Abstract Mesenchymal Stromal Cells (MSCs) are being targeted for diverse cell-therapies applications. The MSC expansion in bioreactor is necessary to achieve the cell number required for clinical applications in accordance with cGMP guidelines. Since the culture conditions may influence the post-expansion MSC outcomes, in this work, human Umbilical Cord Matrix derived Mesenchymal Stromal Cells (hUCM-MSCs) were evaluated during and after expansion using CultiSpher-S® microcarrier with different bioreactor hydrodynamics: the single-use Wave-Induced Motion Bioreactor (WIMB) with a modified cellbag design proposed by our laboratory, and the conventional spinner flask. WIMB cultures showed longer cell culture times and lower cell yields than spinner flask culture, positioning the WIMB as a less suitable bioreactor than conventional stirred-based systems for high-yield MSC expansion bioprocess. Regarding cell biological functions, hUCM-MSCs harvested from the CultiSpher-S®/WIMB and the CultiSpher-S®/spinner kept determining major MSC molecular and biological characteristics according to immunophenotyping and multilineage differentiation assays. Moreover, biological processes were not regulated differently when hUCM-MSCs were cultivated in WIMB or spinner flask, indicating that post-expansion hUCM-MSCs characteristics are similar in both bioreactor systems.

中文翻译：

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间充质基质细胞在不同生物反应器系统中扩增时保持主要质量属性

摘要 间充质基质细胞 (MSC) 正成为多种细胞疗法应用的目标。根据 cGMP 指南，为了达到临床应用所需的细胞数量，生物反应器中的 MSC 扩增是必要的。由于培养条件可能会影响扩增后的 MSC 结果，因此在这项工作中，使用具有不同生物反应器流体动力学的 CultiSpher-S® 微载体在扩增期间和之后评估了人脐带基质衍生的间充质基质细胞 (hUCM-MSC)：使用具有我们实验室提出的改良细胞袋设计的波浪感应运动生物反应器 (WIMB) 和传统的旋转瓶。WIMB 培养物显示出比旋转瓶培养物更长的细胞培养时间和更低的细胞产量，将 WIMB 定位为比用于高产 MSC 扩展生物过程的传统搅拌系统更不合适的生物反应器。在细胞生物学功能方面，从 CultiSpher-S®/WIMB 和 CultiSpher-S®/spinner 中收获的 hUCM-MSC 根据免疫表型和多向分化分析不断确定主要的 MSC 分子和生物学特征。此外，当 hUCM-MSCs 在 WIMB 或旋转瓶中培养时，生物过程没有受到不同的调节，这表明两种生物反应器系统中扩增后的 hUCM-MSCs 特征相似。从 CultiSpher-S®/WIMB 和 CultiSpher-S®/微调器中采集的 hUCM-MSC 根据免疫表型和多向分化分析不断确定主要的 MSC 分子和生物学特征。此外，当 hUCM-MSCs 在 WIMB 或旋转瓶中培养时，生物过程没有受到不同的调节，这表明两种生物反应器系统中扩增后的 hUCM-MSCs 特征相似。从 CultiSpher-S®/WIMB 和 CultiSpher-S®/微调器中采集的 hUCM-MSC 根据免疫表型和多向分化分析不断确定主要的 MSC 分子和生物学特征。此外，当 hUCM-MSCs 在 WIMB 或旋转瓶中培养时，生物过程没有受到不同的调节，这表明两种生物反应器系统中扩增后的 hUCM-MSCs 特征相似。