Human neural stem and progenitor cells (hNSPCs) have therapeutic potential to treat neural diseases and injuries since they provide neuroprotection and differentiate into astrocytes, neurons, and oligodendrocytes. However, cultures of hNSPCs are heterogeneous, containing cells linked to distinct differentiated cell fates. HNSPCs that differentiate into astrocytes are of interest for specific neurological diseases, creating a need for approaches that can detect and isolate these cells. Astrocyte-biased hNSPCs differ from other cell types in electrophysiological properties, namely membrane capacitance, and we hypothesized that this could be used to enrich these cells using dielectrophoresis (DEP). We implemented a two-step DEP sorting scheme, consisting of analysis to define the optimal sorting frequency followed by separation of cells at that frequency, to test whether astrocyte-biased cells could be separated from the other cell types present in hNSPC cultures. We developed a novel device that increased sorting reproducibility and provided both enriched and depleted cell populations in a single sort. Astrocyte-biased cells were successfully enriched from hNSPC cultures by DEP sorting, making this the first study to use electrophysiological properties for label-free enrichment of human astrocyte-biased cells. Enriched astrocyte-biased human cells enable future experiments to determine the specific properties of these important cells and test their therapeutic efficacy in animal models of neurological diseases.

中文翻译：

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命运偏向的人类神经干细胞和祖细胞的无标记富集。

人类神经干细胞和祖细胞 (hNSPC) 具有治疗神经疾病和损伤的治疗潜力，因为它们提供神经保护并分化为星形胶质细胞、神经元和少突胶质细胞。然而，hNSPCs 的培养物是异质的，包含与不同分化细胞命运相关的细胞。分化成星形胶质细胞的 HNSPCs 对特定的神经系统疾病很感兴趣，因此需要能够检测和分离这些细胞的方法。星形胶质细胞偏向性 hNSPC 在电生理特性（即膜电容）方面不同于其他细胞类型，我们假设这可用于使用介电电泳 (DEP) 来富集这些细胞。我们实施了两步 DEP 排序方案，包括定义最佳分选频率的分析，然后以该频率分离细胞，以测试是否可以将偏向星形胶质细胞的细胞与 hNSPC 培养物中存在的其他细胞类型分开。我们开发了一种新型设备，可提高分选重现性，并在单一分选中同时提供富集和耗尽的细胞群。通过 DEP 分选从 hNSPC 培养物中成功地富集了星形胶质细胞偏向细胞，这使得这是第一项使用电生理学特性对人星形胶质细胞偏向细胞进行无标记富集的研究。丰富的星形胶质细胞偏向性人类细胞使未来的实验能够确定这些重要细胞的具体特性，并测试它们在神经系统疾病动物模型中的治疗效果。测试是否可以将偏向星形胶质细胞的细胞与 hNSPC 培养物中存在的其他细胞类型分开。我们开发了一种新型设备，可提高分选重现性，并在单一分选中同时提供富集和耗尽的细胞群。通过 DEP 分选从 hNSPC 培养物中成功地富集了星形胶质细胞偏向细胞，这使得这是第一项使用电生理学特性对人星形胶质细胞偏向细胞进行无标记富集的研究。丰富的星形胶质细胞偏向性人类细胞使未来的实验能够确定这些重要细胞的具体特性，并测试它们在神经系统疾病动物模型中的治疗效果。测试是否可以将偏向星形胶质细胞的细胞与 hNSPC 培养物中存在的其他细胞类型分开。我们开发了一种新型设备，可提高分选重现性，并在单一分选中同时提供富集和耗尽的细胞群。通过 DEP 分选从 hNSPC 培养物中成功地富集了星形胶质细胞偏向细胞，这使得这是第一项使用电生理学特性对人星形胶质细胞偏向细胞进行无标记富集的研究。丰富的星形胶质细胞偏向性人类细胞使未来的实验能够确定这些重要细胞的具体特性，并测试它们在神经系统疾病动物模型中的治疗效果。通过 DEP 分选从 hNSPC 培养物中成功地富集了星形胶质细胞偏向细胞，这使得这是第一项使用电生理学特性对人星形胶质细胞偏向细胞进行无标记富集的研究。丰富的星形胶质细胞偏向性人类细胞使未来的实验能够确定这些重要细胞的具体特性，并测试它们在神经系统疾病动物模型中的治疗效果。通过 DEP 分选从 hNSPC 培养物中成功地富集了星形胶质细胞偏向细胞，这使得这是第一项使用电生理学特性对人星形胶质细胞偏向细胞进行无标记富集的研究。丰富的星形胶质细胞偏向性人类细胞使未来的实验能够确定这些重要细胞的具体特性，并测试它们在神经系统疾病动物模型中的治疗效果。