誘導多能干細胞（iPSC）能再分化成特定的細胞類型、組織和器官，聯合基因編輯技術使用，可用于探索疾病發生的機制、開發新型有效的藥物和細胞治療等。賽業生物iPSC體外技術服務平臺，擁有成熟的重編程、基因編輯和體外分化技術，同時結合一站式表型分析平臺，可為客戶打造多種疾病應用場景的體外模型構建和檢測服務。
 

iPSC體外疾病模型研究思路

使用iPSC體外疾病模型的優勢

• 小鼠模型不能完全展現人類疾病的表型與發生機制，使用iPSC疾病模型更能模擬人類疾病的發生。
• 可創造遺傳背景單一的細胞系，減少因遺傳背景差異而導致的表型變異。
• iPSC在體外可無限擴增和定向分化，有利于大規模的藥物篩選和替代較難獲得的原代細胞系。

賽業生物iPSC體外技術服務平臺

01 iPSC重編程

賽業生物擁有先進的體細胞重編程技術，可通過血液收集體細胞樣本進行重編程，產生高質量的人iPS細胞，成功率高達99%。我們采用穩定的附加型質粒重編程方法，非整合，不影響下游實驗；同時具有標準化操作流程兼容多種培養體系，可大規模生產高純度細胞。

細胞形態

核型檢測

STR分型檢測

細胞特異性標志物

流式檢測

畸胎瘤驗證

02 iPSC基因編輯

       隨著基因編輯技術的進一步發展，對患者的誘導多能干細胞進行基因編輯，校正致病基因的突變并用于細胞治療正成為轉化醫學和再生醫學研究的熱點。賽業生物擁有優化升級的iPSC基因編輯體系，遞送載體HDR效率高達50%，轉染效率>50%，轉染活率>80%。
       且由強大的AI算法賦能：罕見病數據中心（RDDC）開發的RNA剪接模型工具提供支持，可輔助篩選WB陰性克隆；基于Smart-CRISPR™細胞基因編輯系統，輕松實現基因敲除、基因敲入等多種策略，編輯效率高達90%。

       通過基因編輯技術，在誘導性多能干細胞iPSC中的AAVS1位點敲入EGFP基因。如圖所示，通過RNP法將sgRNA和donor轉染到iPSC中，經過HDR途徑將EGFP序列插入AAVS1位點。

圖1 EGFP敲入方案設計

       經過PCR和測序鑒定，確定獲得在AAVS1位點敲入EGFP的純合iPSC細胞系，熒光顯微鏡下觀察到EGFP 100%表達。細胞培養后經G顯帶進行染色體核型分析，顯示染色體數為46數目正常，染色體結構無明顯異常。通過免疫熒光染色檢測NANOG、OCT4和SOX2三個干性標記基因，均能檢測出陽性信號，表明該敲入細胞具有干性。

圖2 iPSC-EGFP KI瓊脂糖凝膠電泳鑒定結果
注：引物設計策略為擴增整個EGFP及其所在基因組上下游的部分序列。無插入EGFP的帶型為762bp，成功插入EGFP的帶型為3194bp處。結果顯示，4個單克隆在3194bp處出現條帶，說明克隆成功插入EGFP，且為純合克隆。

圖3 iPSC-EGFP KI測序結果

圖4 iPSC-EGFP KI純合克隆熒光圖片（EGFP在iPSC純合克隆中100%表達）

圖5 iPSC-EGFP KI核型分析（細胞培養后經G顯帶進行染色體核型分析，顯示染色體數為46數目正常，染色體結構無明顯異常）

圖6 iPSC-EGFP免疫熒光-干性檢測（通過免疫熒光染色，檢測NANOG、OCT4和SOX2三個干性標記基因，均能檢測出陽性信號，表明該敲入細胞具有干性）

03 iPSC定向分化

定向分化即將iPSC通過特定的實驗條件和細胞培養體系引導轉化為目標類型的體細胞，如神經元、心肌細胞、肝細胞等，賽業生物能提供多種疾病模型構建及藥物篩選平臺，為廣大研究人員提供優質的個性化定制服務。

神經干細胞（NPC）分化——神經疾病及藥物模型

運動神經元（MN）分化——ALS等神經疾病及藥物模型

造血干細胞（CD34+）分化——可用于血液譜系細胞分化如NK、T細胞等