Domande d'esame Bioingegneria cellulare e dei tessuti

Utilizzo del siero di origine animale e terreni con sieri chimicamente definiti

Per quanto riguarda il siero di origine animale, si preferisce usare il siero fetale dal momento che contiene pochi anticorpi. Questo introduce fattori di crescita e ormoni, veicola lipidi, ferro e molecole organiche, favorisce l'interazione cellula-substrato e contiene inibitori della tripsina. Il siero di origine animale ha degli svantaggi, primo tra tutti la possibile tossicità degli anticorpi; ulteriori limitazioni sono date dalla variabilità da lotto a lotto e dai fattori di crescita che favoriscono i fibroblasti. Per avere condizioni controllate, riproducibili e specifiche per il tipo cellulare di interesse si fa uso di terreni con sieri chimicamente definiti: questi possono favorire sub-popolazioni specifiche, ma la crescita è generalmente più lenta e alcuni aditivi sono costosi o labili.

Produzione di insulina ricombinante e utilizzo di bioreattori

Per ottenere insulina ricombinante, si isola il gene dell'insulina dalla cellula umana e lo si taglia in punti univoci mediante...

enzimi di restrizione: il frammento presenterà estremità coesive che permettono di incorporarlo nel patrimonio genetico dell'escherichia coli attraverso la DNA ligasi. Questo plasmide ricombinante viene inglobato dall'escherichia coli, gli organismi unicellulari vengono posti in un bioreattore BACH che consente una coltivazione su larga scala. I batteri proliferano e producono grandi quantità della catena A o della catena B (l'escherichia coli non riesce a produrre la proinsulina perché non è in grado di fare la scissione tra le catene, perciò nel batterio si inserisce o la catena A o la catena B). Dopo un tempo t il prodotto viene raccolto e tramite ponti disolfuro le catene vengono unite per ottenere la struttura desiderata. 3. Come deve essere un biomateriale sia nelle applicazioni in vitro che in vivo Un biomateriale è un materiale che deve avere una performance biologica, è un substrato naturale o sintetico che

Consente alle cellule di aderire mediante una serie di segnali in grado di regolarne il fenotipo/la funzione. In vitro un biomateriale deve permettere l'adesione cellulare, la sopravvivenza delle cellule e la loro identità. In vivo, oltre alle tre condizioni già citate, dovranno essere valutati ulteriori parametri sanciti dall'ISO: non carcinogenicità, emocompatibilità, non tossicità, non allergenicità e non deve creare una risposta infiammatoria. Per poter essere impiegato nella TE, inoltre, il biomateriale deve possedere determinate proprietà fisiche e meccaniche che gli permettano di svolgere la sua funzione specifica.

La differenza tra meccanismo di knock-down e knock-out genico consiste nella riduzione dell'espressione di un gene, il knock-down, mentre il knock-out genico consiste nel completo spegnimento dell'espressione di un gene. Il knock-out comporta la completa cancellazione dei geni target (attraverso NHEJ in).

seguito a DSB introdotto da nucleasi) o la loro inattivazione mediante una mutazione che comporta una modifica permanente (HR), è applicabile a livello del DNA. Il knock-down del gene di specifici mRNA attraverso frammenti di RNA (miRNA e siRNA, tecnica dell'RNA interference), agisce a livello dell'RNA. 5. Differenze tra bioreattori Il reattore BATCH è discontinuo, le reazioni chimiche e termiche che avvengono al suo interno sono spazialmente uniformi e questo perché il reattore è completamente miscelato: in un certo istante in ogni punto la concentrazione della prima specie sarà identica. Il reattore CSTR è continuo (in ogni momento aggiungiamo la specie in ingresso) e per l'intero processo produttivo ogni punto del reattore è caratterizzato dallo stesso valore delle variabili caratteristiche (temperatura, concentrazione, densità, etc.); il fluido uscente avrà le stesse caratteristiche del

fluido interno. Il reattore PFR è un reattore continuo caratterizzato da un moto ordinato di fluido, in modo tale che nessun elemento infinitesimo di fluido possa rimescolarsi con nessun altro elemento di fluido lungo l'asse di avanzamento della materia, l'unico mescolamento è quello normale rispetto all'asse del reattore.

6. Anticorpi monoclonali

Per anticorpi monoclonali si intende una popolazione omogenea di anticorpi prodotti da un clone cellulare, chiamato ibridoma, ottenuto per fusione (tramite polietilenglicole) di un linfocita B (prelevato dalla milza o dai linfonodi di un animale immunizzato - quindi in grado di produrre un anticorpo specifico) e di una cellula di mieloma (prelevata da una linea tumorale di plasma). Dopo la fusione le cellule vengono fatte crescere in un terreno di coltura selettivo dove riescono a crescere solo gli ibridomi, perché possono sia proliferare in vitro continuamente (caratteristica delle cellule tumorali) sia crescere

In un terreno selettivo (caratteristica dei linfociti). Rispetto alla produzione di anticorpi policlonali, gli anticorpi monoclonali sono prodotti da un unico clone cellulare e riconoscono un solo epitopo dell'antigene, il processo richiede più tempo e una tecnologia più costosa e raffinata; l'ibridoma può essere usato come sorgente di anticorpi monoclonali, sempre identici, indefinitamente. Per la produzione di anticorpi monoclonali si usano fixed-bed reactors: il sistema è costituito dall'unità a letto fisso contenente supporti che permettono l'immobilizzazione cellulare e una riserva che contiene il mezzo di coltura condizionato. Questi sistemi sono caratterizzati da elevata densità e produttività volumetrica delle cellule, significativo contatto cellula-cellula.