เนื่องจากการบำบัดด้วยเซลล์ การวิจัย และการวินิจฉัยโรคในระดับโลกมีมากขึ้น การขนส่งเซลล์ที่มีชีวิตข้ามจังหวัดและประเทศต่างๆ อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ จึงกลายเป็นความท้าทายด้านลอจิสติกส์และวิทยาศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ดัดแปลงพันธุกรรมสำหรับการบำบัดด้วย CAR-T หรือออร์แกนอยด์ที่ผู้ป่วยได้รับเพื่อการทดสอบ การรับรองว่าเซลล์จะมาถึง สามารถใช้งานได้จริง เป็นสิ่งสำคัญ อย่างไรก็ตาม วิธีการรักษาความเย็นแบบดั้งเดิม เช่น น้ำแข็งแห้งหรือ การเก็บรักษาด้วยความเย็น ไม่ได้ตอบสนองความต้องการของเซลล์ประเภทที่มีความอ่อนไหวหรือระดับคลินิกเสมอไป

เหตุใด 'Alive' จึงไม่เพียงพอ: ฟังก์ชันการทำงานหลังการจัดเก็บข้อมูลมีความสำคัญ

เมื่อเซลล์ไปถึงจุดหมายปลายทาง ไม่ว่าจะเป็นห้องปฏิบัติการวิจัยหรือสถานพยาบาล ความสามารถในการดำรงอยู่และการทำงาน กำหนดความสำเร็จของแอปพลิเคชันปลายทาง สำหรับการใช้เพื่อการรักษา หมายถึงการทำให้แน่ใจว่าเซลล์ยังมีชีวิตอยู่ ตอบสนอง และคงสภาพไว้ คุณสมบัติทางชีวภาพที่ตั้งใจไว้แม้แต่ในการวิจัย เซลล์ที่ถูกทำลายก็อาจนำไปสู่ ข้อมูลที่ไม่สอดคล้องกัน, การทดลองที่ล้มเหลวหรือ สารเคมีที่สิ้นเปลือง และ เวลา.

การขนส่งเซลล์แบบเก็บความเย็นขั้นพื้นฐาน เช่น การวางเซลล์บนน้ำแข็งหรือใช้ถุงเก็บความเย็นแบบไม่เฉพาะทาง อาจช่วยรักษาความมีชีวิตได้ชั่วระยะเวลาหนึ่ง อย่างไรก็ตาม มักจะไม่สามารถรักษาไว้ได้ ความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์, กิจกรรมการเผาผลาญหรือ ฟีโนไทป์ ความมั่นคง—โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซลล์ประเภทที่ไวต่อยาหรือระดับการรักษา ความเสียหายที่ไม่ร้ายแรงซึ่งไม่ทำให้เซลล์ตายทันทีอาจยังส่งผลต่อการทำงานที่สำคัญ เช่น การแพร่กระจาย การปล่อยไซโตไคน์ หรือความสามารถในการกลับสู่ตำแหน่งเดิม ในร่างกาย.

โดยเฉพาะสำหรับการบำบัดด้วยเซลล์ การสูญเสียคุณภาพเซลล์แม้เพียงเล็กน้อยระหว่างการจัดเก็บหรือขนส่งอาจนำไปสู่ ประสิทธิผลทางคลินิกลดลง หรือโพสท่า ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ให้กับผู้ป่วย ดังนั้น วิธีการขนส่งจะต้องไม่ใช่แค่เพียงรักษาเซลล์ให้ “มีชีวิต” เท่านั้น แต่ยังต้องรักษาเซลล์เหล่านั้นไว้ด้วย ศักยภาพการบำบัดอย่างเต็มรูปแบบ และ เอกลักษณ์การทำงาน ตลอดการเดินทาง

วิธีการขนส่งเซลล์มาตรฐาน: ข้อดี ข้อเสีย และความเสี่ยง

เมื่อต้องขนส่งเซลล์ข้ามพรมแดนหรือในระยะทางไกล นักวิจัยและผู้ผลิตจะอาศัยวิธีมาตรฐานเพียงไม่กี่วิธี แต่ละวิธีมีข้อดีเฉพาะตัว แต่ก็มีข้อจำกัดและข้อกังวลด้านความปลอดภัยที่สำคัญซึ่งอาจส่งผลต่อ ความมีชีวิตของเซลล์, ความยั่งยืนและ ความเป็นไปได้ด้านโลจิสติกส์.

1. การขนส่งแบบแช่แข็งในไนโตรเจนเหลว (เฟสไอ LN150, ประมาณ -XNUMX°C)

การเก็บรักษาด้วยความเย็น ยังคงเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการจัดเก็บเซลล์ในระยะยาว เซลล์จะถูกแช่แข็งด้วย สารป้องกันการแช่แข็ง (เช่น DMSO) และขนส่งใน ผู้ส่งสินค้าแห้ง บรรจุด้วยไอไนโตรเจนเหลว

2. การขนส่งแบบแช่แข็งโดยใช้น้ำแข็งแห้ง (−78°C)

การขนส่งด้วยน้ำแข็งแห้งถือเป็นทางเลือกหนึ่งสำหรับการขนส่งตัวอย่างที่เก็บรักษาด้วยความเย็นระยะสั้น ซึ่งนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย

3. การขนส่งเซลล์ที่มีชีวิตในขวดเพาะเลี้ยง (อุณหภูมิห้อง)

ห้องปฏิบัติการบางแห่งขนส่งเซลล์ที่กำลังเจริญเติบโตในขวดที่บรรจุอาหารเลี้ยงเชื้อ ปิดให้แน่นและปิดผนึกเพื่อการขนส่ง วิธีนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการแช่แข็งโดยสิ้นเชิง

การขนส่งในภาวะอุณหภูมิต่ำช่วยปกป้องเซลล์ในระหว่างการคลอดได้อย่างไร

ที่อุณหภูมิลดลง การเผาผลาญของเซลล์ การใช้พลังงาน และความต้องการออกซิเจนจะลดลงอย่างมาก ซึ่งมักเรียกสถานะนี้ว่า “การหยุดการทำงานของเซลล์การชะลอตัวทางสรีรวิทยาจะช่วยลดความเครียดของเซลล์และความเสียหายในระหว่างการขนส่ง

การรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในระดับต่ำอย่างมีประสิทธิผลต้องอาศัยวิธีการอื่นๆ ที่มากกว่าแค่การทำให้เซลล์เย็นลงเท่านั้น:

องค์ประกอบเหล่านี้เมื่อรวมกันจะสร้างสภาพแวดล้อมป้องกันที่ช่วยรักษาโครงสร้าง ความสามารถในการมีชีวิต และการทำงานของเซลล์ตลอดการขนส่ง

ประโยชน์หลักของการขนส่งที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ:

การขนส่งแบบอุณหภูมิต่ำช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างการขนส่งเซลล์ที่มีชีวิตและการขนส่งแบบแช่แข็ง ปลอดภัย ปรับขนาดได้ และยั่งยืน โซลูชันสำหรับการเคลื่อนย้ายเซลล์ที่อ่อนไหวข้ามเมือง ประเทศ หรือทวีปต่างๆ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบบำบัดเซลล์สมัยใหม่ คุณภาพเซลล์เมื่อส่งมอบ เป็นสิ่งสำคัญที่สุดและ ความยืดหยุ่นด้านโลจิสติกส์ เป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขัน

การขนส่งที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติเปลี่ยนเกมความร่วมมือในวิทยาศาสตร์ชีวภาพอย่างไร

เนื่องจากอุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์ชีวภาพมีความเป็นสากลและกระจายอำนาจมากขึ้น การขนส่งแบบอุณหภูมิต่ำจึงได้รับความนิยมมากขึ้นในหลายๆ การใช้งาน ความสามารถในการ รักษาเซลล์ที่มีชีวิตและทำงานได้โดยไม่ต้องแช่แข็ง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางคลินิก การวิจัย และการผลิต

1. การส่งมอบการบำบัดด้วยเซลล์

ในการบำบัดด้วยเซลล์แบบออโตโลกัสและแบบอัลโลจีเนอิก เช่น การบำบัดด้วย CAR-T และ MSC เซลล์มักถูกผลิตขึ้นที่โรงงาน GMP ส่วนกลางและส่งไปยังโรงพยาบาลหรือศูนย์ฉีดสารเพื่อให้ผู้ป่วยได้รับยา การขนส่งด้วยอุณหภูมิต่ำกว่าปกติช่วยให้มั่นใจได้ว่า:

• เซลล์บำบัดมาถึงแล้ว พร้อมใช้โดยไม่ต้องเสียเวลาในการละลายและการกู้คืน
• คุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญ เช่น ความสามารถในการดำรงชีวิต ศักยภาพ และลักษณะปรากฏ ได้รับการรักษาไว้ตลอดระหว่างการจัดส่ง
• ปฏิบัติตามข้อกำหนดเกี่ยวกับห่วงโซ่การควบคุมและห่วงโซ่การระบุตัวตนด้วย การติดตามห่วงโซ่ความเย็น และ บรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับการปฏิบัติตาม.

2. การกระจายการทดลองทางคลินิก

การทดลองทางคลินิกหลายศูนย์ต้องมีการกระจายเซลล์ที่ได้จากผู้ป่วยหรือผลิตภัณฑ์บำบัดไปตามพื้นที่ที่กระจายตัวทางภูมิศาสตร์ การขนส่งในภาวะอุณหภูมิต่ำช่วยให้:

• การเก็บรักษาที่เชื่อถือได้ ของเซลล์เป็นเวลาหลายวัน ช่วยลดความแปรปรวนจากไซต์หนึ่งไปยังอีกไซต์หนึ่ง
• การขนส่งแบบเรียบง่ายเมื่อเทียบกับการขนส่งแบบ LN₂ ช่วยให้ ภาระด้านกฎระเบียบ และ พิธีการทางศุลกากร.
• รองรับมากขึ้น กำหนดเวลาที่ยืดหยุ่น ของการประมวลผลตัวอย่างและการให้ยาแก่ผู้ป่วย

3. ธนาคารชีวภาพ

กลุ่มวิชาการและธนาคารชีวภาพมักต้องจัดส่งสายเซลล์ ออร์แกนอยด์ หรือเซลล์หลักที่หายากหรือมีค่าระหว่างผู้ร่วมมือ โดยใช้สื่อจัดเก็บแบบอุณหภูมิต่ำ:

• เซลล์มาถึงแล้ว สภาพที่สามารถใช้งานได้ โดยไม่จำเป็นต้องแช่แข็ง
• ความเสี่ยงของ ตัวอย่างการสูญเสียหรือความเสียหาย จะลดลง
• ห้องปฏิบัติการหลีกเลี่ยงการใช้วัสดุอันตรายและ โครงสร้างพื้นฐานการรับเฉพาะทาง.

4. วัฒนธรรมสามมิติและการวิจัยออร์แกนอยด์

การขนส่งวัฒนธรรมเซลล์ 3 มิติหรือออร์แกนอยด์ก่อให้เกิดความท้าทายที่ไม่เหมือนใครเนื่องจาก ความซับซ้อนของโครงสร้าง และความไวต่อวงจรการแช่แข็ง-ละลาย การขนส่งที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติช่วยได้โดย:

• การบำรุงรักษา สัณฐานวิทยาและการทำงาน ของแบบจำลองเซลล์ที่ซับซ้อน
• รองรับแอปพลิเคชันปลายทาง เช่น การถ่ายภาพ การคัดกรองยา หรือการสร้างโปรไฟล์โมเลกุล

5. การวิเคราะห์ทางเซลล์และการทดสอบเชิงพาณิชย์

บริษัทวินิจฉัยโรคที่ให้บริการทดสอบที่ใช้เซลล์ (เช่น การตรวจภูมิคุ้มกัน การทดสอบฤทธิ์) สามารถใช้สารละลายที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งเพื่อ:

• เรือ ตัวอย่างสดที่มีฟังก์ชัน จากคลินิกไปจนถึงห้องปฏิบัติการตรวจกลาง
• ให้แน่ใจว่าการทดสอบมีความสอดคล้องกันและ เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว โดยที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของการขนส่งขวดสด

กรณีการใช้งานเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการขนส่งที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติกำลังนิยามสิ่งที่เป็นไปได้ใหม่ได้อย่างไร โลจิสติกส์เซลล์การปกป้องความสามารถในการมีชีวิตและการทำงานของเซลล์โดยไม่หยุดชะงัก วิธีนี้ช่วยเปิดประตูสู่ความร่วมมือระดับโลก เวิร์กโฟลว์ทางคลินิกที่รวดเร็วยิ่งขึ้น และโซลูชันบนพื้นฐานเซลล์ที่ปรับขนาดได้

การเปรียบเทียบวิธีการขนส่งเซลล์ทั่วไป

คุณสมบัติ / วิธีการ	การขนส่งเซลล์สด (ขวด)	การขนส่งด้วยความเย็นจัด (น้ำแข็งแห้ง / LN₂)	การขนส่งที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ (2–8°C พร้อมสื่อถนอมอาหาร)
อุณหภูมิ	ล้อมรอบ	-78.5°C (น้ำแข็งแห้ง), -196°C (LN₂)	2–8°C (ไม่แข็งตัว)
ความเสี่ยงด้านความอยู่รอด	สูง (การเปลี่ยนแปลง pH การสูญเสียสารอาหาร การหลุดลอก)	ความเครียดจากการแช่แข็งและละลาย ความเสียหายต่อผลึกน้ำแข็ง	ต่ำ (ทำให้เยื่อหุ้มเซลล์และการเผาผลาญมีเสถียรภาพ)
การรักษาฟังก์ชันการใช้งาน	มักถูกประนีประนอม	มักต้องใช้เวลาฟื้นตัวหลังละลายน้ำแข็ง	เก็บรักษาไว้อย่างดีเป็นเวลาหลายวัน
การปล่อยก๊าซ CO2 / อันตราย	ต่ำ	สูง (น้ำแข็งแห้งเป็นสารปล่อย CO2; LN2 ต้องได้รับการจัดการเป็นพิเศษ)	ความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยต่ำ
ความซับซ้อนในการจัดส่ง	บรรจุภัณฑ์น้อยแต่เปราะบาง	ต้องมีขั้นตอนการขนส่งอันตรายที่ได้รับการควบคุม	จัดส่งได้ผ่านระบบโลจิสติกส์แบบควบคุมอุณหภูมิมาตรฐาน
โครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นเมื่อมาถึง	เครื่องฟักไข่	การตั้งค่าการจัดเก็บแบบแช่แข็งและการละลาย	การทำความเย็นแบบง่ายหรือใช้โดยตรง
ความเหมาะสมของกรณีการใช้งาน	การขนส่งในพื้นที่ระยะสั้น, ประเภทเซลล์ที่ทนทาน	การเก็บรักษาในระยะยาว การขนส่งเซลล์ที่เก็บรักษาไว้โดยการแช่แข็งระยะไกล	การขนส่งระยะกลาง การบำบัดด้วยเซลล์ การใช้ทางคลินิก/การวิจัย
ความซับซ้อนของกฎระเบียบ/ศุลกากร	ต่ำถึงปานกลาง	สูง (การแจ้งสินค้าอันตราย อุปสรรคในการนำเข้า/ส่งออก)	อุปสรรคการปฏิบัติตามที่ต่ำลง

HypoGuard และ CryoEase-PF มีบทบาทอย่างไรในโซลูชันการขนส่งเซลล์แบบยืดหยุ่น

At แอตแลนติสไบโอไซเอนซ์เราตระหนักถึงความต้องการที่สำคัญสำหรับโซลูชันที่เชื่อถือได้และยืดหยุ่นเพื่อปกป้องเซลล์ระหว่างการขนส่ง นั่นเป็นเหตุผลที่เราได้ร่วมมือกับ AGEM Bio ซึ่งเป็นบริษัทที่มุ่งเน้นการพัฒนาและสร้างทรัพย์สินสำหรับการบำบัดด้วยเซลล์ เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ขั้นสูงสองรายการที่ปรับแต่งตามความต้องการในการเก็บรักษาที่แตกต่างกันเพื่อแก้ไขช่องว่างในบริษัทด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพด้านการขนส่งเซลล์:

ด้วยกัน, HypoGuard และ CryoEase ส่งเสริมนักวิทยาศาสตร์ แพทย์ และผู้ผลิตด้วยเครื่องมือเพื่อ ปรับปรุงระบบโลจิสติกส์เซลล์ ขณะเดียวกันก็ปกป้องความสมบูรณ์ของเซลล์ตั้งแต่ในห้องทดลองจนถึงข้างเตียง

---

อ้างอิง

1. Baust JM. ความก้าวหน้าในสื่อสำหรับการเก็บรักษาแบบแช่แข็งและการเก็บรักษาแบบอุณหภูมิต่ำ Bioprocess Biosyst Eng 2005;(ฉบับเพิ่มเติม):46–56
2. Correia C, Koshkin A, Carido M, Espinha N, Šarić T, Lima PA, Serra M, Alves PM. การจัดเก็บเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่ได้จากเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ของมนุษย์ในภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำอย่างมีประสิทธิภาพ เข้ากันได้กับการกระจายเซลล์ทั่วโลกสำหรับการใช้งานทางคลินิกและการทดสอบพิษวิทยา Stem Cells Transl Med. 2016 พ.ค.;5(5):658-69 doi: 10.5966/sctm.2015-0238
3. Mathew AJ, Baust JM, Van Buskirk RG, Baust JG. การเก็บรักษาเซลล์ในเวชศาสตร์ฟื้นฟูและฟื้นฟู: วิวัฒนาการขององค์ประกอบของสารละลายแบบรายบุคคล Tissue Eng. 2004 พ.ย.-ธ.ค.;10(11-12):1662-71. doi: 10.1089/ten.2004.10.1662.
4. Petrenko Y, Chudickova M, Vackova I, Groh T, Kosnarova E, Cejkova J, Turnovcova K, Petrenko A, Sykova E, Kubinova S. วิธีแก้ปัญหาทางคลินิกที่เกี่ยวข้องสำหรับการจัดเก็บและขนส่งเซลล์ Stromal mesenchymal ที่มีศักยภาพหลายอย่างในมนุษย์ในภาวะอุณหภูมิต่ำ Stem Cells Int. 2019 ม.ค. 20;2019:5909524 doi: 10.1155/2019/5909524
5. Rubinsky B. หลักการเก็บรักษาเซลล์ที่อุณหภูมิต่ำ Heart Fail Rev. 2003 ก.ค.;8(3):277-84. doi: 10.1023/a:1024734003814
6. Tan Y, Salkhordeh M, Murray ABP, Souza-Moreira L, Stewart DJ, Mei SHJ การเปรียบเทียบพารามิเตอร์คุณภาพหลักของผลิตภัณฑ์เซลล์ต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่แช่แข็งในสารละลายแช่แข็งที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานทางคลินิก Front Bioeng Biotechnol 2024 สิงหาคม 1;12:1412811 doi: 10.3389/fbioe.2024.1412811