4, a cartilage engineering model of the self-assembly process was used. It is not intended to limit the present invention to a specific theory or mechanism, but rather that the process of treating primary chondrocytes with a storage solution increases the purity of viable chondrocytes by reducing the cell population with existing undesirable membrane surface area characteristics. It appears to be effective. Therefore, it appears that this treatment increases the functional properties of the resulting self-assembled neocartilage by generating a cell population enriched with viable chondrocytes free of pre-existing undesirable membrane surface properties.

실시예 4는 세포 증식(연골형성적으로 조정된 팽창), 응축, 분화(집합체 재분화 배양), 연골 기질 생산(자가조립), 기질 성숙을 체외에서 모방하는 것(저장액으로 정제된 후 광범위하게 계대된 연골세포 사용)이 세포가 유래된 고유 관절 연골과 동등한 기계적 특성을 갖는 신생연골을 생성함을 보여준다. 실시예 4는 세 단계에 대해 설명한다. 1단계에서는 1차 및 계대/재분화 연골세포 모두에 대해 파종 밀도를 결정하였다(예: 최대 기능적 특성을 갖는 신생연골 구조체를 생성하는 파종 밀도(및 최소 수의 연골세포가 필요한 배양 시스템을 선택함)). 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 최적화된 배양 조건에서 연골형성적으로 조정된 세포 팽창, 응집 및 응집체 재분화의 발달 순서를 모방하면 정제된 다중 계대 세포로부터 1차 세포로부터의 신생연골과 동등한 신생연골이 생성되는 것으로 보여진다. 2단계에서는 팽창된 연골세포의 연골형성 재분화를 추가로 촉진하기 위한 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 및 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리의 유용성을 결정하였다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 조합 처리가 연골 특이적 기질 생산을 촉진하고 신생연골 구조체의 기능적 특성을 증가시키는 것으로 보여진다. 3단계에서는 신생연골에서 기질 형성 및 가교 기반 성숙을 촉진하였다. 본 발명을 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, TGF-1, c-ABC 및 LOXL2로 처리하면 세포가 유래된 고유 관절 연골과 동등하게 신생연골의 기능적 특성이 향상되는 것으로 보여진다. Example 4 mimics cell proliferation (chondrogenically coordinated expansion), condensation, differentiation (aggregate redifferentiation culture), cartilaginous matrix production (self-assembly), and matrix maturation in vitro (purified into stock solution and then extensively (using passaged chondrocytes) produces new cartilage with mechanical properties equivalent to native articular cartilage from which the cells were derived. Example 4 describes three steps. In step 1, the seeding density was determined for both primary and passaged/redifferentiated chondrocytes, i.e., the seeding density that would produce neocartilage constructs with maximum functional properties (and the culture system that required the minimum number of chondrocytes was selected). ). It is not intended to limit the present invention to any particular theory or mechanism, but rather that mimicking the developmental sequence of chondrogenically coordinated cell expansion, aggregation and aggregate redifferentiation under optimized culture conditions can lead to neogenesis from primary cells from purified multi-passage cells. It appears that new cartilage equivalent to cartilage is produced. In step 2, the usefulness of cytochalasin D and hyaluronidase treatment to further promote chondrogenic redifferentiation of expanded chondrocytes was determined. Without intending to limit the present invention to a particular theory or mechanism, it appears that the combined treatment promotes the production of cartilage-specific matrix and increases the functional properties of the new cartilage construct. In the third stage, matrix formation and cross-linking-based maturation were promoted in new cartilage. It is not intended to limit the present invention to a specific theory or mechanism, and TGF- 1, Treatment with c-ABC and LOXL2 appears to improve the functional properties of new cartilage equivalent to that of cell-derived native articular cartilage.

연골세포 분리: 태아 양 관절 연골세포(foACs)는 의료 폐기물로 얻은 임신 120일 Dorper 교잡종 양의 슬개대퇴면에서 수확하였다(UC Davis 수의대학). 양쪽 과의 전체 표면과 활차구의 연골을 약 1 mm3 크기로 자른 다음, 덜베코 변형 이글 배지(4.5 g/L 포도당 및 GlutaMAX 함유, DMEM; Gibco) 및 2% (v/v) 페니실린/스트렙토마이신/펀지존(PSF; Lonza)으로 3회(500 G, 5분) 세척하고 원심분리하였다. 세포조직을 3% (v/v) 우태아 혈청(FBS; Atlanta Biologicals)을 함유하는 DMEM에서 0.2% (w/v) II형 콜라겐분해효소(Worthington)로 37°C에서 18시간 동안 부드럽게 흔들면서 소화시켰다. 소화 후 생성된 세포 용액을 70 μm 세포 여과기를 통해 여과하였다. 연구 1-3의 경우 이전에 설명한 바와 같이 foACs를 154.4mM 염화암모늄(Sigma), 10mM 탄산수소칼륨(Fisher Scientific), 50mM EDTA 테트라소듐염(Acros Organics)을 함유한 ACK 완충액(초순수에서 3분)으로 세척하였다. 이 1차(P0) foACs는 20% (v/v) DMSO(Sigma) 및 10% (v/v) FBS를 함유하는 DMEM에 냉동되었다. Chondrocyte isolation: Fetal sheep articular chondrocytes (foACs) were harvested from the patellofemoral surface of Dorper crossbred sheep at 120 days of gestation obtained from medical waste (UC Davis School of Veterinary Medicine). The entire surface of both condyles and the cartilage of the trochlear groove were cut into approximately 1 mm 3 pieces and then cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM with 4.5 g/L glucose and GlutaMAX; Gibco) and 2% (v/v) penicillin/streptomycin. /Washed 3 times (500 G, 5 minutes) with Punji Zone (PSF; Lonza) and centrifuged. Cell tissue was incubated with 0.2% (w/v) type II collagenase (Worthington) in DMEM containing 3% (v/v) fetal bovine serum (FBS; Atlanta Biologicals) for 18 h at 37°C with gentle shaking. Digested. The cell solution produced after digestion was filtered through a 70 μm cell strainer. For studies 1-3, foACs were incubated in ACK buffer (3 min in ultrapure water) containing 154.4mM ammonium chloride (Sigma), 10mM potassium bicarbonate (Fisher Scientific), and 50mM EDTA tetrasodium salt (Acros Organics), as previously described. Washed with . These primary (P0) foACs were frozen in DMEM containing 20% (v/v) DMSO (Sigma) and 10% (v/v) FBS.

연골세포 팽창 및 재분화: 이전에 냉동된 P0 foACs를 1.5x104 cells/cm2의 밀도로 T-225 플라스크에 파종하고 2% FBS와 연골형성적으로 조정된 TFP 보충제(1 ng/mL TGF-1, 5 ng/mL bFGF, 10 ng/mL PDGF; 모두 PeproTech에서)를 함유한 화학적으로 정의된 연골형성 배지(CHG 배지)(1% PSF, 1% ITS+ 프리믹스(BD Biosciences), 1% 필수 아미노산(Gibco), 100 nM 덱사메타손(Sigma), 50 mg/mL 아스코브산-2-인산(Sigma), 40 g/mL L-프롤린(Sigma) 및 100 mg/mL 피루브산나트륨(Sigma)을 함유하는 DMEM)에서 팽창시켰다. 배지는 23일마다 교환하였다. 융합 시 0.5% Trypsin-EDTA(Gibco)로 5분간 세포를 들어올린 후 0.2% II형 콜라겐분해효소(collagenase)와 2% FBS를 함유하는 DMEM으로 37°C에서 약 1시간 동안 20분마다 교반하면서 세포층을 소화시켰다. 생성된 세포 용액을 70 μm 세포 여과기를 통해 여과하고 3대(P3)를 달성하기 위해 T-225 플라스크에 재파종하였다. P3 foACs는 이전에 설명한 바와 같이 집합체 재분화(P3R)를 거쳤다. 요약하자면, TGB 보충제(10 ng/mL TGF-1, 100 ng/mL GDF-5, 100 ng/mL BMP-2; 모두 PeproTech에서)를 함유한 CHG 배지 750,000 cells/mL를 인산 완충 식염수(PBS; Sigma)로 만든 1% (w/v) 분자생물학 등급 아가로스(Thermo Fisher Scientific)로 코팅된 100 mm x 20 mm 페트리 접시에서 배양하여 비부착성 환경을 만들었다. 집합체 배양은 처음 3일 동안 60 rpm으로 오비탈 셰이커에서 유지되었고 나머지 14일간의 재분화 기간 동안 정적으로 유지되었다. 배지는 23일마다 교환하였다. 배양 기간이 끝나면 0.5% Trypsin-EDTA로 20분간 집합체를 소화시킨 후 2% FBS를 함유하는 DMEM에서 0.2% 콜라겐분해효소(collagenase)로 37°C에서 약 2시간 동안 20분마다 교반하였다. 집합체가 해리된 후 세포를 70 μm 세포 여과기로 여과하고 계수하였다. Chondrocyte expansion and redifferentiation: Previously frozen P0 foACs were seeded into T-225 flasks at a density of 1.5x104 cells/ cm2 and supplemented with 2% FBS and chondrogenically adjusted TFP (1 ng/mL TGF- 1, 5 ng/mL bFGF, 10 ng/mL PDGF; Chemically defined chondrogenic medium (CHG medium) containing (1% PSF, 1% ITS+ premix (BD Biosciences), 1% essential amino acids (Gibco), 100 nM dexamethasone (Sigma), 50 mg/mL, all from PeproTech). (DMEM containing mL ascorbate-2-phosphate (Sigma), 40 g/mL L-proline (Sigma), and 100 mg/mL sodium pyruvate (Sigma)). The medium was changed every 23 days. At fusion, cells were lifted with 0.5% Trypsin-EDTA (Gibco) for 5 minutes and then incubated with DMEM containing 0.2% type II collagenase and 2% FBS at 37°C for approximately 1 hour with stirring every 20 minutes. The cell layer was digested. The resulting cell solution was filtered through a 70 μm cell strainer and reseeded in T-225 flasks to achieve passage 3 (P3). P3 foACs underwent aggregate redifferentiation (P3R) as previously described. In summary, TGB supplementation (10 ng/mL TGF- 1, 100 ng/mL GDF-5, 100 ng/mL BMP-2; CHG medium containing 750,000 cells/mL (all from PeproTech) was plated on 100 mm x 20 mm Petri coated with 1% (w/v) molecular biology grade agarose (Thermo Fisher Scientific) made in phosphate-buffered saline (PBS; Sigma). Cultured in a dish to create a non-adherent environment. Aggregate cultures were maintained on an orbital shaker at 60 rpm for the first 3 days and static for the remaining 14 days of redifferentiation. The medium was changed every 23 days. At the end of the incubation period, the aggregates were digested with 0.5% Trypsin-EDTA for 20 minutes and then stirred every 20 minutes for approximately 2 hours at 37°C with 0.2% collagenase in DMEM containing 2% FBS. After the aggregates were dissociated, cells were filtered through a 70 μm cell strainer and counted.

연골세포 액틴 시각화: 2단계에서 세포골격 매개 연골형성 재분화에 대한 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리의 효과를 시각화하기 위해 미처리 P0 foACs 및 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 미처리 P3 및 P3R foACs에서 F-액틴 염색을 수행하였다. 약 8x103 cells/cm2을 2% FBS 존재 하에 1시간 동안 유리 슬라이드에 부착시켰다. 비부착 세포는 PBS로 두 번 교환하여 제거하였고, 부착된 세포는 10분 동안 PBS에 3.9% 포름알데히드로 고정하였다. PBS로 다시 두 번 세척한 후 고정된 세포를 5분 동안 PBS에 0.1% Triton-X 100(Sigma)으로 투과시켰다. PBS로 두 번 세척한 후 세포를 30분 동안 CF594-접합 팔로이딘(Biotium; PBS에 1:200 희석)으로 염색하였다. 과도한 염색은 PBS로 두 번 교환하여 제거하였고 세포는 DAPI를 함유한 Vectashield(Vector Laboratories)로 대조 염색하고 덮개 유리로 덮어 Texas Red 형광 채널을 사용하여 시각화하였다. Chondrocyte actin visualization: untreated P0 foACs and cytochalasin D treated and untreated P3 and P3R foACs to visualize the effect of cytochalasin D treatment on cytoskeleton-mediated chondrogenic redifferentiation in stage 2. F-actin staining was performed. Approximately 8x10 3 cells/cm 2 were attached to a glass slide for 1 hour in the presence of 2% FBS. Non-adherent cells were removed by exchanging PBS twice, and adhered cells were fixed with 3.9% formaldehyde in PBS for 10 minutes. After washing twice again with PBS, the fixed cells were permeabilized with 0.1% Triton-X 100 (Sigma) in PBS for 5 minutes. After washing twice with PBS, cells were stained with CF594-conjugated phalloidin (Biotium; diluted 1:200 in PBS) for 30 minutes. Excessive staining was removed by two exchanges with PBS, and cells were counterstained with Vectashield (Vector Laboratories) containing DAPI, covered with cover glasses, and visualized using the Texas Red fluorescence channel.

신생연골 구조체 파종 및 배양: P0, P3 또는 P3R foACs를 비부착성 아가로스 웰에서 공학적 신생연골 구조체로 자가조립하였다. 5 mm 직경의 원통형 포스트로 구성된 멸균 스테인리스강 몰드를 각 웰에 1 mL의 용융 2% (w/v) 아가로스를 함유하는 48 웰 플레이트에 삽입하여 플레이트 웰당 단일 아가로스 웰을 만들었다. 상온에서 아가로스가 고체화된 후 몰드를 제거하였다. 아가로스 웰에 파종 전 5일 동안 2회 교환한 CHG 배지를 채워 아가로스가 포화되도록 하였다. 각 단계에서 세포를 웰당 100 μL CHG 배지에 5 mm 아가로스 웰에 파종하였다. 1단계에서 P0 또는 P3R foACs를 각각 5가지 밀도(2, 3, 4, 5 및 6백만 개의 세포/구조체)로 파종하였다. 2단계에서 P3 및 P3R foACs를 구조체당 2백만 개의 세포로 파종하였다. 3단계에서 2백만 개의 P3R foACs를 파종하였다. 모든 구조체는 6일째 분리하고 구조체 부착을 방지하기 위해 아가로스로 코팅된 더 큰 웰에 배치하였다. 6주 동안의 배양 기간 동안 분리 전에는 매일, 분리 후에는 2일마다 배지를 교환하였다. 1단계에서는 신생연골 배양 중 화학적 처리를 적용하지 않았다. 2단계에서 사이토칼라신 D(cytochalasin D)(Enzo Life Sciences; 파종 시 및 처음 48시간 동안 2 μM)와 히알루로니다제(hyaluronidase)(파종 시 200 units/mL)를 full-full factorial 설계로 적용하였다. 3단계에서는 이전 단계와 같이 사이토칼라신 D(cytochalasin D)를 적용하였으며, TGF-1(전체 배양 기간 동안 10 ng/mL), 콘드로이티나제 ABC(c-ABC, Sigma; 7일째 4시간 동안 2 units/mL) 및 LOX 칵테일(7~21일에 적용, 라이실 산화효소 유사 2(LOXL2, Signal Chem; 0.15 μg/mL), 황산구리(Sigma; 1.6 μg/mL) 및 히드록실라이신(Sigma; 0.146 μg/mL)으로 구성)로 구성된 TCL 처리를 적용하였다. 참고로 분리 중 ACK 완충액으로 처리하지 않은 P0 foACs(P0 대조군)도 구조체당 4.5백만 개의 세포로 파종하고 신생연골 배양 중 다른 화학적 처리를 하지 않았다. 모든 신생연골 평가는 배양 기간 종료 시 수행되었다. New cartilage construct seeding and culture: P0, P3, or P3R foACs were self-assembled into engineered new cartilage constructs in non-adherent agarose wells. A sterile stainless steel mold consisting of a 5 mm diameter cylindrical post was inserted into a 48 well plate containing 1 mL of molten 2% (w/v) agarose in each well, creating a single agarose well per plate well. After the agarose solidified at room temperature, the mold was removed. Agarose wells were filled with CHG medium, which was exchanged twice for 5 days before seeding, to ensure agarose saturation. At each step, cells were seeded in 5 mm agarose wells in 100 μL CHG medium per well. In step 1, P0 or P3R foACs were seeded at five densities (2, 3, 4, 5, and 6 million cells/construct), respectively. In step 2, P3 and P3R foACs were seeded at 2 million cells per construct. In the third stage, 2 million P3R foACs were sown. All constructs were isolated on day 6 and placed into larger wells coated with agarose to prevent construct attachment. During the 6-week culture period, the medium was changed every day before separation and every 2 days after separation. In stage 1, no chemical treatment was applied during neocartilage culture. In step 2, cytochalasin D (Enzo Life Sciences; 2 μM at sowing and for the first 48 hours) and hyaluronidase (200 units/mL at sowing) were applied in a full-full factorial design. did. In step 3, cytochalasin D was applied as in the previous step, and TGF- 1 (10 ng/mL for the entire culture period), chondroitinase ABC (c-ABC, Sigma; 2 units/mL for 4 h on day 7), and LOX cocktail (applied on days 7 to 21; lysyl oxidase-like TCL treatment consisting of 2 (LOXL2, Signal Chem; 0.15 μg/mL), copper sulfate (Sigma; 1.6 μg/mL), and hydroxylysine (Sigma; 0.146 μg/mL) was applied. For reference, P0 foACs (P0 control) that were not treated with ACK buffer during isolation were also seeded at 4.5 million cells per construct and were not subjected to any other chemical treatment during the new cartilage culture. All new cartilage assessments were performed at the end of the culture period.

신생연골 전체 형태 분석: ImageJ(National Institutes of Health)를 사용하여 사진에서 신생연골 구조체의 직경과 두께를 측정하였다. 함수무게는 샘플을 조직학적, 생화학적 및 기계적 분석을 위해 분할하기 전에 전체 구조체의 무게를 측정하여 얻었다. Analysis of the overall shape of new cartilage: The diameter and thickness of the new cartilage structure were measured from photographs using ImageJ (National Institutes of Health). The wet weight was obtained by weighing the entire construct before splitting the samples for histological, biochemical, and mechanical analysis.

신생연골의 조직학적 및 면역조직화학적 평가: 포르말린 고정 샘플을 파라핀에 포매하고 구조체의 전체 두께를 노출시키기 위해 단축을 따라 5 μm 절편으로 절편하였다. 모든 연구에서 H&E로 염색하여 형태를 보여주고, safranin O/fast green으로 글리코스아미노글리칸(GAG) 침착을 보여주고, picrosirus red로 콜라겐을 시각화하였다. 또한 폰 코사(Von Kossa) 및 알리자린 레드(alizarin red) 염색을 수행하여 무기질화를 확인하였다. 면역조직화학(IHC)을 수행하여 콜라겐 I(Abcam ab34710, 희석 1:250), 콜라겐 II(Abcam ab34712, 희석 1:4000)을 염색하였다. 1단계에서는 콜라겐 VI(Abcam ab6588, 희석 1:250) 및 콜라겐 X(Abcam ab49945, 희석 1:200)을 염색하기 위해 IHC도 수행하였다. Histological and immunohistochemical evaluation of new cartilage: Formalin-fixed samples were embedded in paraffin and sectioned into 5 μm sections along the minor axis to expose the entire thickness of the construct. In all studies, morphology was demonstrated by staining with H&E, glycosaminoglycan (GAG) deposition was demonstrated with safranin O/fast green, and collagen was visualized with picrosirus red. In addition, Von Kossa and alizarin red staining were performed to confirm mineralization. Immunohistochemistry (IHC) was performed to stain collagen I (Abcam ab34710, dilution 1:250) and collagen II (Abcam ab34712, dilution 1:4000). In step 1, IHC was also performed to stain collagen VI (Abcam ab6588, dilution 1:250) and collagen X (Abcam ab49945, dilution 1:200).

신생연골의 생화학적 평가: 생화학적 샘플의 함수무게를 측정한 후 동결건조하고 다시 무게를 측정하여 건조 무게를 측정하였다. 건조된 샘플을 65°C에서 18시간 동안 125 μg/mL 파파인(Sigma-Aldrich), 5 mM N-아세틸-L-시스테인, 5 mM EDTA, 100 mM 인산 완충액에서 소화시켰다. 글리코스아미노글리칸(GAG) 함량은 Blyscan assay kit(Biocolor)로 측정하였다. 콜라겐 함량은 염산을 사용하여 변형된 비색 클로라민-T 하이드록시프롤린 분석으로 측정하였다. Sircol 콜라겐 표준품(Bicolor)을 사용하여 표준 곡선을 생성하였다. PicoGreen dsDNA 시약(Invitrogen)을 사용하여 DNA 함량을 측정하였다. 신생연골의 콜라겐 및 글리코스아미노글리칸(GAG) 함량은 함수무게, 건조무게 및 DNA 함량에 대해 정량화하였다. 피리디놀린 가교를 이전에 설명한 대로 피리디놀린 표준품(Quidel)을 사용하여 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 정량하였다. 피리디놀린 함량은 함수무게 및 콜라겐 함량에 대해 정량화하였다. Biochemical evaluation of new cartilage: The wet weight of the biochemical sample was measured, freeze-dried, and weighed again to determine the dry weight. Dried samples were digested in 125 μg/mL papain (Sigma-Aldrich), 5 mM N-acetyl-L-cysteine, 5 mM EDTA, 100 mM phosphate buffer for 18 h at 65°C. Glycosaminoglycan (GAG) content was measured using a Blyscan assay kit (Biocolor). Collagen content was measured by a modified colorimetric chloramine-T hydroxyproline assay using hydrochloric acid. A standard curve was generated using Sircol collagen standard (Bicolor). DNA content was measured using PicoGreen dsDNA reagent (Invitrogen). Collagen and glycosaminoglycan (GAG) content of new cartilage was quantified in terms of wet weight, dry weight, and DNA content. Pyridinoline cross-linking was quantified by high-performance liquid chromatography (HPLC) using pyridinoline standards (Quidel) as previously described. Pyridinoline content was quantified based on water content and collagen content.

신생연골의 기계적 평가: 각 구조체에서 3 mm 직경의 펀치에 대해 크리프 압입 압축 시험을 수행하였으며, 10 내지 15%의 변형률을 달성하기 위해 0.45 내지 2 g 범위의 하중을 사용하여 평평하고 다공성인 압입자 팁(0.8 mm 직경)을 적용하였다. 준해석적, 준수치적 선형 이상 모델과 유한요소 분석을 사용하여 실험 데이터로부터 집합체 탄성률과 전단 탄성률을 얻었다. 인장 시험은 ASTM 표준(ASTM D3039)에 따라 수행되었다. 게이지 길이가 1.92 mm인 개 뼈 모양의 시편으로 구조체를 펀칭하고 게이지 길이 외부의 세포조직에 종이 탭을 접착하였다. 종이 탭을 TestResources장치(TestResources Inc.)에 고정하고 시료가 파괴될 때까지 초당 게이지 길이의 1%로 당겼다. 실험 데이터로부터 응력-변형률 곡선을 생성하고 ImageJ 분석을 통해 시료의 단면적을 측정하였다. 곡선의 선형 영역에 대한 최소제곱 맞춤을 사용하여 인장 탄성률을 얻었고 최대 응력이 극한 인장 강도(UTS)를 나타냈다. Mechanical evaluation of new cartilage: Creep indentation compression tests were performed on each construct on a 3 mm diameter punch, flat and porous indenter using loads ranging from 0.45 to 2 g to achieve a strain of 10 to 15%. A tip (0.8 mm diameter) was applied. Collective and shear moduli were obtained from experimental data using semi-analytical and quasi-numerical linear ideal models and finite element analysis. Tensile testing was performed according to ASTM standards (ASTM D3039). The structure was punched out of a dog bone-shaped specimen with a gauge length of 1.92 mm, and paper tabs were glued to the tissue outside the gauge length. A paper tab was secured to a TestResources apparatus (TestResources Inc.) and pulled at 1% of the gauge length per second until the sample was broken. A stress-strain curve was generated from the experimental data, and the cross-sectional area of the sample was measured through ImageJ analysis. The tensile modulus was obtained using a least squares fit to the linear region of the curve, and the maximum stress represented the ultimate tensile strength (UTS).

기능성 지수 평가: 수정된 기능성 지수(FI; Equation 1)를 사용하여 모든 단계에서 공학적으로 제작된 신생연골을 고유 태아 및 유년기 소 관절 연골과 정량적으로 평가하고 각 단계로 진행할 배양 조건을 선택하였다. 연골 내 구조-기능 관계, 관절 하중 부하 시 압축 및 인장 특성의 중요성, 세포조직 통합을 위한 생화학적 특성의 중요성, 및 기계적 무결성에 대한 가교의 기여도를 기반으로 모든 인자에 동일한 가중치를 부여하였다. 기능성 지수에서 G는 글리코스아미노글리칸(GAG)/함수무게(%), C는 총 콜라겐/함수무게(%), P는 피리디놀린/콜라겐(nmol/mg), EC는 (압축) 집합체 탄성률, ET는 인장 탄성률을 나타낸다. 첨자 nat와 eng는 각각 고유 세포조직과 설계된 세포조직을 나타낸다. 두께가 일정하지 않고 파열, 파손 또는 구형 영역과 같은 비정상적인 형태의 구조체는 부적합한 것으로 간주하고 기능성 지수 평가에서 제외하였다. Functional index evaluation: Engineered neocartilage was quantitatively evaluated against native fetal and juvenile bovine articular cartilage at all stages using a modified functional index (FI; Equation 1), and culture conditions to proceed to each stage were selected. All factors were given equal weight based on the structure-function relationship within cartilage, the importance of compressive and tensile properties during joint loading, the importance of biochemical properties for cellular tissue integrity, and the contribution of cross-linking to mechanical integrity. In the functional index, G is glycosaminoglycan (GAG)/water weight (%), C is total collagen/water weight (%), P is pyridinoline/collagen (nmol/mg), and E C is (compressed) The collective elastic modulus, E T represents the tensile elastic modulus. The subscripts nat and eng indicate native cell organization and designed cell organization, respectively. Structures with irregular thickness and abnormal shapes such as rupture, breakage, or spherical areas were considered unsuitable and excluded from the functional index evaluation.

수학식 1:Equation 1:

통계 분석: 1단계에서는 Prism 7(GraphPad Software)에서 이원 분산 분석(ANOVA)과 Tukey 사후 검정을 사용하여 두 계대 조건에 걸쳐 서로 다른 파종 밀도의 정량적 신생연골 특성과 기능성 지수를 분석하였다. 2단계에서는 일원 ANOVA와 Tukey 사후 검정을 수행하여 서로 다른 처리 그룹 간의 정량적 신생연골 특성과 기능성 지수를 분석하였다. 3단계에서는 Student t-검정을 수행하여 처리 그룹 간의 정량적 특성과 기능성 지수를 분석하였다. 그룹당 샘플 크기 n = 6을 사용하였다. 모든 데이터는 평균 ± 표준편차로 표시된다. 유의성은 P <0.05로 결정되었으며 정량적 결과를 표시하는 그림에서 통계적으로 다른 그룹을 서로 다른 기호로 표시하여 나타낸다. Statistical analysis: In step 1, quantitative new cartilage properties and functional indices were analyzed at different seeding densities across the two passage conditions using two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's post hoc test in Prism 7 (GraphPad Software). In the second step, one-way ANOVA and Tukey's post hoc test were performed to analyze quantitative new cartilage properties and functional indices between different treatment groups. In the third step, Student t-test was performed to analyze quantitative characteristics and functional indices between treatment groups. A sample size of n = 6 per group was used. All data are expressed as mean ± standard deviation. Significance was determined at P < 0.05, and in figures displaying quantitative results, statistically different groups are indicated by different symbols.

1단계: 신생연골 구조체는 계대와 세포 밀도에 따라 형태학적 차이를 보였다(도 6 참조). P0 신생연골의 경우 세포 파종 밀도가 클수록 구조체의 직경, 두께 및 함수무게가 증가하였다. 2, 3, 4, 5 및 6백만 개의 세포로 파종한 P0 구조체의 직경과 동일한 세포 밀도로 파종한 P3R 구조체의 직경은 각각 5.3 ± 0.2(도 6E), 6.2 ± 0.2(도 6D), 6.9 ± 0.2(도 6C), 7.1 ± 0.3(도 6C), 7.2 ± 0.1(도 6C), 8.2 ± 0.2(도 6A), 8.2 ± 0.1(도 6A, 도 6B), 7.8 ± 0.3(도 6B), 7.2 ± 0.1(도 6C), 7.0 ± 0.2(도 6C) mm이었다. 2, 3, 4, 5 및 6백만 개의 세포로 파종한 P0 구조체의 두께와 동일한 세포 밀도로 파종한 P3R 구조체의 직경은 각각 0.5 ± 0.0(도 6F), 0.5 ± 0.0(도 6F), 0.7 ± 0.1(도 6E), 0.7 ± 0.2(도 6D, 도 6E), 0.9 ± 0.1(도 6B, 도 6C), 0.9 ± 0.0(도 6B, 도 6C, 도 6D), 1.0 ± 0.0(도 6B), 1.2 ± 0.1(도 6A), 0.7 ± 0.0(도 6C, 도 6D, 도 6E), 0.8 ± 0.1(도 6B, 도 6C, 도 6D, 도 6E) mm이었다. 2, 3, 4, 5 및 6백만 개의 세포로 파종한 P0 구조체의 함수무게와 동일한 세포 밀도로 파종한 P3R 구조체의 직경은 각각 12.8 ± 0.5(도 6G), 19.0 ± 0.6(도 6F), 30.2 ± 3.5(도 6E), 35.2 ± 5.2(도 6D), 39.5 ± 1.9(도 6D), 49.5 ± 1.9(도 6C), 53.6 ± 1.4(도 6B, 도 6C), 58.2 ± 1.3(도 6A, 도 6B), 59.3 ± 3.6(도 6A), 58.4 ± 4.0(도 6A) mg이었다. 2, 3 및 4백만 개의 세포로 파종한 구조체는 균일하고 디스크 모양이며 각 구조체 내에서 일정한 두께를 유지하였다. 2백만 및 3백만 개의 세포로 이루어진 구조체는 두께가 일정했지만 곡선형이었고, 4백만 개의 세포로 이루어진 구조체는 평평했다. 5백만 및 6백만 개의 세포로 파종한 구조체는 일관되지 않은 두께와 접히고 파열된 가장자리를 포함한 불규칙한 형태를 보였다. P3R 신생연골에서는 일반적으로 파종 밀도가 클수록 구조체의 직경은 감소하고 두께와 함수무게는 증가하였다. 4백만 개의 세포로 파종한 구조체는 작고 잘 정의된 낮은 세포 밀도의 확산된 기질 포켓을 보였다. 5백만 및 6백만 개의 세포 파종 밀도에서 이 영역이 파열되어 구조체가 두 개의 별개 층을 형성하고 한 층만 완전히 온전했다. 이러한 구조체의 보고된 두께는 온전한 층에서 측정되었다. Stage 1: The new cartilage structure showed morphological differences depending on passage and cell density (see Figure 6). In the case of P0 new cartilage, as the cell seeding density increased, the diameter, thickness, and water weight of the structure increased. The diameters of P3R constructs seeded at the same cell density as those of P0 constructs seeded with 2, 3, 4, 5, and 6 million cells were 5.3 ± 0.2 (Figure 6E), 6.2 ± 0.2 (Figure 6D), and 6.9 ± 6.9, respectively. 0.2 (Figure 6C), 7.1 ± 0.3 (Figure 6C), 7.2 ± 0.1 (Figure 6C), 8.2 ± 0.2 (Figure 6A), 8.2 ± 0.1 (Figure 6A, Figure 6B), 7.8 ± 0.3 (Figure 6B), 7.2 ± 0.1 (Figure 6C) and 7.0 ± 0.2 (Figure 6C) mm. The diameters of P3R constructs seeded at a cell density equal to the thickness of P0 constructs seeded with 2, 3, 4, 5, and 6 million cells were 0.5 ± 0.0 (Figure 6F), 0.5 ± 0.0 (Figure 6F), and 0.7 ± 0.7, respectively. 0.1 (Figure 6E), 0.7 ± 0.2 (Figure 6D, Figure 6E), 0.9 ± 0.1 (Figure 6B, Figure 6C), 0.9 ± 0.0 (Figure 6B, Figure 6C, Figure 6D), 1.0 ± 0.0 (Figure 6B), 1.2 ± 0.1 (Figure 6A), 0.7 ± 0.0 (Figure 6C, Figure 6D, Figure 6E), and 0.8 ± 0.1 (Figure 6B, Figure 6C, Figure 6D, Figure 6E) mm. The water weight of P0 constructs seeded with 2, 3, 4, 5, and 6 million cells and the diameter of P3R constructs seeded at the same cell density were 12.8 ± 0.5 (Figure 6G), 19.0 ± 0.6 (Figure 6F), and 30.2, respectively. ± 3.5 (Figure 6E), 35.2 ± 5.2 (Figure 6D), 39.5 ± 1.9 (Figure 6D), 49.5 ± 1.9 (Figure 6C), 53.6 ± 1.4 (Figure 6B, Figure 6C), 58.2 ± 1.3 (Figure 6A, Figure 6C). 6B), 59.3 ± 3.6 (Figure 6A), and 58.4 ± 4.0 (Figure 6A) mg. Constructs seeded with 2, 3, and 4 million cells were uniform, disk-shaped, and maintained a constant thickness within each construct. The structures with 2 and 3 million cells had a constant thickness but were curved, while the structures with 4 million cells were flat. Constructs seeded with 5 and 6 million cells showed inconsistent thickness and irregular morphology with folded and fractured edges. In P3R new cartilage, generally, as the seeding density increased, the diameter of the structure decreased and the thickness and wet weight increased. Constructs seeded with 4 million cells showed small, well-defined, diffuse matrix pockets of low cell density. At seeding densities of 5 and 6 million cells, this region ruptured and the structure formed two distinct layers, with only one layer remaining completely intact. The reported thickness of these structures was measured in intact layers.

조직학적으로 계대 및 신생연골 파종 밀도의 함수로서 세포 형태와 글리코스아미노글리칸(GAG), 콜라겐 및 콜라겐 II 염색 강도의 차이가 관찰되었다(도 6 참조). H&E 염색은 P0와 P3R 구조체 모두에서 고유 세포조직에 존재하는 세포보다 더 큰 연골세포를 보여주었다. 또한 P3R 구조체에서 세포를 둘러싼 소강은 P0 신생연골의 소강보다 컸다. 황산화 글리코스아미노글리칸(GAG)s에 대한 Safranin O 염색은 고유 세포조직에 비해 P0 및 P3R 구조체 모두에서 더 강한 염색을 보였다. Safranin O는 P0 구조체의 중심 영역에 비해 외부 영역에서 덜 강하게 염색되었다. 이 외부 영역은 P3R 구조체에서 크게 감소하였다. 글리코스아미노글리칸(GAG) 염색은 P0 신생연골에서 4백만 개의 세포 파종 밀도에서 가장 강해 보였다. P3R 신생연골에서 글리코스아미노글리칸(GAG) 염색은 2백만 개의 세포 밀도에서 가장 강했고 파종 밀도가 증가함에 따라 감소하였다. 콜라겐에 대한 피크로시리우스 레드(Picrosirius red) 염색은 고유 세포조직에 비해 P0 및 P3R 신생 세포조직 모두에서 덜 강했다. P0 및 P3R 구조체의 외부 영역은 내부 영역보다 더 강하게 염색되었고 이러한 영역은 P3R 신생연골에서 더 얇았다. 피크로시리우스 레드(Picrosirius red) 염색은 P0 신생연골에서 4백만 개, P3R 신생연골에서 2백만 개의 세포 파종 밀도에서 가장 강했다. 콜라겐 I 염색은 모든 그룹에서 최소였다. P0 신생연골 내에서 콜라겐 II 염색은 4백만 개의 세포 파종 밀도에서 최고치를 보였다. P3R 신생연골 내에서 콜라겐 II 염색은 2백만 개의 세포 밀도에서 가장 강했고 파종 밀도가 증가함에 따라 감소하였다. 콜라겐 VI, 콜라겐 X, 알리자린 레드(alizarin red) 및 폰 코사(Von Kossa)에 대한 추가 염색이 도 7에 나와 있다. P0 및 P3R 신생연골은 모두 콜라겐 VI에 대해 양성 염색되었고 P3R 신생연골은 가장 진하게 염색되었다. P0 및 P3R 신생연골은 또한 신생연골의 주변 세포외기질(ECM)이 아닌 소강 내에서 콜라겐 X에 대해 약하게 염색되었다. 모든 계대 및 파종 밀도의 신생연골은 알리자린 레드(alizarin red) 또는 폰 코사(Von Kossa)로 염색되지 않았다. 생화학적 함량, 기계적 특성 및 기능성 지수 계산은 도 13의 표 1과 도 6에 나와 있다. 기능성 지수는 최적의 P0(P0 Opt) 및 P3R(P3R Opt) 파종 밀도를 각각 4백만 및 2백만 cells/construct로 확인하였다. 우수한 기능성 지수에 기초하여 2백만 cells/construct로 파종한 P3R군이 2단계로 진행되었다. Histologically, differences in cell morphology and glycosaminoglycan (GAG), collagen, and collagen II staining intensity were observed as a function of passaged and new cartilage seeding density (see Figure 6). H&E staining showed larger chondrocytes in both P0 and P3R constructs than cells present in native tissue. Additionally, the cavity surrounding the cells in the P3R structure was larger than that of P0 new cartilage. Safranin O staining for sulfated glycosaminoglycans (GAGs) showed stronger staining in both P0 and P3R constructs compared to native tissue. Safranin O stained less intensely in the outer region compared to the central region of P0 structures. This external region was greatly reduced in the P3R construct. Glycosaminoglycan (GAG) staining appeared strongest at a seeding density of 4 million cells in P0 new cartilage. Glycosaminoglycan (GAG) staining in P3R neocartilage was strongest at a density of 2 million cells and decreased with increasing seeding density. Picrosirius red staining for collagen was less intense in both P0 and P3R neoplastic tissue compared to native tissue. The outer regions of P0 and P3R structures stained more intensely than the inner regions, and these regions were thinner in P3R neocartilage. Picrosirius red staining was strongest at a seeding density of 4 million cells in P0 new cartilage and 2 million cells in P3R new cartilage. Collagen I staining was minimal in all groups. Collagen II staining within P0 new cartilage peaked at a seeding density of 4 million cells. Within P3R neocartilage, collagen II staining was strongest at a density of 2 million cells and decreased with increasing seeding density. Additional staining for collagen VI, collagen X, alizarin red and Von Kossa is shown in Figure 7. Both P0 and P3R new cartilage stained positive for collagen VI, and P3R new cartilage stained most darkly. P0 and P3R new cartilage also stained weakly for collagen New cartilage at all passages and seeding densities was not stained with alizarin red or Von Kossa. The biochemical content, mechanical properties and functional index calculations are shown in Table 1 and Figure 6 in Figure 13. The functional index confirmed that the optimal P0 (P0 Opt) and P3R (P3R Opt) seeding densities were 4 million and 2 million cells/construct, respectively. Based on the excellent functional index, the P3R group seeded at 2 million cells/construct was carried out in two stages.

참고로 분리 시 ACK 완충액으로 처리하지 않은 P0 foACs에서 배양한 신생연골도 기계적으로 시험하였다. P0 foACs와 이전 연구의 방법에 기초하여 이 구조체는 구조체당 4.5백만 개의 세포 밀도로 파종하였다. 집합체 탄성률, 전단 탄성률 및 투과성은 각각 97.7 ± 20.4 kPa, 43.1 ± 12.1 kPa, 45.1 ± 15.7 x 1015 m4/Ns이었다. 인장 탄성률과 UTS는 각각 0.8 ± 0.2 MPa 및 0.2 ± 0.1 MPa이었다. For reference, new cartilage cultured in P0 foACs that was not treated with ACK buffer during isolation was also mechanically tested. Based on the methods of P0 foACs and previous studies, these constructs were seeded at a density of 4.5 million cells per construct. The collective modulus, shear modulus, and permeability were 97.7 ± 20.4 kPa, 43.1 ± 12.1 kPa, and 45.1 ± 15.7 x 10 15 m 4 /Ns, respectively. The tensile modulus and UTS were 0.8 ± 0.2 MPa and 0.2 ± 0.1 MPa, respectively.

2단계: 이 단계의 첫 번째 연구에서는 집합체 재분화를 사용하지 않고 계대된 연골세포를 재분화시킬 수 있는 화학적 처리 능력을 결정하기 위해 사이토칼라신 D(cytochalasin D)와 히알루로니다제(hyaluronidase)를 조사하였다. P3 신생연골 구조체는 P3R 신생연골과 큰 형태학적 차이를 보였다. P3 신생연골(도 12 참조)에서 사이토칼라신 D(cytochalasin D)(Cyto D) 처리는 유일하게 평평하고 균일한 구조체를 초래하였다. 무처리(Untreated), 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리(Hya) 또는 이중 처리(Hya + Cyto D)는 구조체 중심에 확산된 공극이 있는 둥근 신생연골을 초래하였다. 무처리, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 이중 처리 구조체의 직경은 각각 2.8 ± 0.2, 3.7 ± 0.2, 2.6 ± 0.1 및 3.4 ± 0.2 mm이었다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 신생연골의 직경은 무처리, 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 및 이중 처리 신생연골의 직경보다 유의미하게 컸다. 이중 처리 신생연골의 직경도 무처리 및 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 신생연골보다 유의미하게 컸다. 무처리, 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 또는 이중 처리에 의해 생성된 신생연골의 두께는 각각 2.1 ± 0.2, 0.4 ± 0.1, 2.0 ± 0.2 및 1.5 ± 0.7 mm이었다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 신생연골은 다른 그룹의 신생연골보다 유의미하게 얇았다. 무처리, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 이중 처리 신생연골의 함수무게는 각각 7.1 ± 0.6, 8.4 ± 1.0, 6.7 ± 0.4 및 10.1 ± 1.3 mg이었다. 이중 처리 그룹의 함수무게는 다른 그룹보다 유의미하게 가장 컸다. cytochalasin 처리 그룹의 함수무게도 무처리 및 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 그룹보다 유의미하게 컸다. 조직학적으로 무처리, 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 및 이중 처리 그룹에서 공극 영역이 존재하였다(도 12 참조). 히알루로니다제(hyaluronidase)를 제외한 모든 처리는 고유 태아 양 관절 연골보다 더 어둡게 염색되었다. 모든 그룹의 총 콜라겐 염색은 고유 대조군에 대한 염색보다 덜 강했다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 가장 강한 글리코스아미노글리칸(GAG) 및 총 콜라겐 염색을 초래하였다. 모든 구조체는 고유 태아 양 반월판과 동등하게 콜라겐 I에 대해 염색되었고, 특히 무처리, 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 및 이중 처리 신생연골의 내부 확산 영역 주변에서 강하게 염색되었다. 모든 구조체는 콜라겐 II에 대해 최소한으로 염색되었다. P3 생화학적 및 기계적 데이터는 도 14의 표 2에 나와 있다. 집합체 재분화 없이 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 및 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리는 P3 신생연골에서 콜라겐 I 생산을 감소시키고 콜라겐 II 생산은 증가시킬 수 없었다. Phase 2: The first study in this phase examined cytochalasin D and hyaluronidase to determine the ability of chemical treatments to redifferentiate passaged chondrocytes without using aggregate redifferentiation. did. The P3 new cartilage structure showed significant morphological differences from the P3R new cartilage. In P3 new cartilage (see Figure 12), cytochalasin D (Cyto D) treatment resulted in a uniquely flat and uniform structure. Untreated, hyaluronidase treatment (Hya), or dual treatment (Hya + Cyto D) resulted in round new cartilage with diffuse pores in the center of the construct. The diameters of untreated, cytochalasin D-treated, and double-treated structures were 2.8 ± 0.2, 3.7 ± 0.2, 2.6 ± 0.1, and 3.4 ± 0.2 mm, respectively. The diameter of cytochalasin D-treated new cartilage was significantly larger than that of untreated, hyaluronidase-treated, and double-treated new cartilage. The diameter of the double-treated new cartilage was also significantly larger than that of the untreated and hyaluronidase-treated new cartilage. The thickness of new cartilage produced without treatment, hyaluronidase treatment, or dual treatment was 2.1 ± 0.2, 0.4 ± 0.1, 2.0 ± 0.2, and 1.5 ± 0.7 mm, respectively. New cartilage treated with cytochalasin D was significantly thinner than new cartilage in other groups. The wet weight of untreated, cytochalasin D-treated, and double-treated new cartilage was 7.1 ± 0.6, 8.4 ± 1.0, 6.7 ± 0.4, and 10.1 ± 1.3 mg, respectively. The function weight of the dual treatment group was significantly larger than that of the other groups. The functional weight of the cytochalasin-treated group was also significantly greater than that of the untreated and hyaluronidase-treated groups. Histologically, void areas existed in the untreated, hyaluronidase treated, and double treated groups (see Figure 12). All treatments except hyaluronidase stained darker than native fetal sheep articular cartilage. Total collagen staining in all groups was less intense than that for native controls. Cytochalasin D treatment resulted in the strongest glycosaminoglycan (GAG) and total collagen staining. All constructs stained for collagen I equivalently to native fetal sheep menisci, and were particularly strongly stained around the inner diffuse zone of untreated, hyaluronidase-treated, and dual-treated neocartilage. All constructs stained minimally for collagen II. P3 biochemical and mechanical data are shown in Table 2 in Figure 14. Treatment with cytochalasin D and hyaluronidase without aggregate redifferentiation was unable to reduce collagen I production and increase collagen II production in P3 new cartilage.

이 단계의 두 번째 연구에서는 1단계에서 전달된 P3R Opt 신생연골의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 및 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리와 함께 집합체 재분화가 도입되었다. P3R 신생연골(도 8 참조)에서 P3R Opt, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리(Cyto D) 및 이중 처리(Cyto D + Hya)는 균일한 두께의 구조체를 초래하였다. 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리(Hya)는 구조체 중심에 확산된 공극 영역의 형성을 초래하였다. 이중 처리 그룹을 제외한 모든 구조체는 약간 그릇 모양이었다. 무처리, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 이중 처리 구조체의 직경은 각각 8.2 ± 0.2, 6.5 ± 0.2, 5.9 ± 0.0 및 5.7 ± 0.3 mm이었다. 무처리 그룹의 구조체 직경은 다른 처리 그룹보다 유의미하게 컸다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 그룹의 구조체 직경은 히알루로니다제(hyaluronidase) 및 이중 처리 그룹보다 유의미하게 컸다. 무처리, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리, 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 및 이중 처리에 의해 생성된 신생연골의 두께는 각각 0.9 ± 0.0, 0.7 ± 0.1, 0.8 ± 0.2 및 0.4 ± 0.1 mm이었다. 이중 처리 신생연골의 두께는 다른 처리 그룹보다 유의미하게 작았다. 무처리, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 이중 처리 신생연골의 함수무게는 각각 50.1 ± 3.2, 28.1 ± 2.6, 23.9 ± 1.4 및 11.8 ± 3.9 mg이었다. 조직학적으로 확산된 공극 영역은 히알루로니다제(hyaluronidase) 처리 그룹에서만 존재하였다(도 8 참조). 글리코스아미노글리칸(GAG), 총 콜라겐 및 콜라겐 II 염색은 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 신생연골에서 가장 강했다. 생화학적 및 기계적 데이터뿐만 아니라 기능성 지수는 도 8과 도 15(표 3)에 나와 있다. 우수한 기능성 지수에 기초하여 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리가 3단계로 진행하도록 선택되었다. In the second study of this phase, aggregate redifferentiation was introduced with cytochalasin D and hyaluronidase treatment of P3R Opt neocartilage delivered in phase 1. In P3R new cartilage (see Figure 8), P3R Opt, cytochalasin D treatment (Cyto D), and double treatment (Cyto D + Hya) resulted in structures of uniform thickness. Hyaluronidase treatment (Hya) resulted in the formation of a diffuse void region in the center of the structures. All structures except the dual treatment group were slightly bowl shaped. The diameters of untreated, cytochalasin D-treated, and double-treated structures were 8.2 ± 0.2, 6.5 ± 0.2, 5.9 ± 0.0, and 5.7 ± 0.3 mm, respectively. The structure diameter of the untreated group was significantly larger than that of the other treated groups. The structure diameter of the cytochalasin D treatment group was significantly larger than that of the hyaluronidase and dual treatment groups. The thickness of new cartilage produced by untreatment, cytochalasin D treatment, hyaluronidase treatment, and dual treatment was 0.9 ± 0.0, 0.7 ± 0.1, 0.8 ± 0.2, and 0.4 ± 0.1 mm, respectively. It was. The thickness of the double-treated new cartilage was significantly smaller than that of the other treatment groups. The wet weight of untreated, cytochalasin D-treated, and double-treated new cartilage was 50.1 ± 3.2, 28.1 ± 2.6, 23.9 ± 1.4, and 11.8 ± 3.9 mg, respectively. Histologically, diffuse void areas were present only in the hyaluronidase treatment group (see Figure 8). Glycosaminoglycan (GAG), total collagen, and collagen II staining were strongest in cytochalasin D-treated neocartilage. Biochemical and mechanical data as well as functional indices are shown in Figures 8 and 15 (Table 3). Based on the excellent functionality index, cytochalasin D treatment was selected to proceed in three stages.

연골세포 내 F-액틴의 형광 염색은 세포 계대 및 처리 간에 뚜렷한 차이를 보였다(도 9 참조). P0 연골세포에서 액틴 배열은 각 세포의 주변부 주위에 고리로 나타나는 피질이었다. 미처리 P3 연골세포는 크기가 훨씬 컸고 섬유아세포와 유사한 세포 내에서 섬유상 액틴 배열을 보였다. P3 연골세포의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 둥근 세포 모양을 유도하였고, 액틴이 여전히 세포 전체에 존재하는 반면 대부분이 둘레에 국한되었다. 미처리 P3R 연골세포는 일부 작은 섬유상 영역과 함께 피질 액틴 배열을 보였다. P3R 연골세포의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 미처리 P3R 세포보다 더 많은 액틴을 피질에 국한시켰다. Fluorescent staining of F-actin in chondrocytes showed marked differences between cell passages and treatments (see Figure 9). In P0 chondrocytes, the actin array was cortical, appearing as a ring around the periphery of each cell. Untreated P3 chondrocytes were much larger in size and showed fibrous actin arrangements within the cells similar to fibroblasts. Cytochalasin D treatment of P3 chondrocytes induced a round cell shape, and while actin was still present throughout the cell, most of it was localized to the periphery. Untreated P3R chondrocytes showed cortical actin arrays with some small fibrous regions. Cytochalasin D treatment of P3R chondrocytes localized more actin to the cortex than untreated P3R cells.

3단계: 1단계에서 최적 그룹으로 P3R Opt를, 2단계에서 P3R Opt 신생연골의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리를 선택한 후, 3단계에서는 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리된 P3R Opt 신생연골에 대한 TCL 처리의 추가 효과를 조사하였다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D)와 TCL로 처리한 신생연골은 모양이 유사하고 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 신생연골보다 두꺼워 보였다. 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 사이토칼라신 D(cytochalasin D)와 TCL 이중 처리 신생연골의 직경은 각각 6.5 ± 0.4 및 6.4 ± 0.3 mm이었다. 이중 처리 신생연골의 두께는 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 신생연골보다 유의미하게 컸다: 각각 1.1 ± 0.1 및 0.8 ± 0.2 mm. 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 및 이중 처리 신생연골의 함수무게는 각각 87.1 ± 3.6 및 88.8 ± 1.3 mg이었다. 조직학적으로 두 그룹 모두의 신생연골은 균일해 보였다(도 10 참조). 두 그룹 모두 고유 태아 관절 연골보다 글리코스아미노글리칸(GAG)에 대해 더 강하게, 총 콜라겐에 대해 덜 강하게 염색되었다. 이중 처리 그룹은 글리코스아미노글리칸(GAG), 총 콜라겐 및 콜라겐 II에 대해 더 강하게 염색되었다. 어느 그룹도 콜라겐 I에 대해 염색되지 않았다. 생화학적 및 기계적 데이터뿐만 아니라 기능성 지수는 도 10과 도 16(표 4)에 나와 있다. 기능성 지수는 사이토칼라신 D(cytochalasin D)와 TCL로 처리한 신생연골이 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 단독으로 처리한 신생연골보다 우수함을 나타냈다. Step 3: Select P3R Opt as the optimal group in step 1, cytochalasin D treatment of P3R Opt new cartilage in step 2, and then select cytochalasin D-treated P3R Opt new cartilage in step 3. The additional effect of TCL treatment on cartilage was investigated. The new cartilage treated with cytochalasin D and TCL had a similar shape and appeared thicker than the new cartilage treated with cytochalasin D. The diameters of cytochalasin D-treated and cytochalasin D and TCL dual-treated new cartilage were 6.5 ± 0.4 and 6.4 ± 0.3 mm, respectively. The thickness of dual-treated new cartilage was significantly greater than that of cytochalasin D-treated new cartilage: 1.1 ± 0.1 and 0.8 ± 0.2 mm, respectively. The wet weight of cytochalasin D-treated and double-treated new cartilage was 87.1 ± 3.6 and 88.8 ± 1.3 mg, respectively. Histologically, the new cartilage in both groups appeared uniform (see Figure 10). Both groups stained more intensely for glycosaminoglycans (GAG) and less intensely for total collagen than native fetal articular cartilage. The dual treatment group stained more intensely for glycosaminoglycans (GAG), total collagen, and collagen II. Neither group stained for collagen I. Biochemical and mechanical data as well as functional indices are shown in Figures 10 and 16 (Table 4). The functional index showed that new cartilage treated with cytochalasin D and TCL was superior to new cartilage treated with cytochalasin D alone.

실시예 4는 정제되고 이후 고도로 계대된 세포를 사용하여 체외에서 세포조직 형성의 주요 현저한 측면을 모방하는 것이 세포가 유래된 고유 관절 연골과 동등한 기계적 특성을 갖는 신생연골을 생성하는 방법을 설명한다. 1-3단계를 통한 신생연골 기능성의 점진적 발달은 도 11에 나타나 있으며, 기계적 특성의 큰 증가를 보여준다. 구체적으로 신생연골 집합체 탄성률, 전단 탄성률 및 인장 탄성률은 P0 대조군에 비해 각각 9.6배, 7.2배 및 3.8배 증가하는 것으로 나타났고, 인장 강도는 9.0배 증가하였다. 이러한 연속적인 연구의 결과로 생성된 신생연골은 고유 태아 연골과 비교했을 때 FI 1.42를, 고유 유년기 연골과 비교했을 때 FI 1.03을 달성하였다. 이는 공학적으로 제작된 신생연골이 기능성 지수로 측정된 매개변수에 대해 고유 세포조직 값을 초과했음을 나타내며, 성인 수준의 특성을 달성할 수 있음을 나타낸다. Example 4 illustrates how mimicking key salient aspects of organogenesis in vitro using purified and then highly passaged cells produces neocartilage with mechanical properties equivalent to the native articular cartilage from which the cells are derived. The gradual development of new cartilage functionality through stages 1–3 is shown in Figure 11, showing a large increase in mechanical properties. Specifically, the new cartilage aggregate elastic modulus, shear modulus, and tensile modulus were found to increase 9.6-fold, 7.2-fold, and 3.8-fold, respectively, compared to the P0 control group, and the tensile strength increased 9.0-fold. The new cartilage produced as a result of this continuous study achieved an FI of 1.42 compared to native fetal cartilage and an FI of 1.03 compared to native juvenile cartilage. This indicates that the engineered new cartilage exceeded native cell organization values for parameters measured as functional indices, indicating that adult-level properties can be achieved.

1단계에서 P3R 세포로부터의 신생연골은 P0 신생연골 특성을 달성할 수 있었다. 최적 밀도로 파종한 P3R 신생연골의 기능성 지수는 최적 밀도로 파종한 P0 신생연골과 동등하였다. 태아 양 관절 연골과 관련하여 P0 Opt는 FI 0.77을, P3R Opt는 FI 0.78을 달성하였다. 기능적으로 견고한 세포조직을 공학적으로 제작하기 위해 다중 계대 세포를 사용하는 과정은 더 적은 수의 세포를 분리하여 우수한 신생연골을 공학적으로 제작할 수 있음을 나타내므로 큰 전환 영향을 미친다. 따라서 P3R Opt 신생연골은 후속 단계로 전달되었다. 2단계에서는 계대/재분화된 세포로부터 우수한 신생연골을 생산하는 데 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리만 필요한 것으로 나타났다. 예를 들어 P3R Opt 신생연골의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 압축 강성을 0.9배, 인장 강성을 1.0배, 인장 강도를 2.7배 증가시켜 고유 태아 연골에 대해 FI 1.1, 고유 유년기 연골에 대해 0.83을 산출하였다. 따라서 P3R Opt 신생연골의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리가 전달되었다. 3단계에서 TCL 처리 추가는 가교 기반 성숙을 촉진하고 신생연골의 기능적 특성을 고유 태아 연골에 대해 FI 1.42, 고유 유년기 연골에 대해 FI 1.03을 달성하도록 향상시키는 것으로 나타났다. 집합체 탄성률은 고유 태아 연골보다 높았고 인장 탄성률은 고유 수준의 범위 내에 있었다. 이 연구는 생체모방 관절 연골을 달성하고 다중 계대 세포를 사용하여 이를 수행하는 데 중요한 단계를 나타낸다. In stage 1, new cartilage from P3R cells could achieve P0 new cartilage characteristics. The functional index of P3R new cartilage seeded at optimal density was equivalent to that of P0 new cartilage seeded at optimal density. Regarding fetal sheep articular cartilage, P0 Opt achieved FI 0.77 and P3R Opt achieved FI 0.78. The process of using multi-passage cells to engineer functionally robust cellular tissues has a major translational impact as it indicates that superior new cartilage can be engineered by isolating fewer cells. Therefore, P3R Opt new cartilage was delivered to subsequent steps. In the second stage, only cytochalasin D treatment was shown to be necessary to produce excellent new cartilage from passaged/redifferentiated cells. For example, cytochalasin D treatment of P3R Opt neocartilage increased compressive stiffness by 0.9-fold, tensile stiffness by 1.0-fold, and tensile strength by 2.7-fold, resulting in an FI of 1.1 for native fetal cartilage and native juvenile cartilage. 0.83 was calculated. Therefore, cytochalasin D treatment of P3R Opt new cartilage was delivered. The addition of TCL treatment in step 3 was shown to promote cross-linking-based maturation and improve the functional properties of neocartilage to achieve FI 1.42 for native fetal cartilage and FI 1.03 for native juvenile cartilage. The aggregate modulus was higher than native fetal cartilage and the tensile modulus was within the range of native levels. This study represents an important step toward achieving biomimetic articular cartilage and doing so using multi-passage cells.

1단계에서 P3R Opt 신생연골은 P0 Opt 신생연골과 동등한 FI를 달성하였다. P0 신생연골 내에서 구조체의 기능적 특성은 고원에 도달할 때까지 파종 밀도가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 P3R 신생연골에서는 파종 밀도가 증가함에 따라 기능적 특성이 감소하였다. 이는 1차 세포가 계대 세포보다 합성적으로 더 유능하며 우수한 신생 세포조직을 생산하는 데 많은 수의 세포가 필요하다고 가정하는 전통적인 조직공학 전략과 대조된다. 이 연구에서 연골세포는 4,000배 이상 팽창되었고 1차 세포에 필요한 것보다 더 낮은 밀도로 파종되어 직경이 더 크고 FI가 동등한 신생연골을 달성하였다. P3R Opt 신생연골의 집합체 탄성률, 글리코스아미노글리칸(GAG)/DNA 생산 및 콜라겐/DNA 생산은 P0 Opt 신생연골보다 각각 0.3배, 2.2배 및 2.6배 더 컸다(도 6 참조). P3R Opt 신생연골의 콜라겐 함량이 P0 Opt 신생연골과 동등했지만 P3R Opt 신생연골의 인장 강성과 강도는 크게 감소하였다. 연골의 인장 특성에 대한 콜라겐 가교의 중요성을 고려할 때 P3R Opt 신생연골의 감소된 피리디놀린 함량은 3단계의 TCL 처리로 해결된 바와 같이 이에 대한 이유일 가능성이 높다. 연골형성적으로 조정된 팽창과 집합체 재분화 방법뿐만 아니라 자가조립 배양 조건을 최적화함으로써 다중 계대된(multiply passaged) 세포로부터 견고한 신생연골을 공학적으로 제작하는 것이 가능하였다. 이를 달성하는 데 계대되지 않은 세포로부터 신생연골을 공학적으로 제작하는 것보다 8,000배 적은 1차 세포가 필요하였다. In stage 1, P3R Opt new cartilage achieved FI equivalent to P0 Opt new cartilage. The functional properties of the construct within P0 new cartilage increased with increasing seeding density until a plateau was reached. However, in P3R new cartilage, functional properties decreased as seeding density increased. This contrasts with traditional tissue engineering strategies, which assume that primary cells are synthetically more competent than passaged cells and that large numbers of cells are required to produce good de novo tissue. In this study, chondrocytes were expanded more than 4,000-fold and seeded at a lower density than required for primary cells to achieve new cartilage with larger diameter and equivalent FI. The aggregate modulus, glycosaminoglycan (GAG)/DNA production, and collagen/DNA production of P3R Opt new cartilage were 0.3, 2.2, and 2.6 times greater, respectively, than those of P0 Opt new cartilage (see Figure 6). Although the collagen content of P3R Opt new cartilage was equivalent to that of P0 Opt new cartilage, the tensile stiffness and strength of P3R Opt new cartilage were significantly reduced. Considering the importance of collagen cross-linking for the tensile properties of cartilage, the reduced pyridinoline content of P3R Opt new cartilage is likely the reason for this, as addressed by three steps of TCL treatment. By optimizing self-assembly culture conditions as well as chondrogenically controlled expansion and aggregate redifferentiation methods, it was possible to engineer robust new cartilage from multiply passaged cells. Achieving this required 8,000 times fewer primary cells than engineering new cartilage from unpassaged cells.

계대 조건에 걸쳐 여러 파종 밀도를 조사함으로써 계대된 연골세포가 보다 미성숙한 행동을 보이도록 재조정될 수 있다는 것은 예기치 않은 일이었다. 2백만, 3백만 및 4백만 개의 세포 파종 밀도에서 P3R 연골세포는 P0 연골세포보다 더 합성적이었다. 실시예 4는 단층 팽창, 집합체 재분화 및 자가조립과 같은 체외 단계로 발달적으로 발생하는 증식, 응축, 분화 및 세포조직 형성을 모방하였다. 증거는 이렇게 함으로써 P3R 연골세포를 보다 미성숙한 상태로 재조정하여 기질 분자의 증가된 생산을 가능하게 했음을 시사한다. 예를 들어 P3R 연골세포에 의해 분비된 기질은 초기 단계에서 관절 연골 세포외기질(ECM)의 조성을 더 잘 반영하였다. 고유 연골이 성숙함에 따라 세포외기질(ECM) 전체에 존재하는 콜라겐 VI 염색은 세포주변 기질에 국한되고 콜라겐 II 염색은 증가한다. 고유 연골 내 피리디놀린 함량도 연골이 성숙함에 따라 장기간에 걸쳐 크게 증가한다. 이 연구에서 P3R 신생연골은 P0 신생연골에 비해 콜라겐 II 염색 강도가 낮고 콜라겐 VI 염색 강도가 높았으며 피리디놀린 수준이 낮았다(도 6 및 도 7 참조). 이러한 데이터는 P3R 연골세포가 P0 연골세포보다 더 미성숙한 상태에 있다는 주장을 뒷받침한다. It was unexpected that by examining different seeding densities across passage conditions, passaged chondrocytes could be reprogrammed to exhibit more immature behavior. At cell seeding densities of 2, 3, and 4 million, P3R chondrocytes were more synthetic than P0 chondrocytes. Example 4 mimics developmentally occurring proliferation, condensation, differentiation, and tissue formation with in vitro steps such as monolayer expansion, aggregate redifferentiation, and self-assembly. Evidence suggests that this reprograms P3R chondrocytes to a more immature state, allowing for increased production of matrix molecules. For example, the matrix secreted by P3R chondrocytes better reflected the composition of the articular cartilage extracellular matrix (ECM) in the early stages. As native cartilage matures, collagen VI staining, which is present throughout the extracellular matrix (ECM), becomes confined to the pericellular matrix and collagen II staining increases. The pyridinoline content in native cartilage also increases significantly over a long period of time as cartilage matures. In this study, P3R new cartilage had lower collagen II staining intensity, higher collagen VI staining intensity, and lower pyridinoline levels compared to P0 new cartilage (see Figures 6 and 7). These data support the claim that P3R chondrocytes are in a more immature state than P0 chondrocytes.

거대분자 혼잡이라고 하는 배양 기술은 단층에서 연골세포에 의한 연골 기질 생산과 성숙을 향상시키는 데 사용되었지만 3D 배양에서는 부정적인 효과를 보인다. Ficoll 70과 Ficoll 40을 단층의 연골세포에 적용했을 때 콜라겐 II 발현과 글리코스아미노글리칸(GAG) 및 총 콜라겐의 생산이 증가하였다. 그러나 3D 펠릿 배양 모델에서 거대분자 혼잡 처리는 배양 2일째부터 연골 기질 악화를 초래하였다. 친염증성 사이토카인 IL-6도 고밀도 배양의 배지에서 검출되었지만 저밀도 배양에서는 검출되지 않았다. 본 연구는 P3R 연골세포가 매우 합성적일 가능성이 있음을 보여주었다. 자가조립 신생연골에서 기질 침착은 세포 파종 후 1일째부터 시작되는 것으로 알려져 있다. A culture technique called macromolecular crowding has been used to enhance cartilage matrix production and maturation by chondrocytes in monolayers, but shows negative effects in 3D cultures. When Ficoll 70 and Ficoll 40 were applied to monolayer chondrocytes, collagen II expression and production of glycosaminoglycan (GAG) and total collagen increased. However, in the 3D pellet culture model, macromolecular congestion treatment resulted in cartilage matrix deterioration starting from the second day of culture. The pro-inflammatory cytokine IL-6 was also detected in the medium of high-density cultures but not in low-density cultures. This study showed that P3R chondrocytes have the potential to be highly synthetic. It is known that matrix deposition in self-assembled new cartilage begins 1 day after cell seeding.

계대된 연골세포는 자가조립 신생연골에서 강한 연골형성 표현형을 나타낸다. 재분화된 연골세포와 새로 제안된 자기유도 거대분자 혼잡 및 염증 사이토카인 조절 기질 생산 메커니즘을 사용하여 배양 중인 연골세포의 표현형 검증이 필요하다. 골관절염에서 연골세포는 증식, 콜라겐 X를 포함한 기질 분자의 증가된 합성, 비대 및 무기질화를 나타낸다. P3R 신생연골의 연골형성 표현형을 검증하기 위해 P3R 신생연골과 P0 신생연골을 콜라겐 VI, 콜라겐 X, 알리자린 레드(alizarin red) 및 폰 코사(Von Kossa)로 염색하였다(도 7 참조). P3R 신생연골은 P0 신생연골보다 콜라겐 VI에 대해 더 강하게 염색되었다. 모든 그룹은 소강 내에서 콜라겐 X에 대해 약하게 염색되었으며, 이는 연골형성 조정 팽창 및 집합체 재분화와 같은 이 연구에서 수행된 체외 조작에 의해 콜라겐 X의 존재가 야기된 것이 아님을 나타낸다. 어떠한 그룹도 알리자린 레드(alizarin red) 또는 폰 코사(Von Kossa)로 염색되지 않았으며, 이는 무기질화가 없었음을 나타낸다. P3R 신생연골에서 관찰된 큰 소강 외에 콜라겐 X의 존재는 퇴행성 세포조직 또는 비대 연골세포 표현형을 나타낼 수 있지만 무기질화는 존재하지 않았다. 또한 고밀도 P3R 신생연골에서 소강의 크기가 감소한다. 콜라겐 VI, 콜라겐 X 및 큰 소강이 미성숙 연골의 징후이므로 이러한 데이터는 계대된 연골세포를 미성숙 표현형으로 재조정하는 것이 달성되었음을 추가로 뒷받침한다. Passaged chondrocytes display a strong chondrogenic phenotype in self-assembled new cartilage. Phenotypic validation of redifferentiated chondrocytes and chondrocytes in culture using the newly proposed mechanism of self-induced macromolecular crowding and inflammatory cytokine-regulated matrix production is needed. In osteoarthritis, chondrocytes exhibit proliferation, increased synthesis of matrix molecules including collagen X, hypertrophy, and mineralization. To verify the chondrogenic phenotype of P3R new cartilage, P3R new cartilage and P0 new cartilage were stained with collagen VI, collagen X, alizarin red, and Von Kossa (see Figure 7). P3R new cartilage stained more intensely for collagen VI than P0 new cartilage. All groups stained weakly for collagen Neither group stained with alizarin red or Von Kossa, indicating no mineralization. In addition to the large voids observed in P3R new cartilage, the presence of collagen Additionally, the size of the lumen is reduced in high-density P3R new cartilage. Since collagen VI, collagen

2단계에서 계대/재분화된 세포의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 연골형성 표현형을 추가로 향상시켰다. (1단계에서 전달된) P3R Opt 신생연골의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 무처리 그룹에 비해 집합체 탄성률을 0.9배 증가시켰고(도 8 참조) 성인 양의 고유 관절 연골 수준으로 증가시켰다. 콜라겐 및 피리디놀린 함량의 사소한 동반 증가로 인해 인장 강성과 강도도 각각 1.0배 및 2.7배 증가하였다. 이 처리는 고유 태아 연골에 대해 FI 1.1, 고유 유년기 연골에 대해 0.83의 신생연골을 생성하였다. 계대/재분화 세포에 대한 이 처리의 성공은 계대된 비재분화(P3) 연골세포에 대한 그 효과 연구를 동기부여하였다. P3 신생연골의 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 모든 처리 중 유일하게 평평하고 균일한 구조체를 초래하였다(도 12 참조). 그러나 강한 콜라겐 I 염색과 낮은 생화학적 함량 및 기계적 특성에서 알 수 있듯이(도 14(표 2) 참조) 이것의 작용만으로는 구조체의 기능적 특성에 변화를 나타낼 만큼 재분화에 영향을 미치기에 충분하지 않았다. P3 신생연골에 대해서는 구조체가 인장에서 시험 가능하지 않았고 형태학적으로 허용되지 않았기 때문에 어떤 처리에 대해서도 기능성 지수가 계산되지 않았다. P0 세포에서 관찰되는 것과 유사하게 P3R 및 P3 연골세포 내 액틴을 시각화하여 사이토칼라신 D(cytochalasin D)의 작용 방식을 확인하였다(도 9 참조). 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 P3 및 P3R 연골세포에서 F-액틴의 피질 조직을 크게 개선하였다. Cytochalasin D treatment of passaged/redifferentiated cells in step 2 further enhanced the chondrogenic phenotype. Cytochalasin D treatment of P3R Opt new cartilage (delivered in stage 1) increased the aggregate modulus by 0.9-fold compared to the untreated group (see Figure 8) and increased it to the level of native articular cartilage in adult sheep. Tensile stiffness and strength also increased by 1.0- and 2.7-fold, respectively, due to minor concomitant increases in collagen and pyridinoline content. This treatment produced new cartilage with an FI of 1.1 for native fetal cartilage and 0.83 for native juvenile cartilage. The success of this treatment on passaged/redifferentiated cells motivated studies of its effects on passaged non-redifferentiated (P3) chondrocytes. Cytochalasin D treatment of P3 new cartilage was the only one of all treatments that resulted in a flat and uniform structure (see Figure 12). However, as can be seen from the strong collagen I staining and low biochemical content and mechanical properties (see Figure 14 (Table 2)), this action alone was not sufficient to affect redifferentiation enough to reveal changes in the functional properties of the construct. For P3 neocartilage, functional indices were not calculated for any treatment because the constructs were not testable in tension and morphologically unacceptable. The mode of action of cytochalasin D was confirmed by visualizing actin in P3R and P3 chondrocytes, similar to that observed in P0 cells (see Figure 9). Cytochalasin D treatment significantly improved the cortical organization of F-actin in P3 and P3R chondrocytes.

3단계는 신생연골 기질 침착과 가교를 강화하여 고유 수준의 인장 특성을 달성함으로써 세포조직 형성의 진행을 모방하였다. 1단계에서 P3R 신생연골의 피리디놀린/함수무게는 P0 신생연골에 비해 크게 감소하였다. 이러한 수준은 2단계에서 지속적으로 낮게 유지되었다. 이는 신생연골이 개선된 인장 특성을 달성하는 것을 방해하지만 다른 기질 구성요소에 비해 피리디놀린 가교의 후기 발달은 고유 연골 성숙을 모방한다. 콜라겐 네트워크 내 콜라겐 함량과 가교를 증가시키는 것으로 나타난 TCL 처리가 3단계에 적용되었다. 이 처리는 실제로 콜라겐/함수무게를 0.9배, 피리디놀린/함수무게를 2.9배 증가시켰을 뿐만 아니라 압축 강성을 변화시키지 않고 인장 강성을 1.7배, 인장 강도를 3.5배 증가시켰다. 이러한 인장 특성은 유년기 양 관절 연골에 대해 보고된 범위 내에 있다. TCL 처리 신생연골은 또한 고유 태아 연골에 대해 FI 1.42, 고유 유년기 연골에 대해 1.03을 달성하였다. 이는 이 연구에서 공학적으로 제작된 신생연골의 특성이 이제 성인 수준에 접근하고 있음을 나타낸다. 고유 연골 형성의 주요 단계를 모방하고 발달적으로 영감을 받은 기질 발달 및 성숙 순서를 따르는 것은 정제된 계대/재분화 세포 신생연골이 고유 연골 범위의 인장 특성을 달성할 수 있게 하였다. The third stage mimicked the progression of cell tissue formation by enhancing neocartilage matrix deposition and cross-linking to achieve a unique level of tensile properties. In stage 1, the pyridinoline/water weight of P3R new cartilage was significantly reduced compared to P0 new cartilage. These levels remained consistently low in Phase 2. Although this prevents the neocartilage from achieving improved tensile properties, the later development of pyridinoline cross-links compared to other matrix components mimics native cartilage maturation. TCL treatment, which has been shown to increase collagen content and cross-linking within the collagen network, was applied in three stages. This treatment actually increased collagen/water weight by 0.9 times and pyridinoline/water weight by 2.9 times, as well as increased tensile stiffness by 1.7 times and tensile strength by 3.5 times without changing compressive stiffness. These tensile properties are within the range reported for juvenile sheep articular cartilage. TCL treated neocartilage also achieved FI of 1.42 against native fetal cartilage and 1.03 against native juvenile cartilage. This indicates that the properties of the engineered new cartilage in this study are now approaching adult levels. Mimicking the key steps of native cartilage formation and following a developmentally inspired sequence of matrix development and maturation enabled purified passaged/redifferentiated cell neocartilage to achieve tensile properties in the range of native cartilage.

고유 연골 형성의 주요 측면을 모방하고 발달적으로 영감을 받은 화학적 자극을 적용함으로써 이 연구는 4,000배 이상 팽창된 세포로부터 기능적 특성이 고유 성인 연골에 근접한 신생연골을 공학적으로 제작할 수 있었다. 연골형성적으로 조정된 팽창, 집합체 재분화 및 최적화된 신생연골의 자가조립 외에 ACK 용해 완충액, 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 및 TCL로 처리하면 우리 그룹에서 보고한 가장 큰 기능성 지수를 갖는 성숙한 신생연골이 생성되었다. 또한 계대된 세포가 보다 합성적인 상태로 재조정될 수 있음이 확인되었다. 고밀도 3D 배양에서 자기유도 거대분자 혼잡 및 사이토카인 조절 연골 기질 합성 피드백 억제에 기초한 메커니즘은 파종 밀도 의존적 기질 합성에 대한 그럴듯한 설명을 제공한다. 마지막으로 세포조직 가교의 중요성을 설명하는 업데이트된 기능성 지수가 제공되었다. 이 연구는 이전 방법보다 8,000배 적은 1차 세포로부터 고유와 유사한 공학적 신생연골을 생성하기 위한 프로토콜 수립을 향한 발걸음을 내딛는다. By mimicking key aspects of native cartilage formation and applying developmentally inspired chemical stimuli, this study was able to engineer neocartilage from cells expanded more than 4,000-fold with functional properties approaching native adult cartilage. In addition to chondrogenically coordinated expansion, aggregate redifferentiation, and optimized self-assembly of neocartilage, treatment with ACK lysis buffer, cytochalasin D, and TCL resulted in mature neocartilage with the highest functional index reported by our group. This was created. It was also confirmed that the passaged cells could be reconditioned to a more synthetic state. Mechanisms based on self-induced macromolecular congestion and cytokine-regulated feedback inhibition of cartilage matrix synthesis in high-density 3D cultures provide a plausible explanation for seeding density-dependent matrix synthesis. Finally, updated functionality indices are provided that account for the importance of cell-tissue cross-linking. This study takes a step toward establishing a protocol to generate native-like engineered new cartilage from 8,000 times fewer primary cells than previous methods.

실시예 5 - 전단(Shearing) Example 5 - Shearing

실시예 5는 막 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 전단을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 5는 전단을 적용하여 관절 연골세포를 정제하는 프로토콜을 보여준다. Example 5 describes a method of using shear to select cells based on membrane properties. Example 5 shows a protocol for purifying articular chondrocytes by applying shear.

세포 분리: 태아 양 ACs는 임신 120-125일(UC Davis 수의대)의 Dorper 교잡종 양의 슬관절 대퇴과 및 활차구에서 분리된다. 잘게 썬 연골 조직을 PBS로 세척하고 37°C/10% CO2에서 18시간 동안 연골형성 배지 + 3% (v/v) FBS(Atlanta Biologicals, Lawrenceville, GA)에 500 units/mL 콜라겐분해효소(collagenase) II형(Worthington Biochemical, Lakewood, NJ)으로 소화시킨다. 그런 다음 세포를 70 μm 필터로 거르고 세척 배지로 세척한 후 계수한다. Cell Isolation: Fetal sheep ACs were isolated from the femoral condyles and trochlear grooves of Dorper crossbred sheep at 120-125 days of gestation (UC Davis School of Veterinary Medicine). Minced cartilage tissue was washed with PBS and incubated with 500 units/mL collagenase in chondrogenesis medium + 3% (v/v) FBS (Atlanta Biologicals, Lawrenceville, GA) for 18 h at 37°C/10% CO2. ) digested with type II (Worthington Biochemical, Lakewood, NJ). The cells are then filtered through a 70 μm filter, washed with washing medium, and counted.

연골세포를 정제하기 위해 전단을 도입하는 프로토콜: (1) 약 50 mL의 세포 용액을 페트리 접시에 넣는다. (2) 패들 로터를 페트리 접시에 담그고 3분 동안 20 rpm으로 회전시킨다. (3) 패들 로터를 제거하고 처리된 세포 용액을 세척 배지로 두 번 세척한 후 남은 세포를 계수한다. Protocol to introduce shear to purify chondrocytes: (1) Place approximately 50 mL of cell solution into a Petri dish. (2) Immerse the paddle rotor in the Petri dish and rotate it at 20 rpm for 3 minutes. (3) Remove the paddle rotor, wash the treated cell solution twice with washing medium, and count the remaining cells.

실시예 6 - 충격/압축 Example 6 - Impact/Compression

실시예 6은 막 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 충격/압축을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 6은 압축/충격을 적용하여 관절 연골세포를 정제하는 프로토콜을 보여준다. Example 6 describes a method of using shock/compression to select cells based on membrane properties. Example 6 shows a protocol for purifying articular chondrocytes by applying compression/impact.

세포 분리: 늑골 연골세포를 얻기 위해 유년기 소 슬관절의 연골을 1-2 mm3 조각으로 잘게 썰고 37°C에서 18시간 동안 1% 페니실린/스트렙토마이신/펀지존(PSF)(BD Biosciences) 및 3% 우태아 혈청(Atlanta Biologicals)을 함유하는 덜베코 변형 이글 배지(Dulbecco's modified Eagle's medium)(DMEM)(Gibco)에서 0.2% II형 콜라겐분해효소(Worthington)로 소화시킨다. 소화 후 연골세포를 70 μm 세포 여과기로 여과하고 무색 DMEM에 재현탁한 후 계수한다. Cell isolation: To obtain rib chondrocytes, cartilage from juvenile bovine knee joints was minced into 1-2 mm 3 pieces and cultured in 1% penicillin/streptomycin/fungizone (PSF) (BD Biosciences) and 3% for 18 h at 37°C. Digested with 0.2% type II collagenase (Worthington) in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) (Gibco) containing fetal bovine serum (Atlanta Biologicals). After digestion, chondrocytes are filtered through a 70 μm cell strainer, resuspended in colorless DMEM, and counted.

연골세포를 정제하기 위해 압축/충격을 도입하는 프로토콜: (1) 약 20 mL의 세포 용액을 원추관에 넣는다. (2) 세포 용액을 300g에서 5분간 원심분리하여 펠릿이 형성되도록 한다. (3) 관련 메쉬 원추형 유발을 삽입한다. 메쉬 크기가 15 μm보다 작은지 확인한다. 메쉬 유발로 세포 펠릿을 3분 동안 30초마다 한 번씩 부드럽게 압축한다. (4) 유발을 제거하고 처리된 세포 용액을 세척 배지로 두 번 세척한 후 남은 세포를 계수한다. Protocol to introduce compression/impact to purify chondrocytes: (1) Place approximately 20 mL of cell solution into the conical tube. (2) Centrifuge the cell solution at 300g for 5 minutes to form a pellet. (3) Insert the relevant mesh conical trigger. Make sure the mesh size is smaller than 15 μm. Gently compress the cell pellet with a mesh trigger once every 30 s for 3 min. (4) Remove the inducer, wash the treated cell solution twice with washing medium, and count the remaining cells.

C. 막 표면적 특성에 기초한 정제 C. Purification based on membrane surface area properties

실시예 7 - 저장액 Example 7 - Stock solution

실시예 7은 경직성 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 저장액을 사용하는 방법을 설명한다. 본 발명을 특정 특정 이론이나 메커니즘으로 제한하고자 하는 것은 아니며, 저장액으로 연골세포를 처리하는 과정이 기존에 바람직하지 않은 경직성 특성을 가진 세포 집단을 감소시켜 생존 가능한 연골세포의 순도를 증가시키는 데 효과적인 것으로 보여진다. 따라서 이 처리는 바람직하지 않은 경직성 특성이 없는 생존 가능한 연골세포로 농축된 세포 집단을 생성하여 결과적인 자가조립 신생연골의 기능적 특성을 증가시킨다. Example 7 describes a method of using stock solutions to select cells based on stiffness properties. It is not intended to limit the present invention to any particular theory or mechanism, but rather that the process of treating chondrocytes with a reservoir solution is effective in increasing the purity of viable chondrocytes by reducing the population of cells with existing undesirable stiffness properties. It appears that This treatment therefore generates a cell population enriched with viable chondrocytes without undesirable stiffness properties, thereby increasing the functional properties of the resulting self-assembled neocartilage.

실시예 7은 공학적 신생연골에서 고유 연골 압축 특성이 달성됨을 보여준다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 방법 또는 조성물에 국한되지 않는다. Example 7 shows that native cartilage compression properties are achieved in engineered neocartilage. The invention is not limited to the methods or compositions described herein.

실시예 7에서는 태아 양의 슬관절에서 연골세포를 분리하였으며, 이는 임상적으로 매우 전환 가능한 세포 소스(source)다. 첫째, 1차(P0) 태아 연골세포를 염화암모늄-염화칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)으로 처리하여 세포 분리물 내 연골세포 순도 및 결과적인 자가조립 신생연골 기능적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 연골세포 순도는 세포 계수로 평가하였다. 신생연골의 기능적 특성은 압축 크리프 압입, 단축 인장 시험, 글리코스아미노글리칸(GAG), 콜라겐 및 DNA 분석뿐만 아니라 조직학 및 IHC를 포함한 일련의 표준 분석으로 평가하였다. 둘째, 자가조립 과정 동안 P0 및 계대된 재분화(P3R) 태아 연골세포의 파종 밀도를 조사하였다. 세포를 5 mm 구조체당 2백만, 3백만, 4백만, 5백만 및 6백만 개의 세포로 파종하였고 동일한 분석 세트를 사용하여 결과적인 신생연골의 기능적 특성을 평가하였다. 마지막으로 사이토칼라신 D(cytochalasin D)와 히알루로니다제(hyaluronidase)를 자가조립 과정 초기에 full-factorial 설계로 적용하여 결과적인 신생연골의 기능적 특성을 추가로 향상시키는 능력을 조사하였다. 신생연골은 표준 배터리 분석으로 평가되었다. In Example 7, chondrocytes were isolated from the knee joint of fetal sheep, which is a highly clinically convertible cell source. First, primary (P0) fetal chondrocytes were treated with ammonium chloride-potassium chloride lysis buffer (ACK buffer) to investigate the effect on chondrocyte purity in the cell isolate and the functional properties of the resulting self-assembled new cartilage. Chondrocyte purity was assessed by cell counting. The functional properties of new cartilage were evaluated by a series of standard analyzes including compressive creep indentation, uniaxial tensile testing, glycosaminoglycan (GAG), collagen, and DNA analyses, as well as histology and IHC. Second, the seeding density of P0 and passaged redifferentiated (P3R) fetal chondrocytes was examined during the self-assembly process. Cells were seeded at 2, 3, 4, 5, and 6 million cells per 5 mm construct and the functional properties of the resulting new cartilage were assessed using the same set of assays. Finally, cytochalasin D and hyaluronidase were applied in a full-factorial design early in the self-assembly process to investigate their ability to further improve the functional properties of the resulting new cartilage. New cartilage was assessed using a standard battery of assays.

결과: 갓 분리된 P0 태아 연골세포의 ACK 완충액 처리는 세포 분리물의 적혈구 오염을 60% 감소시켰다. ACK 처리는 신생연골의 1) 집합체 탄성률을 1.8배, 2) 전단 탄성률을 1.3배, 3) 인장 탄성률을 0.8배 유의미하게 증가시켰다. 분리 중 연골세포의 ACK 처리를 전달하면서 P0 연골세포의 파종 밀도를 구조체당 4백만 개 세포로 최적화하여 신생연골 집합체 탄성률을 0.6배, 전단 탄성률을 0.8배 추가로 증가시켰다. 이러한 세포의 계대 및 재분화(P3R) 후 파종 밀도를 구조체당 2백만 개 세포로 최적화하여 집합체 탄성률을 0.3배, 전단 탄성률을 0.3배 추가로 증가시켰다. 구조체당 2백만 개의 세포로 파종한 ACK 처리 P3R 연골세포의 자가조립 동안 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 적용은 신생연골 집합체 탄성률을 P0 대조군보다 9.6배인 400 kPa로 유의미하게 증가시켰다. Results: Treatment of freshly isolated P0 fetal chondrocytes with ACK buffer reduced erythrocyte contamination of cell isolates by 60%. ACK treatment significantly increased 1) the aggregate elastic modulus of new cartilage by 1.8 times, 2) the shear modulus by 1.3 times, and 3) the tensile elastic modulus by 0.8 times. While delivering the ACK treatment of chondrocytes during isolation, the seeding density of P0 chondrocytes was optimized to 4 million cells per construct, further increasing the elastic modulus of new cartilage aggregates by 0.6 times and the shear modulus by 0.8 times. After passage and redifferentiation (P3R) of these cells, the seeding density was optimized to 2 million cells per construct, further increasing the aggregate modulus by 0.3-fold and the shear modulus by 0.3-fold. Application of cytochalasin D during self-assembly of ACK-treated P3R chondrocytes seeded with 2 million cells per construct significantly increased the elastic modulus of new cartilage aggregates to 400 kPa, 9.6 times that of the P0 control group.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 고유 연골과 유사한 압축 특성을 갖는 연골을 공학적으로 제작하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 분리된 연골세포를 정제(예: 저장 용해 완충액을 통해)하고, 신생연골 파종 밀도를 최적화하며, 1차 세포 신생연골 특성이 보존되도록 새로운 집합체 배양 방법을 통해 계대된 연골세포를 재분화시키고, 세포골격 조절 물질을 통해 연골세포 활성을 증진하는 것을 특징으로 한다. As described above, the present invention generally provides a method of engineering cartilage with compressive properties similar to native cartilage. These methods purify isolated chondrocytes (e.g., via storage lysis buffer), optimize neocartilage seeding density, redifferentiate passaged chondrocytes through novel aggregate culture methods to ensure that primary cell neocartilage properties are preserved, and , It is characterized by promoting chondrocyte activity through cytoskeleton regulating substances.

실시예 8 - 전단(Shrearing) Example 8 - Shrearing

실시예 8은 경직성 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 전단을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 8은 전단을 적용하여 관절 연골세포를 정제하는 프로토콜을 보여준다. 세포 분리: 임신 120일 Dorper 교잡종 양의 슬관절에서 태아 양 관절 연골세포(foACs)를 분리된다. 과 및 활차구의 연골을 약 1 mm3 크기로 잘게 썰고 덜베코 변형 이글 배지(4.5 g/L 포도당 및 GlutaMAX 함유, DMEM; Gibco) 및 2% (v/v) 페니실린/스트렙토마이신/펀지존(PSF; Lonza)으로 3회(500 G, 5분) 세척하고 원심분리한다. 세포조직을 3% (v/v) 우태아 혈청(FBS; Atlanta Biologicals)을 함유하는 DMEM에서 0.2% (w/v) II형 콜라겐분해효소(Worthington)로 37°C에서 18시간 동안 부드럽게 흔들면서 소화시킨다. 소화 후 생성된 세포 용액을 70 μm 세포 여과기를 통해 여과된다. Example 8 describes a method of using shear to select cells based on stiffness properties. Example 8 shows a protocol for purifying articular chondrocytes by applying shear. Cell isolation: Fetal sheep articular chondrocytes (foACs) were isolated from the knee joints of Dorper crossbreed sheep at 120 days of gestation. The cartilage of the condyles and trochlear grooves was minced into pieces of approximately 1 mm 3 and cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM containing 4.5 g/L glucose and GlutaMAX; Gibco) and 2% (v/v) penicillin/streptomycin/funzizone (PSF). ; Wash 3 times (500 G, 5 minutes) and centrifuge. Cell tissue was incubated with 0.2% (w/v) type II collagenase (Worthington) in DMEM containing 3% (v/v) fetal bovine serum (FBS; Atlanta Biologicals) for 18 h at 37°C with gentle shaking. Digest it. After digestion, the resulting cell solution is filtered through a 70 μm cell strainer.

연골세포를 정제하기 위해 전단을 도입하는 프로토콜: (1) 세포 용액을 멸균 10 mL 주사기에 넣는다. (2) 주사기를 75 μm - 200 μm 직경의 채널이 있는 미세유체 장치에 부착한다. (3) 세포 용액이 미세유체 장치를 통과하여 원추형 튜브 저장소로 흐르도록 주사기 플런저를 천천히 누른다. (4) 주사기가 완전히 눌러지면 다른 20 mL의 DMEM을 미세유체 장치에 주입한다. (5) 처리된 세포 용액을 세척 배지로 두 번 세척하고 남은 세포를 계수한다. Protocol to introduce shear to purify chondrocytes: (1) Place the cell solution into a sterile 10 mL syringe. (2) Attach the syringe to a microfluidic device with a 75 μm - 200 μm diameter channel. (3) Slowly press the syringe plunger to allow the cell solution to flow through the microfluidic device and into the conical tube reservoir. (4) When the syringe is fully depressed, inject another 20 mL of DMEM into the microfluidic device. (5) Wash the treated cell solution twice with washing medium and count the remaining cells.

실시예 9 - 충격/압축 Example 9 - Impact/Compression

실시예 9는 경직성 특성에 기초하여 세포를 선택하기 위해 충격/압축을 사용하는 방법을 설명한다. 실시예 9는 압축/충격을 적용하여 관절 연골세포를 정제하는 프로토콜을 보여준다. 세포 분리: 소 슬관절의 슬개대퇴 표면에서 유년기 소 관절 연골세포를 수확한다. 관절 연골을 약 1 mm3 크기로 잘게 썰고 덜베코 변형 이글 배지(4.5 g/L 포도당 및 GlutaMAX 함유, DMEM; Gibco) 및 2% (v/v) 페니실린/스트렙토마이신/펀지존(PSF; BD Biosciences)으로 3회(500 G, 5분) 세척하고 원심분리한다. 잘게 썬 세포조직을 3% (v/v) 우태아 혈청(FBS; Atlanta Biologicals)을 함유하는 DMEM에서 0.2% (w/v) II형 콜라겐분해효소(collagenase, Worthington)로 37°C에서 18시간 동안 소화시킨다. 소화 후 생성된 세포 용액을 70 μm 세포 여과기로 여과하고 원심분리(500 G, 5분)한 후 무색 DMEM에 재현탁한다. Example 9 describes a method of using impact/compression to select cells based on stiffness properties. Example 9 shows a protocol for purifying articular chondrocytes by applying compression/impact. Cell isolation: Juvenile bovine articular chondrocytes are harvested from the patellofemoral surface of bovine knee joints. Articular cartilage was minced to approximately 1 mm 3 and cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM containing 4.5 g/L glucose and GlutaMAX; Gibco) and 2% (v/v) penicillin/streptomycin/fungizone (PSF; BD Biosciences). ) and centrifuged 3 times (500 G, 5 minutes). Finely chopped tissue was incubated with 0.2% (w/v) type II collagenase (collagenase, Worthington) in DMEM containing 3% (v/v) fetal bovine serum (FBS; Atlanta Biologicals) for 18 hours at 37°C. Let it digest for a while. After digestion, the resulting cell solution was filtered through a 70 μm cell strainer, centrifuged (500 G, 5 minutes), and resuspended in colorless DMEM.

연골세포를 정제하기 위해 충격/압축을 도입하는 프로토콜: (1) 약 50 mL의 세포 용액을 페트리 접시에 넣는다. 0.25 - 0.5 mm의 유리 비드 20개를 페트리 접시에 넣는다. (2) 패들 로터를 페트리 접시에 담그고 20 rpm으로 3분 동안 회전시킨다. (3) 패들 로터를 제거하고 세포 용액을 원추관으로 파이펫팅한다. (4) 유리 비드를 50 mL DMEM으로 세척하고 세척액을 처리된 세포 용액이 들어 있는 원추관에 넣는다. (5) 처리된 세포 용액을 세척 배지로 두 번 세척하고 남은 세포를 계수한다. Protocol to introduce shock/compression to purify chondrocytes: (1) Place approximately 50 mL of cell solution into a Petri dish. Place 20 glass beads of 0.25 - 0.5 mm in a Petri dish. (2) Immerse the paddle rotor in the Petri dish and rotate it at 20 rpm for 3 minutes. (3) Remove the paddle rotor and pipette the cell solution into the conical tube. (4) Wash the glass beads with 50 mL DMEM and add the washing solution to the conical tube containing the treated cell solution. (5) Wash the treated cell solution twice with washing medium and count the remaining cells.

실시예 10 Example 10

실시예 10은 정제되고 팽창된 연골세포의 적용 가능성을 향상시켜 고유와 유사한 신생연골을 공학적으로 제작하는 과정을 설명한다. 또한, 본 발명은 본 명세서에서 설명된 방법 또는 조성물에 국한되지 않는다. Example 10 illustrates a process for engineering native-like neocartilage by improving the applicability of purified and expanded chondrocytes. Additionally, the present invention is not limited to the methods or compositions described herein.

태아 양 슬관절에서 연골세포를 분리하였으며, 태아 세포는 조직공학을 위해 임상적으로 매우 관련성이 높은 세포 유형을 나타낸다. 첫째, 1차(P0) 연골세포의 ACK 완충액 처리는 적혈구 오염을 60% 감소시키고 신생연골 집합체 탄성률(1.8배), 전단 탄성률(1.3배) 및 인장 탄성률(0.8배)을 증가시켰다. 이후 팽창/재분화(P3R) 연골세포의 파종 밀도를 구조체당 2백만 개 세포로 최적화하여 집합체 탄성률(1.0배) 및 전단 탄성률(1.1배)을 추가로 증가시켰다. 마지막으로 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리는 신생연골 집합체 탄성률을 미처리 P0 대조군보다 9.6배인 고유 연골과 동등한 400kPa로 추가 증가시켰다. ACK 완충액 및 사이토칼라신 D(cytochalasin D) 처리 P3R 세포는 특히 P0 신생연골보다 우수하고 고유 연골과 유사한 압축 특성을 갖는 신생연골을 생성하였다. 이러한 연속적인 연구를 통해 4,000배 적은 1차 세포를 사용하여 견고한 신생연골을 공학적으로 제작할 수 있었으며, 구체적으로 P0 구조체당 4,000,000개 대비 P3R 구조체당 1,000개의 1차 세포를 사용하여 조직공학을 위한 팽창된 연골세포의 임상적 적용 가능성을 크게 향상시켰다. Chondrocytes were isolated from fetal sheep knee joints, and fetal cells represent a highly clinically relevant cell type for tissue engineering. First, ACK buffer treatment of primary (P0) chondrocytes reduced red blood cell contamination by 60% and increased the new cartilage aggregate modulus (1.8-fold), shear modulus (1.3-fold), and tensile modulus (0.8-fold). Afterwards, the seeding density of expansion/redifferentiation (P3R) chondrocytes was optimized to 2 million cells per construct to further increase the aggregate modulus (1.0-fold) and shear modulus (1.1-fold). Finally, cytochalasin D treatment further increased the elastic modulus of the new cartilage aggregate to 400 kPa, equivalent to native cartilage and 9.6 times that of the untreated P0 control group. P3R cells treated with ACK buffer and cytochalasin D specifically produced new cartilage with compression properties that were superior to P0 new cartilage and similar to native cartilage. Through these sequential studies, it was possible to engineer robust new cartilage using 4,000 times fewer primary cells, and specifically, using 1,000 primary cells per P3R construct compared to 4,000,000 per P0 construct, to produce expanded cartilage for tissue engineering. The clinical applicability of chondrocytes has been greatly improved.

실시예 11 Example 11

실시예 11은 세포 분리 및 처리 방법을 설명한다. 본 발명은 아래에 설명된 방법 및 조성물에 국한되지 않는다. 예를 들어 본 발명은 늑골 연골 조직에서 연골세포를 채취하는 것에 국한되지 않으며, 본 발명은 ACK 완충액 농도 등에 국한되지 않는다. 앞서 논의한 바와 같이 연골세포는 다른 연골 조직에서 채취될 수 있다. Example 11 describes cell isolation and processing methods. The invention is not limited to the methods and compositions described below. For example, the present invention is not limited to collecting chondrocytes from rib cartilage tissue, and the present invention is not limited to ACK buffer concentration, etc. As previously discussed, chondrocytes can be harvested from other cartilage tissues.

인간 늑골 연골 조직에서 샘플을 분리한다. 늑골 연골 조직은 근육, 지방 조직 및 연골막을 제거하여 본질적으로 연골만 남도록 해부한다. 수확된 늑골 연골을 더 작은 조각으로 추가 해부하고 이후 원심분리하고 세척한다. 다음으로 단일 세포 현탁액을 수득하기 위해 효소를 사용하여 늑골 연골 조각을 소화 단계에 처리하였으며, 예를 들어 늑골 연골 조각을 효소와 함께 부드럽게 흔들면서 일정 시간 동안 배양한다. Isolate samples from human rib cartilage tissue. The rib cartilage tissue is dissected by removing the muscle, fatty tissue, and perichondrium, leaving essentially only the cartilage. The harvested rib cartilage is further dissected into smaller pieces, which are then centrifuged and washed. Next, the costal cartilage pieces were subjected to a digestion step using enzymes to obtain a single cell suspension, for example, the costal cartilage pieces were incubated with enzymes for a period of time while gently shaking.

세포 현탁액을 다음으로 저장액에 처리한다. 예를 들어 세포 현탁액을 염화암모늄, 탄산수소칼륨 및 EDTA 테트라소듐염을 포함하는 예열된 ACK 완충액에 처리한다. 일부 실시예에서 ACK 완충액의 구성 요소 농도는 154.4 mM 염화암모늄, 10 mM 탄산수소칼륨 및 97.3 μM 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 테트라소듐염을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 다음으로 세포 현탁액을 원심분리하고 상층액을 흡인한 후 펠릿을 저장액(염화암모늄, 탄산수소칼륨 및 EDTA 테트라소듐염을 함유하는 ACK 완충액)에 재현탁한다. 다음으로 세포 현탁액을 저장(ACK) 완충액과 함께 일정 시간 동안 배양한 후 원심분리한다. 상층액을 흡인하고 세포 펠릿을 세척한 후 예를 들어 계대를 위해 플레이팅한다. The cell suspension is then processed into stock solution. For example, the cell suspension is treated with pre-warmed ACK buffer containing ammonium chloride, potassium bicarbonate and EDTA tetrasodium salt. In some embodiments, the component concentrations of the ACK buffer include, but are not limited to, 154.4 mM ammonium chloride, 10 mM potassium bicarbonate, and 97.3 μM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) tetrasodium salt. Next, the cell suspension is centrifuged, the supernatant is aspirated, and the pellet is resuspended in a stock solution (ACK buffer containing ammonium chloride, potassium bicarbonate, and EDTA tetrasodium salt). Next, the cell suspension is incubated with storage (ACK) buffer for a certain period of time and then centrifuged. The supernatant is aspirated and the cell pellet is washed and plated, for example for passage.

일부 실시예에서 수확된 늑골 연골은 약 1 mm3 크기의 조각으로 해부된다. 일부 실시예에서 세척 단계는 덜베코 변형 이글 배지(4.5 g/L 포도당 및 GlutaMAX 함유, DMEM; Gibco) 및 2% (v/v) 페니실린/스트렙토마이신/펀지존(PSF; BD Biosciences)을 포함한다. 일부 실시예에서 소화 단계는 프로나제 및/또는 II형 콜라겐분해효소(collagenase)와 같은 효소의 사용을 포함한다. 일부 실시예에서 세포 펠릿은 계대를 위해 플레이팅하는 대신 냉동한다. In some embodiments, the harvested rib cartilage is dissected into pieces measuring approximately 1 mm 3 . In some embodiments, the washing step includes Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM containing 4.5 g/L glucose and GlutaMAX; Gibco) and 2% (v/v) penicillin/streptomycin/fungizone (PSF; BD Biosciences). . In some embodiments, the digestion step includes the use of enzymes such as pronase and/or type II collagenase. In some embodiments, cell pellets are frozen instead of plated for passage.

본 명세서에서 설명된 내용 외에도 본 발명의 다양한 변형은 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 수정도 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본 출원에서 인용된 각 참고문헌은 전체가 참조로 포함된다. Various modifications of the invention in addition to what is described herein will be apparent to those skilled in the art. Such modifications are intended to be included within the scope of the appended claims. Each reference cited in this application is incorporated by reference in its entirety.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 당업자에게는 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 변형이 가능하다는 것이 쉽게 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 다음 청구항에 의해서만 제한된다. Furthermore, while preferred embodiments of the invention have been shown and described, it will be readily apparent to those skilled in the art that modifications may be made without departing from the scope of the appended claims. Accordingly, the scope of the present invention is limited only by the following claims.

일부 실시예에서 본 명세서에서 설명된 발명에 대한 설명은 "포함하는(comprising)"이라는 문구를 사용하였으며, 이는 "구성되는(consisting of)"으로 설명될 수 있는 실시예를 포함하며, 따라서 "구성되는"이라는 문구를 사용하여 본 발명의 하나 이상의 실시예를 청구하기 위한 기재 요건이 충족된다. In some embodiments, descriptions of the invention described herein use the phrase “comprising,” which includes embodiments that may be described as “consisting of,” and thus “consisting of.” By using the phrase "which is," the description requirements for claiming one or more embodiments of the invention are met.

실시예 Example

다음 실시예는 예시적일 뿐이며 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다. The following examples are illustrative only and not limiting in any way.

실시예 1A: 연골세포 샘플의 강화방법으로서, (a) 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 연골세포 샘플을 채취하는 과정; 및 (b) (a)의 연골세포 샘플을 처리에 처리하는 과정을 포함하고; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 실시예 2A: 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로서, (a) 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 연골세포 샘플을 채취하는 과정; 및 (b) (a)의 연골세포 샘플을 처리에 처리하는 과정을 포함하고; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 실시예 3A: 실시예 1A 또는 실시예 2A의 방법으로서, 상기 처리가 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 실시예 4A: 연골세포 샘플의 강화방법으로서, (a) 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 연골세포 샘플을 채취하는 과정; 및 (b) (a)의 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 과정을 포함하고; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 실시예 5A: 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로서, (a) 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 연골세포 샘플을 채취하는 과정; 및 (b) (a)의 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 과정을 포함하고; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 실시예 6A: 실시예 3A-5A 중 어느 한 항의 방법으로서, 상기 저장액이 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)인 것. 실시예 7A: 연골세포 샘플의 강화방법으로서, (a) 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 연골세포 샘플을 채취하는 과정; 및 (b) (a)의 연골세포 샘플을 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)으로 처리하는 과정을 포함하고; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 실시예 8A: 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로서, (a) 비세포사멸 초기 세포와 세포사멸 초기 세포의 혼합 집단을 포함하는 연골세포 샘플을 채취하는 과정; 및 (b) (a)의 연골세포 샘플을 염화암모늄-칼륨 용해 완충액(ACK 완충액)으로 처리하는 과정을 포함하고; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 여러 번 반복될 수 있다. 실시예 9A: 실시예 1A-8A 중 어느 한 항의 방법으로서, 상기 처리가 세포 팽창을 유도하는 과정. 실시예 10A: 실시예 1A-9A 중 어느 한 항의 방법으로서, 상기 연골세포 샘플이 인간 연골세포 샘플인 것. 실시예 11A: 실시예 1A-10A 중 어느 한 항의 방법으로서, 상기 연골세포 샘플이 비관절 연골세포 샘플인 것. 실시예 12A: 실시예 1A-11A 중 어느 한 항의 방법으로서, 상기 세포 샘플이 늑골 일부에서 유래하는 과정. 실시예 13A: 실시예 12A의 방법으로서, 상기 늑골이 연골세포를 포함하는 과정. 실시예 14A: 실시예 13A의 방법으로서, 상기 연골세포가 비관절 연골세포인 것. 실시예 15A: 실시예 1A-14A 중 어느 한 항의 방법으로서, (b) 후에 상기 세포 샘플이 (b) 전보다 비세포사멸 초기 세포의 비율이 더 높은 것. 실시예 16A: 실시예 1A-14A 중 어느 한 항의 방법으로서, (b) 후에 상기 세포 샘플이 (b) 전 연골세포 샘플보다 세포사멸 초기 세포의 비율이 더 낮은 것. 실시예 17A: 실시예 1A-16A 중 어느 한 항의 방법으로서, (b) 후에 생산된 세포가 다음 중 하나 이상에 사용되는 과정: 세포의 직접 사용; 현탁 배양을 포함한 단층 또는 3차원 환경에서의 계대를 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립을 포함한 비지지체 시스템 또는 천연 및 합성 물질을 포함한 지지체 기반 시스템을 사용한 조직공학; 세포 이식; 조직 이식; 및/또는 이식. 실시예 18A: 실시예 1A의 방법으로서, (b) 후에 단층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대하는 과정을 추가로 포함하는 과정. 실시예 19A: 실시예 18A의 방법으로서, 상기 계대된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함하는 과정. 실시예 20A: 실시예 1A-19A 중 어느 한 항의 방법으로서, (b) 후에 생산된 세포 또는 상기 세포로부터 공학적으로 제작/제조된 세포조직이 다음 중 하나 이상을 포함하는 처리에 처리되는 과정: 성장인자; 세포골격 조절 물질; 호르몬; 독성 화합물; 신호 전달 경로에서 상위에 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극. Example 1A: A method for enriching a chondrocyte sample, comprising: (a) collecting a chondrocyte sample containing a mixed population of non-apoptotic cells and early apoptotic cells; and (b) subjecting the chondrocyte sample of (a) to processing; The method may be repeated several times alone or in combination with other treatments. Example 2A: A method of preparing a chondrocyte sample, comprising: (a) collecting a chondrocyte sample containing a mixed population of non-apoptotic early cells and early apoptotic cells; and (b) subjecting the chondrocyte sample of (a) to processing; The method may be repeated several times alone or in combination with other treatments. Example 3A: The method of Example 1A or Example 2A, wherein the treatment includes adding a stock solution. Example 4A: A method of enriching a chondrocyte sample, comprising: (a) collecting a chondrocyte sample containing a mixed population of non-apoptotic cells and early apoptotic cells; and (b) treating the chondrocyte sample of (a) with a storage solution; The method may be repeated several times alone or in combination with other treatments. Example 5A: A method of preparing a chondrocyte sample, comprising: (a) collecting a chondrocyte sample containing a mixed population of non-apoptotic early cells and early apoptotic cells; and (b) treating the chondrocyte sample of (a) with a storage solution; The method may be repeated several times alone or in combination with other treatments. Example 6A: The method of any one of Examples 3A-5A, wherein the stock solution is ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer). Example 7A: A method of enriching a chondrocyte sample, comprising: (a) collecting a chondrocyte sample containing a mixed population of non-apoptotic cells and early apoptotic cells; and (b) treating the chondrocyte sample of (a) with ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer); The method may be repeated several times alone or in combination with other treatments. Example 8A: A method of preparing a chondrocyte sample, comprising: (a) collecting a chondrocyte sample comprising a mixed population of non-apoptotic early cells and early apoptotic cells; and (b) treating the chondrocyte sample of (a) with ammonium chloride-potassium lysis buffer (ACK buffer); The method may be repeated several times alone or in combination with other treatments. Example 9A: The method of any one of Examples 1A-8A, wherein the treatment induces cell expansion. Example 10A: The method of any one of Examples 1A-9A, wherein the chondrocyte sample is a human chondrocyte sample. Example 11A: The method of any one of Examples 1A-10A, wherein the chondrocyte sample is a non-articular chondrocyte sample. Example 12A: The method of any one of Examples 1A-11A, wherein the cell sample is derived from a portion of a rib. Example 13A: The method of Example 12A, wherein the ribs include chondrocytes. Example 14A: The method of Example 13A, wherein the chondrocytes are non-articular chondrocytes. Example 15A: The method of any one of Examples 1A-14A, wherein the cell sample after (b) has a higher percentage of non-apoptotic early cells than before (b). Example 16A: The method of any one of Examples 1A-14A, wherein the cell sample after (b) has a lower percentage of early apoptotic cells than the pre-chondrocyte sample (b). Example 17A: The method of any one of Examples 1A-16A, wherein the cells produced after (b) are used for one or more of the following: direct use of the cells; In vitro culture of cells, including passage in a monolayer or three-dimensional environment, including suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly, or scaffold-based systems, including natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplant; and/or transplantation. Example 18A: The method of Example 1A, further comprising (b) subsequent passage of the cells in a monolayer or three-dimensional environment. Example 19A: The method of Example 18A, further comprising producing new cartilage with the passaged cells. Example 20A: The method of any one of Examples 1A-19A, wherein (b) the cells produced or tissue engineered/produced from said cells are subjected to a treatment comprising one or more of the following: growth. factor; Cytoskeletal regulatory substances; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in a signal transduction pathway; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.

실시예 1B: 인간 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로서, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 연골세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 2B: 인간 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 연골세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 3B: 실시예 1B 또는 실시예 2B의 방법에 있어서, 상기 처리는 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 실시예 4B: 인간 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 5B: 인간 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 6B: 실시예 3B 내지 5B 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 저장액은 ACK buffer이다. 실시예 7B: 인간 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 연골세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 8B: 인간 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 연골세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 9B: 실시예 1B 내지 8B 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 처리는 세포 팽창을 유도한다. 실시예 10B: 실시예 1B 내지 9B 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 인간 연골세포 샘플은 비-관절 연골세포 샘플이다. 실시예 11B: 실시예 1B 내지 10B 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 인간 연골세포 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래한다. 실시예 12B: 실시예 11B의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈 부위로부터 유래한 연골세포는 비-관절 연골세포를 포함한다. 실시예 13B: 실시예 1B 내지 12B 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 인간 연골세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포의 더 높은 비율을 갖는다. 실시예 14B: 실시예 1B 내지 12B 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 연골세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포의 더 낮은 비율을 갖는다. 실시예 15B: 실시예 1B 내지 14B 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 인간 연골세포는 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식 중 하나 이상에 사용된다. 실시예 16B: 실시예 1B의 방법은 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 17B: 실시예 16B의 방법은 상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 18B: 실시예 1B 내지 17B 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 인간 연골세포 또는 상기 인간 연골세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극 중 하나 이상을 포함하는 처리에 제공된다. Example 1B: A method of enhancing a human chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human chondrocyte sample. In this case, the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) providing the human chondrocyte sample from step (a) for processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 2B: A method of preparing a human chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human chondrocyte sample. In this case, the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) providing the human chondrocyte sample from step (a) for processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 3B: The method of Example 1B or Example 2B, wherein the treatment includes adding a stock solution. Example 4B: A method of enhancing a human chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human chondrocyte sample. In this case, the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) treating the human chondrocyte sample from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 5B: A method of preparing a human chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human chondrocyte sample. In this case, the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) treating the human chondrocyte sample from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 6B: In the method of any one of Examples 3B to 5B, the storage liquid is an ACK buffer. Example 7B: A method of enhancing a human chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human chondrocyte sample. In this case, the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) processing the human chondrocyte sample from step (a) with a storage solution (ACK buffer); The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 8B: A method of preparing a human chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human chondrocyte sample. In this case, the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) processing the human chondrocyte sample from step (a) with a storage solution (ACK buffer); The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 9B: The method of any one of Examples 1B to 8B, wherein the treatment induces cell expansion. Example 10B: The method of any one of Examples 1B to 9B, wherein the human chondrocyte sample is a non-articular chondrocyte sample. Example 11B: The method of any one of Examples 1B-10B, wherein the human chondrocyte sample is from a portion of a rib. Example 12B: The method of Example 11B, wherein the chondrocytes derived from the rib region comprise non-articular chondrocytes. Example 13B: The method of any one of Examples 1B-12B, wherein the human chondrocyte sample after (b) has a higher percentage of non-pre-apoptotic cells compared to before (b). Example 14B: The method of any of Examples 1B-12B, wherein the chondrocyte sample after (b) has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b). Example 15B: The method of any one of Examples 1B to 14B, wherein (b) the human chondrocytes produced thereafter are used for direct use of the cells; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems containing natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation. Example 16B: The method of Example 1B further includes subculturing the cells in a monolayer or three-dimensional environment after (b). Example 17B: The method of Example 16B further includes the process of producing new cartilage using the subcultured cells. Example 18B: The method of any one of Examples 1B to 17B, wherein the human chondrocytes produced after (b) or the tissue engineered or prepared from the human chondrocytes are enriched with a growth factor; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.

실시예 1C: 비-관절 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 비-관절 연골세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 2C: 비-관절 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 비-관절 연골세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 3C: 실시예 1C 또는 실시예 2C의 방법에 있어서, 상기 처리는 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 실시예 4C: 비-관절 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 비-관절 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 5C: 비-관절 연골세포의 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 비-관절 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 6C: 실시예 3C 내지 5C 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 저장액은 ACK buffer이다. 실시예 7C: 비-관절 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 비-관절 연골세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 8C: 비-관절 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 비-관절 연골세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 9C: 실시예 1C 내지 8C 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 처리는 세포 팽창을 유도한다. 실시예 10C: 실시예 1C 내지 9C 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 비-관절 연골세포 샘플은 인간 비-관절 연골세포 샘플이다. 실시예 11C: 실시예 1C 내지 10C 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 비-관절 연골세포 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래한다. 실시예 12C: 실시예 1C 내지 11C 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 비-관절 연골세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포의 더 높은 비율을 갖는다. 실시예 13C: 실시예 1C 내지 11C 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 비-관절 연골세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포의 더 낮은 비율을 갖는다. 실시예 14C: 실시예 1C 내지 13C 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 비-관절 연골세포는 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식 중 하나 이상에 사용된다. 실시예 15C: 실시예 1C의 방법은 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 16C: 실시예 15C의 방법은 상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 17C: 실시예 1C 내지 16C 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 비-관절 연골세포 또는 상기 비-관절 연골세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극 중 하나 이상을 포함하는 처리에 제공된다. Example 1C: A method of enhancing a non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a non-articular chondrocyte sample. At this time, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) providing the non-articular chondrocyte sample from step (a) for processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 2C: A method of preparing a non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a non-articular chondrocyte sample. At this time, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) providing the non-articular chondrocyte sample from step (a) for processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 3C: The method of Example 1C or Example 2C, wherein the treatment includes adding a stock solution. Example 4C: A method of enhancing a non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a non-articular chondrocyte sample. At this time, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) treating the non-articular chondrocyte sample from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 5C: A method of preparing a sample of non-articular chondrocytes, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a sample of non-articular chondrocytes. At this time, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) treating the non-articular chondrocyte sample from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 6C: In the method of any one of Examples 3C to 5C, the storage liquid is an ACK buffer. Example 7C: A method of enhancing a non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a non-articular chondrocyte sample. At this time, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) processing the non-articular chondrocyte sample from step (a) with an ACK buffer; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 8C: A method of preparing a non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a non-articular chondrocyte sample. At this time, the non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic chondrocytes and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) processing the non-articular chondrocyte sample from step (a) with an ACK buffer; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 9C: The method of any one of Examples 1C to 8C, wherein the treatment induces cell expansion. Example 10C: The method of any one of Examples 1C to 9C, wherein the non-articular chondrocyte sample is a human non-articular chondrocyte sample. Example 11C: The method of any of Examples 1C-10C, wherein the non-articular chondrocyte sample is from a portion of a rib. Example 12C: The method of any of Examples 1C-11C, wherein the non-articular chondrocyte sample after (b) has a higher percentage of non-pre-apoptotic cells compared to before (b). Example 13C: The method of any of Examples 1C-11C, wherein the non-articular chondrocyte sample after (b) has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b). Example 14C: The method of any one of Examples 1C to 13C, wherein (b) the non-articular chondrocytes produced thereafter are used for direct use of the cells; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems comprising natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation. Example 15C: The method of Example 1C further includes subculturing the cells in a monolayer or three-dimensional environment after (b). Example 16C: The method of Example 15C further includes the process of producing new cartilage using the subcultured cells. Example 17C: The method of any one of Examples 1C to 16C, wherein the non-articular chondrocytes produced after (b) or the tissue engineered or prepared from the non-articular chondrocytes are enriched with a growth factor; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.

실시예 1D: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 2D: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 3D: 실시예 1D 또는 실시예 2D의 방법에 있어서, 상기 처리는 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 실시예 4D: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 5D: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 6D: 실시예 3D 내지 5D 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 저장액은 ACK buffer이다. 실시예 7D: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 8D: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 9D: 실시예 1D 내지 8D 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 처리는 세포 팽창을 유도한다. 실시예 10D: 실시예 1D 내지 9D 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 연골세포이다. 실시예 11D: 실시예 1D 내지 10D 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 비-관절 연골세포이다. 실시예 12D: 실시예 1D 내지 11D 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 인간 세포이다. 실시예 13D: 실시예 1D 내지 12D 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부는 연골세포를 포함한다. 실시예 14D: 실시예 13D의 방법에 있어서, 상기 연골세포는 비-관절 연골세포이다. 실시예 15D: 실시예 1D 내지 14D 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포의 더 높은 비율을 갖는다. 실시예 16D: 실시예 1D 내지 14D 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포의 더 낮은 비율을 갖는다. 실시예 17D: 실시예 1D 내지 16D 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플은 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식 중 하나 이상에 사용된다. 실시예 18D: 실시예 1D의 방법은 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 19D: 실시예 18D의 방법은 상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 20D: 실시예 1D 내지 19D 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플 또는 상기 세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극 중 하나 이상을 포함하는 처리에 제공된다. Example 1D: A method of improving a cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a cell sample derived from a portion of the rib. wherein the cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) subjecting a cell sample derived from the portion of the rib from step (a) to processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 2D: A method of preparing a cell sample from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a cell sample from a portion of the rib. wherein the cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) subjecting a cell sample derived from the portion of the rib from step (a) to processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 3D: The method of Example 1D or Example 2D, wherein the treatment includes adding a stock solution. Example 4D: A method of improving a cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a cell sample derived from a portion of the rib. wherein the cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) treating a cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 5D: A method of preparing a cell sample from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a cell sample from a portion of the rib. wherein the cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) treating a cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 6D: In the method of any one of Examples 3D to 5D, the storage liquid is an ACK buffer. Example 7D: A method of improving a cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a cell sample derived from a portion of the rib. wherein the cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) processing the cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a storage solution (ACK buffer); The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 8D: A method of preparing a cell sample from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a cell sample from a portion of the rib. wherein the cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) processing the cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a storage solution (ACK buffer); The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 9D: The method of any one of Examples 1D to 8D, wherein the treatment induces cell expansion. Example 10D: The method of any of Examples 1D-9D, wherein the cell sample derived from a portion of the rib is a chondrocyte. Example 11D: The method of any of Examples 1D-10D, wherein the cell sample derived from a portion of the rib is non-articular chondrocytes. Example 12D: The method of any one of Examples 1D-11D, wherein the cell sample derived from a portion of the rib is a human cell. Example 13D: The method of any one of Examples 1D to 12D, wherein the portion of the rib includes chondrocytes. Example 14D: The method of Example 13D, wherein the chondrocytes are non-articular chondrocytes. Example 15D: The method of any of Examples 1D-14D, wherein the cell sample derived from a portion of the rib after (b) contains a higher percentage of non-pre-apoptotic cells compared to before (b) have Example 16D: The method of any one of Examples 1D-14D, wherein the cell sample derived from a portion of the rib after (b) has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b). Example 17D: The method of any one of Examples 1D to 16D, wherein (b) the cell sample derived from a portion of the subsequently produced rib is used for direct use of the cells; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems containing natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation. Example 18D: The method of Example 1D further includes subculturing the cells in a monolayer or three-dimensional environment after (b). Example 19D: The method of Example 18D further includes the process of producing new cartilage using the subcultured cells. Example 20D: The method of any one of Examples 1D to 19D, wherein (b) the sample of cells derived from a portion of the subsequently produced rib or tissue engineered or prepared from the cells includes a growth factor; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.

실시예 1E: 인간 비-관절 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 비-관절 연골세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 2E: 인간 비-관절 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 비-관절 연골세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 3E: 실시예 1E 또는 실시예 2E의 방법에 있어서, 상기 처리는 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 실시예 4E: 인간 비-관절 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 비-관절 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 5E: 인간 비-관절 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 비-관절 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 6E: 실시예 3E 내지 5E 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 저장액은 ACK buffer이다. 실시예 7E: 인간 비-관절 연골세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 비-관절 연골세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 8E: 인간 비-관절 연골세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 인간 비-관절 연골세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 연골세포와 사전 세포자멸 연골세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 인간 비-관절 연골세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 9E: 실시예 1E 내지 8E 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 처리는 세포 팽창을 유도한다. 실시예 10E: 실시예 1E 내지 9E 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래한다. 실시예 11E: 실시예 1E 내지 10E 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포의 더 높은 비율을 갖는다. 실시예 12E: 실시예 1E 내지 10E 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 인간 비-관절 연골세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포의 더 낮은 비율을 갖는다. 실시예 13E: 실시예 1E 내지 12E 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 인간 비-관절 연골세포 샘플은 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식 중 하나 이상에 사용된다. 실시예 14E: 실시예 1E의 방법은 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 15E: 실시예 14E의 방법은 상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 16E: 실시예 1E 내지 15E 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 인간 비-관절 연골세포 샘플 또는 상기 세포로부터 공학적으로 제작되거나 준비된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극 중 하나 이상을 포함하는 처리에 제공된다. Example 1E: A method of enhancing a human non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human non-articular chondrocyte sample. wherein the human non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) subjecting the human non-articular chondrocyte sample from step (a) to processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 2E: A method of preparing a human non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human non-articular chondrocyte sample. wherein the human non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) subjecting the human non-articular chondrocyte sample from step (a) to processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 3E: The method of Example 1E or Example 2E, wherein the treatment includes adding a stock solution. Example 4E: A method of enhancing a human non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human non-articular chondrocyte sample. wherein the human non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) treating the human non-articular chondrocyte sample from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 5E: A method of preparing a human non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human non-articular chondrocyte sample. wherein the human non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) treating the human non-articular chondrocyte sample from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 6E: In the method of any one of Examples 3E to 5E, the storage liquid is an ACK buffer. Example 7E: A method of enhancing a human non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human non-articular chondrocyte sample. wherein the human non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) processing the human non-articular chondrocyte sample from step (a) with an ACK buffer; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 8E: A method of preparing a human non-articular chondrocyte sample, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human non-articular chondrocyte sample. wherein the human non-articular chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic chondrocytes; and (b) processing the human non-articular chondrocyte sample from step (a) with an ACK buffer; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 9E: The method of any one of Examples 1E to 8E, wherein the treatment induces cell expansion. Example 10E: The method of any of Examples 1E-9E, wherein the human non-articular chondrocyte sample is from a portion of a rib. Example 11E: The method of any one of Examples 1E-10E, wherein the human non-articular chondrocyte sample after (b) has a higher percentage of non-pre-apoptotic cells compared to before (b) . Example 12E: The method of any one of Examples 1E-10E, wherein the human non-articular chondrocyte sample after (b) has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b). Example 13E: The method of any one of Examples 1E-12E, wherein (b) the human non-articular chondrocyte sample produced thereafter is subjected to direct use of the cells; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems comprising natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation. Example 14E: The method of Example 1E further includes subculturing the cells in a monolayer or three-dimensional environment after (b). Example 15E: The method of Example 14E further includes the process of producing new cartilage using the subcultured cells. Example 16E: The method of any one of Examples 1E-15E, wherein (b) the human non-articular chondrocyte sample produced or the tissue engineered or prepared from the cells is enriched with a growth factor; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.

실시예 1F: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 2F: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 처리에 제공하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 3F: 실시예 1F 또는 실시예 2F의 방법에 있어서, 상기 처리는 저장액을 첨가하는 과정을 포함한다. 실시예 4F: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 5F: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 6F: 실시예 3F 내지 5F 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 저장액은 ACK buffer이다. 실시예 7F: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 향상시키는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 8F: 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 준비하는 방법으로, 이러한 방법은 다음 단계를 포함한다: (a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 수득하는 단계. 이때 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함한다; 및 (b) 상기 (a)단계로부터의 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플을 저장액(ACK buffer)으로 처리하는 단계; 상기 방법은 단독으로, 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능하다. 실시예 9F: 실시예 1F 내지 8F 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 처리는 세포 팽창을 유도한다. 실시예 10F: 실시예 1F 내지 9F 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 연골세포이다. 실시예 11F: 실시예 1F 내지 10F 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 비-관절 연골세포이다. 실시예 12F: 실시예 1F 내지 11F 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 갈비뼈의 일부는 연골세포를 포함한다. 실시예 13F: 실시예 12F의 방법에 있어서, 상기 연골세포는 비-관절 연골세포이다. 실시예 14F: 실시예 1F 내지 13F 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포의 더 높은 비율을 갖는다. 실시예 15F: 실시예 1F 내지 13F 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 상기 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포의 더 낮은 비율을 갖는다. 실시예 16F: 실시예 1F 내지 15F 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 세포 샘플은 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식 중 하나 이상에 사용된다. 실시예 17F: 실시예 1F의 방법은 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 18F: 실시예 17F의 방법은 상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 추가로 포함한다. 실시예 19F: 실시예 1F 내지 18F 중 어느 하나의 방법에 있어서, (b) 이후에 생산된 갈비뼈의 일부로부터 유래한 세포 샘플 또는 상기 세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극 중 하나 이상을 포함하는 처리에 제공된다.Example 1F: A method of improving a human cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human cell sample derived from a portion of the rib. wherein the human cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) subjecting the human cell sample derived from the portion of the rib from step (a) to processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 2F: A method of preparing a human cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human cell sample derived from a portion of the rib. wherein the human cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) subjecting the human cell sample derived from the portion of the rib from step (a) to processing; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 3F: The method of Example 1F or Example 2F, wherein the treatment includes adding a stock solution. Example 4F: A method of improving a human cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human cell sample derived from a portion of the rib. wherein the human cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) treating the human cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 5F: A method of preparing a human cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human cell sample derived from a portion of the rib. wherein the human cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) treating the human cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a stock solution; The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 6F: In the method of any one of Examples 3F to 5F, the storage liquid is an ACK buffer. Example 7F: A method of improving a human cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human cell sample derived from a portion of the rib. wherein the human cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) processing the human cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a storage solution (ACK buffer); The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 8F: A method of preparing a human cell sample derived from a portion of a rib, the method comprising the following steps: (a) Obtaining a human cell sample derived from a portion of the rib. wherein the human cell sample derived from the portion of the rib contains a mixed population of non-pre-apoptotic and pre-apoptotic cells; and (b) processing the human cell sample derived from a portion of the rib from step (a) with a storage solution (ACK buffer); The method can be repeated on its own or in combination with other treatments. Example 9F: The method of any one of Examples 1F to 8F, wherein the treatment induces cell expansion. Example 10F: The method of any one of Examples 1F to 9F, wherein the human cell sample derived from a portion of the rib is a chondrocyte. Example 11F: The method of any one of Examples 1F-10F, wherein the human cell sample derived from a portion of the rib is a non-articular chondrocyte. Example 12F: The method of any one of Examples 1F to 11F, wherein the portion of the rib includes chondrocytes. Example 13F: The method of Example 12F, wherein the chondrocytes are non-articular chondrocytes. Example 14F: The method of any one of Examples 1F-13F, wherein the human cell sample derived from a portion of the rib after (b) has a higher percentage of non-pre-apoptotic cells compared to before (b) has Example 15F: The method of any one of Examples 1F-13F, wherein the human cell sample derived from a portion of the rib after (b) has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b) . Example 16F: The method of any one of Examples 1F to 15F, wherein (b) the human cell sample derived from a portion of the subsequently produced rib is subjected to direct use of the cells; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems containing natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation. Example 17F: The method of Example 1F further includes the step of subculturing cells in a monolayer or three-dimensional environment after (b). Example 18F: The method of Example 17F further includes the process of producing new cartilage using the subcultured cells. Example 19F: The method of any one of Examples 1F to 18F, wherein (b) the sample of cells derived from a portion of the subsequently produced rib or tissue engineered or prepared from the cells comprises a growth factor; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.

Claims (54)

연골세포 샘플의 강화방법으로서,
a) 상기 연골세포 샘플을 연골조직으로부터 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 연골세포 샘플을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하는 단계;를 포함하는 연골세포 샘플의 강화방법.
As a method of strengthening a chondrocyte sample,
a) obtaining the chondrocyte sample from cartilage tissue; and
b) treating the chondrocyte sample of (a) with a hypotonic solution. Method for strengthening a chondrocyte sample comprising a.
제1항에 있어서,
상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 연골세포 샘플의 강화방법.
According to paragraph 1,
The method of strengthening a chondrocyte sample wherein the storage solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer).
연골세포 샘플의 강화방법으로서,
a) 상기 연골세포 샘플을 연골조직으로부터 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 연골세포 샘플을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하는 단계;를 포함하고,
상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 연골세포 샘플의 강화방법.
As a method of strengthening a chondrocyte sample,
a) obtaining the chondrocyte sample from cartilage tissue; and
b) treating the chondrocyte sample of (a) with a hypotonic solution,
The method of strengthening a chondrocyte sample wherein the storage solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리하는 단계는 세포 팽창을 유도하는 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 3,
The processing step is a method of strengthening a chondrocyte sample to induce cell expansion.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골세포 샘플은 인간으로부터 유래한 연골세포인 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 4,
The chondrocyte sample is a method of strengthening a chondrocyte sample, wherein the chondrocyte sample is a human-derived cartilage cell.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골세포 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래한 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 5,
The chondrocyte sample is a method of strengthening a chondrocyte sample derived from a portion of the rib.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골세포 샘플은 비-관절 연골세포에서 유래한 샘플인 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 6,
A method of strengthening a chondrocyte sample, wherein the chondrocyte sample is a sample derived from non-articular chondrocytes.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함하는 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 7,
A method of enriching a chondrocyte sample, wherein the chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic cells and pre-apoptotic cells.
제8항에 있어서,
상기 (b) 이후의 상기 연골세포 샘플은 상기 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포가 더 높은 비율을 갖는 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 8,
A method of enriching a chondrocyte sample after (b), wherein the chondrocyte sample has a higher proportion of non-pre-apoptotic cells compared to before (b).
제8항에 있어서,
상기 (b) 이후의 상기 연골세포 샘플은 상기 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포가 더 낮은 비율을 갖는 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 8,
A method of enriching a chondrocyte sample after (b) in which the chondrocyte sample has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에 생산된 상기 연골세포는 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식으로 구성되는 군에서 적어도 하나 이상에 사용되는 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 10,
The chondrocytes produced after (b) may be used directly; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems containing natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation.
제1항 또는 제3항의 방법에 있어서,
상기 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 더 포함하는 연골세포 샘플의 강화방법.
In the method of claim 1 or 3,
After (b), the method for strengthening a chondrocyte sample further includes subculturing the cells in a single layer or three-dimensional environment.
제12항에 있어서,
상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 더 포함하는 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 12,
A method of strengthening a chondrocyte sample further comprising producing new cartilage using the subcultured cells.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에 생산된 상기 연골세포 또는 상기 (b) 이후에 생산된 상기 연골세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극으로 구성되는 군에서 적어도 하나 이상을 포함하는 처리과정을 거친 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 1 to 13,
The chondrocytes produced after (b) or the tissue engineered or manufactured from the chondrocytes produced after (b) include growth factors; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or a method of strengthening a chondrocyte sample that has undergone a process including at least one from the group consisting of mechanical stimulation.
인간 연골세포 샘플의 강화방법으로서,
a) 상기 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 인간 연골세포 샘플을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하는 단계;를 포함하고,
상기 방법은 단독 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능한 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
As a method for strengthening human chondrocyte samples,
a) obtaining the human chondrocyte sample; and
b) treating the human chondrocyte sample of (a) with a hypotonic solution,
The method is a method of enriching human chondrocyte samples that can be repeated alone or in combination with other treatments.
제15항에 있어서,
상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 15,
The method of strengthening a human chondrocyte sample wherein the storage solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer).
인간 연골세포 샘플의 강화방법으로서,
a) 상기 인간 연골세포 샘플을 연골조직으로부터 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 인간 연골세포 샘플을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하고, 이 때 상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 단계;를 포함하고,
상기 인간 연골세포 샘플의 강화방법은 단독 또는 다른 처리와 조합하여 다수의 반복이 가능한 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
As a method for strengthening human chondrocyte samples,
a) obtaining the human chondrocyte sample from cartilage tissue; and
b) treating the human chondrocyte sample of (a) with a hypotonic solution, wherein the hypotonic solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer);
The method of strengthening a human chondrocyte sample is a method of strengthening a human chondrocyte sample that can be repeated alone or in combination with other treatments.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인간 연골세포 샘플은 비-관절 연골세포의 샘플인 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 15 to 17,
A method of enriching a human chondrocyte sample, wherein the human chondrocyte sample is a sample of non-articular chondrocyte.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인간 연골세포 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래하는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 15 to 18,
A method of strengthening a human chondrocyte sample, wherein the human chondrocyte sample is derived from a portion of a rib.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리는 세포 팽창을 유도하는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 15 to 19,
A method of strengthening a human chondrocyte sample, wherein the treatment induces cell expansion.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인간 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포(non-pre-apoptotic cells)와 사전 세포자멸 세포(pre-apoptotic cells)가 혼합된 집단을 포함하는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 16 to 20,
A method of enriching a human chondrocyte sample, wherein the human chondrocyte sample includes a mixed population of non-pre-apoptotic cells and pre-apoptotic cells.
제21항에 있어서,
상기 (b) 이후의 상기 인간 연골세포 샘플은 상기 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포가 더 높은 비율을 갖는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 21,
A method of enriching a human chondrocyte sample after (b), wherein the human chondrocyte sample has a higher proportion of non-pre-apoptotic cells compared to before (b).
제21항에 있어서,
상기 (b) 이후의 상기 인간 연골세포 샘플은 상기 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포가 더 낮은 비율을 갖는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 21,
A method of enriching a human chondrocyte sample after (b), wherein the human chondrocyte sample has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b).
제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에 생산된 인간 연골세포는 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식으로 구성되는 군에서 적어도 하나 이상에 사용되는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 15 to 23,
The human chondrocytes produced after (b) may be used directly; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems containing natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation.
제15항 또는 제17항에 있어서,
상기 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 더 포함하는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to claim 15 or 17,
After (b), the method for strengthening a human chondrocyte sample further includes subculturing the cells in a single layer or three-dimensional environment.
제25항에 있어서,
상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 더 포함하는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 25,
A method of strengthening a human chondrocyte sample further comprising producing new cartilage using the subcultured cells.
제15항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에 생산된 연골세포 또는 상기 (b) 이후에 생산된 연골세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극으로 구성되는 군에서 적어도 하나 이상을 포함하는 처리에 제공되는 인간 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 15 to 26,
The chondrocytes produced after (b) or the tissue engineered or manufactured from the chondrocytes produced after (b) include growth factors; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.
비-관절 연골세포 샘플의 강화방법으로서,
a) 상기 비-관절 연골세포 샘플을 연골조직으로부터 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 상기 비-관절 연골세포 샘플을 저장액으로 처리하는 단계;를 포함하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
As a method of strengthening a non-articular chondrocyte sample,
a) obtaining the non-articular chondrocyte sample from cartilaginous tissue; and
b) treating the non-articular chondrocyte sample of (a) with a storage solution. A method of strengthening a non-articular chondrocyte sample comprising a.
제28항에 있어서,
상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to clause 28,
The method of strengthening a non-articular chondrocyte sample, wherein the stock solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer).
비-관절 연골세포 샘플의 강화방법으로서,
a) 상기 비-관절 연골세포 샘플을 연골조직으로부터 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 비-관절 연골세포 샘플을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하고, 이 때 상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 단계;를 포함하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
As a method of strengthening a non-articular chondrocyte sample,
a) obtaining the non-articular chondrocyte sample from cartilaginous tissue; and
b) treating the non-articular chondrocyte sample of (a) with a hypotonic solution, wherein the hypotonic solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer); non-articular chondrocytes comprising How to strengthen the sample.
제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비-관절 연골세포 샘플은 인간 비-관절 연골세포의 샘플인 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 28 to 30,
A method of enriching a non-articular chondrocyte sample, wherein the non-articular chondrocyte sample is a sample of human non-articular chondrocytes.
제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비-관절 연골세포 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 28 to 31,
A method of enriching a non-articular chondrocyte sample, wherein the non-articular chondrocyte sample is derived from a portion of a rib.
제28항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리는 세포 팽창을 유도하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 28 to 32,
A method of strengthening a non-articular chondrocyte sample wherein the treatment induces cell expansion.
제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비-관절 연골세포 샘플은 비-사전 세포자멸 세포와 사전 세포자멸 세포가 혼합된 집단을 포함하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 28 to 33,
A method of enriching a non-articular chondrocyte sample, wherein the non-articular chondrocyte sample comprises a mixed population of non-pre-apoptotic cells and pre-apoptotic cells.
제34항의 방법에 있어서,
상기 (b) 이후에 상기 비-관절 연골세포 샘플은 상기 (b) 이전과 비교하여 비-사전 세포자멸 세포가 더 높은 비율을 갖는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
In the method of paragraph 34,
A method of enriching a non-articular chondrocyte sample after (b), wherein the non-articular chondrocyte sample has a higher proportion of non-pre-apoptotic cells compared to before (b).
제34항의 방법에 있어서,
상기 (b) 이후의 상기 비-관절 연골세포 샘플은 상기 (b) 이전과 비교하여 사전 세포자멸 세포가 더 낮은 비율을 갖는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
In the method of paragraph 34,
A method of enriching a non-articular chondrocyte sample after (b), wherein the non-articular chondrocyte sample has a lower percentage of pre-apoptotic cells compared to before (b).
제28항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에 생산된 상기 비-관절 연골세포는 세포의 직접사용; 단일층 또는 현탁배양을 포함하는 3차원 환경에서의 계대배양을 포함하는 세포의 체외 배양; 자가조립 또는 천연 및 합성 물질을 포함하는 지지체 기반 시스템의 사용을 포함하는 지지체 비사용 시스템을 이용한 조직공학; 세포이식; 조직이식; 및/또는 이식으로 구성되는 군에서 적어도 하나 이상에 사용되는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 28 to 36,
The non-articular chondrocytes produced after (b) include direct use of the cells; In vitro culture of cells, including subculture in a three-dimensional environment, including monolayer or suspension culture; Tissue engineering using scaffold-free systems, including self-assembly or the use of scaffold-based systems comprising natural and synthetic materials; cell transplantation; tissue transplantation; and/or transplantation.
제28항 또는 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에, 단일층 또는 3차원 환경에서 세포를 계대배양하는 과정을 더 포함하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of paragraphs 28 or 30,
After (b), the method for strengthening a non-articular chondrocyte sample further includes subculturing the cells in a single layer or three-dimensional environment.
제38항의 방법에 있어서,
상기 계대배양된 세포로 신생연골을 생산하는 과정을 더 포함하는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
In the method of paragraph 38,
A method of strengthening a non-articular chondrocyte sample further comprising producing new cartilage using the subcultured cells.
제28항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (b) 이후에 생산된 상기 비-관절 연골세포 또는 상기 (b) 이후에 생산된 상기 비-관절 연골세포로부터 공학적으로 제작되거나 제조된 조직은 성장인자; 세포골격 변형제; 호르몬; 독성 화합물; 신호전달 경로에서 상위에서 작용하는 분자; 다양한 산소 장력; 가교제; 기질 분해 효소, 기질 분자; 및/또는 기계적 자극으로 구성되는 군에서 적어도 하나 이상을 포함하여 처리가 이루어지는 비-관절 연골세포 샘플의 강화방법.
According to any one of claims 28 to 39,
The non-articular chondrocytes produced after (b) or the tissue engineered or manufactured from the non-articular chondrocytes produced after (b) may contain growth factors; cytoskeleton modifier; hormone; toxic compounds; Molecules that act upstream in signaling pathways; variable oxygen tension; crosslinking agent; matrix degrading enzyme, matrix molecule; and/or mechanical stimulation.
인간 연골세포 샘플의 제조방법으로서,
a) 갈비뼈의 일부로부터 유래한 인간 연골세포 샘플을 수득하는 단계; 및
b) 상기 (a)의 인간 연골세포 샘플을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하고, 이 때 상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인 단계;를 포함하는 인간 연골세포의 제조방법.
A method for producing a human chondrocyte sample, comprising:
a) obtaining a sample of human chondrocytes derived from a portion of a rib; and
b) treating the human chondrocyte sample of (a) with a hypotonic solution, wherein the hypotonic solution is ammonium chloride potassium hemolysis buffer (ACK buffer).
제41항에 있어서,
상기 갈비뼈의 일부는 늑연골조직을 포함하는 인간 연골세포의 제조방법.
According to clause 41,
A method of producing human cartilage cells in which a portion of the ribs includes costal cartilage tissue.
제41항 또는 제42항에 있어서,
상기 인간 연골세포 샘플을 상기 처리하는 단계 이전에 상기 갈비뼈의 일부를 박리하는 과정을 더 포함하는 인간 연골세포의 제조방법.
According to claim 41 or 42,
A method for producing human chondrocytes, further comprising peeling a portion of the rib prior to processing the human chondrocyte sample.
제43항에 있어서,
상기 갈비뼈의 일부를 박리하는 과정은 조직 형성에 적합하지 않은 세포를 제거하는 과정인 인간 연골세포의 제조방법.
According to clause 43,
A method of producing human chondrocytes in which the process of peeling off a portion of the rib is a process of removing cells unsuitable for tissue formation.
제43항에 있어서,
상기 인간 연골세포 샘플을 상기 처리하는 단계 이전에 상기 갈비뼈의 일부를 효소적으로 소화시키는 과정을 더 포함하는 인간 연골세포의 제조방법.
According to clause 43,
A method for producing human chondrocytes further comprising enzymatically digesting a portion of the rib prior to processing the human chondrocyte sample.
제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골세포 샘플은 1차 세포 샘플인 방법.
According to any one of claims 1 to 45,
A method wherein the chondrocyte sample is a primary cell sample.
생산된 처리된 세포 샘플로서,
a) 연골 샘플을 수득하고, 상기 연골 샘플을 소화시켜 세포 현탁액을 수득하는 단계;
b) 상기 세포 현탁액을 저장액(hypotonic solution)으로 처리하는 단계;를 포함하고,
상기 처리된 세포 샘플은 신생연골 생산에 적합한, 처리된 세포 샘플.
As a processed cell sample produced,
a) Obtaining a cartilage sample and digesting the cartilage sample to obtain a cell suspension;
b) treating the cell suspension with a hypotonic solution,
The treated cell sample is suitable for producing new cartilage.
제47항에 있어서,
상기 저장액은 염화 암모늄 칼륨 용혈 완충액 (ACK 완충액)인, 처리된 세포 샘플.
According to clause 47,
The processed cell sample, wherein the stock solution is potassium ammonium chloride hemolysis buffer (ACK buffer).
제47항 또는 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골 샘플은 인간으로부터 유래한 연골인, 처리된 세포 샘플.
According to any one of paragraphs 47 or 48,
The processed cell sample, wherein the cartilage sample is cartilage derived from a human.
제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골 샘플은 비-관절 연골세포인, 처리된 세포 샘플.
According to any one of claims 47 to 49,
A treated cell sample, wherein the cartilage sample is non-articular chondrocytes.
제47항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인간 연골 샘플은 갈비뼈의 일부로부터 유래한, 처리된 세포 샘플.
According to any one of claims 47 to 50,
The human cartilage sample is a processed cell sample derived from a portion of a rib bone.
제47항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연골 샘플은 1차 샘플인, 처리된 세포 샘플.
According to any one of claims 47 to 51,
The processed cell sample, wherein the cartilage sample is a primary sample.
제47항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 ACK 완충액은 154.4 mM의 염화암모늄, 10 mM의 중탄산칼륨, 및 97.3 μM의 EDTA 사나트륨염을 포함하는, 처리된 세포 샘플.
The method according to any one of claims 47 to 52,
The treated cell sample, wherein the ACK buffer contains 154.4 mM ammonium chloride, 10 mM potassium bicarbonate, and 97.3 μM EDTA tetrasodium salt.
제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 상기 (b) 이후에, 처리된 세포 샘플을 원심분리하고 상기 세포 샘플을 재현탁하는 과정을 더 포함하는, 처리된 세포 샘플.
According to any one of claims 47 to 53,
The method further comprises, after (b), centrifuging the treated cell sample and resuspending the cell sample.
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