DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-40847-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41720956
تاريخ النشر: 2026-02-20
المؤلف: Robin Arcani وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث خلايا الجذع الميزانشيمية
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة الأداء الفني والبيولوجي للدهون النانوية المنتجة باستخدام ثمانية أجهزة متاحة تجارياً، مع معالجة التباين في الجودة بسبب نقص البروتوكولات الموحدة. الدهون النانوية، المشتقة من الاستحلاب الميكانيكي للأنسجة الدهنية، اكتسبت زخماً في الطب التجديدي، خاصة لتحسين جودة الجلد. شملت الأبحاث معالجة الشفط الدهني من خمسة متبرعين أصحاء وتقييم معايير مثل وقت التحضير، سهولة الاستخدام، العائد الحجمي، والخصائص البيولوجية، بما في ذلك حيوية الخلايا والتوصيف المناعي.
أشارت النتائج إلى أن جميع الأجهزة أدت بشكل مرضٍ، حيث حقق Puregraft Boost V2 و Emulsfat أعلى الدرجات الفنية. ظلت حيوية الخلايا مرتفعة باستمرار عبر الأجهزة، بينما حقق Adinizer أعلى نسبة من الخلايا الجذعية/الستروما المشتقة من الدهون، مما أدى إلى حصوله على أعلى درجة بيولوجية. على العكس، أنتج Hy-Tissue Nanofat أقل عوائد من الخلايا وأعلى نسب من كريات الدم البيضاء. تقدم الدراسة نموذج تقييم يدمج بين التقييمات الفنية والبيولوجية، مما يوفر إطاراً لاختيار أجهزة تحضير الدهون النانوية بناءً على الاحتياجات السريرية المحددة وتعزيز النتائج العلاجية من خلال تقنيات معالجة محسّنة.
الطرق
في هذا القسم، يوضح المؤلفون الطرق المستخدمة لقياس الحويصلات خارج الخلوية (EVs) وتحليل توزيع أنواعها الفرعية عبر تقنيات تحضير الدهون النانوية المختلفة. ركزت الدراسة على الحويصلات الكبيرة، تحديداً تلك التي تتراوح من 0.16 إلى 0.5 ميكرومتر، مع استراتيجية تصنيف موضحة في الأشكال 4A و 4B. اختلفت تركيزات الحويصلات خارج الخلوية بشكل كبير بين الطرق، حيث حقق مجموعة أدوات Tulip Nanofat 41,533 حويصلة/ميكرولتر وأنتج Hy-Tissue Nanofat 79,417 حويصلة/ميكرولتر، كما هو ملخص في الشكل 4C والجدول التكميلي S1. أظهرت التحليلات الإحصائية (Kruskal-Wallis، p > 0.999) أن طريقة التحضير الميكانيكية لم تؤثر بشكل كبير على إجمالي عائد الحويصلات؛ ومع ذلك، أظهرت الانحرافات المعيارية العالية عبر الطرق تبايناً كبيراً بين المتبرعين، مما يشير إلى أن العوامل الخاصة بالمتبرع لها تأثير أكبر على إنتاج الحويصلات من بروتوكول التحضير.
كشفت تحليل أنواع الحويصلات الفرعية عن ملفات تعريف فينوتيبية متسقة عبر طرق التحضير المختلفة. كما هو موضح في الشكل 4D والجدول التكميلي S2، كانت الحويصلات المشتقة من الخلايا الدهنية (AEVs)، والحويصلات المشتقة من الصفائح الدموية (PEVs)، والحويصلات المشتقة من الخلايا الجذعية/الستروما المشتقة من الدهون (MSC-EVs) هي الأنواع الفرعية السائدة. على العكس، كانت الحويصلات المشتقة من كريات الدم البيضاء (LEVs) والحويصلات المشتقة من كريات الدم الحمراء (ErEVs) أقل شيوعاً، بينما أظهرت الحويصلات المشتقة من البطانة (EEVs) مستويات متوسطة. من الجدير بالذكر أن نسبة AEVs كانت أعلى بكثير في طريقة Emulsfat (8.98%) مقارنة بكل من Adinizer (4.97%) و Hy-Tissue Nanofat (4.48%)، مما يشير إلى ميزة محتملة لتقنية Emulsfat في تعزيز عائد AEV.
المناقشة
تقدم هذه الدراسة تحليلاً مقارناً شاملاً للدهون النانوية المشتقة من ثمانية أجهزة تحضير متاحة تجارياً، مع التركيز على الأداء الفني والتوصيف البيولوجي. تسلط الأبحاث الضوء على مزايا الأنسجة الدهنية الذاتية (AT) كحشو للأنسجة الرخوة، خاصة من خلال تطور التقنيات من millifat إلى microfat و nanofat، حيث تم ملاحظة الأخيرة لخصائصها التجديدية المنسوبة إلى الخلايا الجذعية/الستروما المشتقة من الدهون (ASC) والحويصلات خارج الخلوية (EVs). تشير النتائج إلى تباين كبير في التعامل الفني والجودة البيولوجية للدهون النانوية المنتجة بواسطة أجهزة مختلفة، حيث حقق Emulsfat و Puregraft Boost V2 أعلى الدرجات الفنية، مما يشير إلى كفاءة أفضل وسهولة استخدام.
بيولوجياً، قامت الدراسة بتقييم معايير رئيسية مثل حيوية الخلايا، العائد، ونسبة ASC، كاشفة أنه بينما كانت حيوية الخلايا عالية بشكل عام عبر الأجهزة، كان عائد الخلايا النووية القابلة للحياة متبايناً بشكل كبير. من الجدير بالذكر أن Puregraft Boost V2 و LipoCube Nano حققا أعلى عدد من الخلايا، بينما كانت أداء Hy-Tissue Nanofat ضعيفاً في هذا الصدد. شمل التحليل أيضاً تقييمات نسيجية، والتي أظهرت أن جميع الأجهزة حافظت على الخلايا الدهنية الناضجة وحافظت على سلامة الشبكة الوعائية والمصفوفة خارج الخلوية، على الرغم من ملاحظة بعض التباينات في الحجم والكثافة. بشكل عام، تؤكد هذه الأبحاث على الحاجة إلى توحيد بروتوكولات تحضير الدهون النانوية لتعزيز القابلية للتكرار والمقارنة في التطبيقات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-40847-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41720956
Publication Date: 2026-02-20
Author(s): Robin Arcani et al.
Primary Topic: Mesenchymal stem cell research
Overview
This study investigates the technical and biological performance of nanofat produced using eight different commercially available devices, addressing the variability in quality due to the lack of standardized protocols. Nanofat, derived from mechanical emulsification of adipose tissue, has gained traction in regenerative medicine, particularly for improving skin quality. The research involved processing lipoaspirates from five healthy donors and evaluating parameters such as preparation time, ease of use, volumetric yield, and biological characteristics, including cell viability and immunophenotypic profiling.
Results indicated that all devices performed satisfactorily, with Puregraft Boost V2 and Emulsfat achieving the highest technical scores. Cell viability remained consistently high across devices, while Adinizer yielded the highest proportion of adipose-derived stromal/stem cells, leading to its top biological score. Conversely, Hy-Tissue Nanofat produced the lowest cell yields and highest leukocyte proportions. The study provides a scoring model that integrates both technical and biological assessments, offering a framework for selecting nanofat preparation devices based on specific clinical needs and enhancing therapeutic outcomes through refined processing techniques.
Methods
In this section, the authors detail the methods used for quantifying extracellular vesicles (EVs) and analyzing their subtype distribution across different nanofat preparation techniques. The study focused on large EVs, specifically those ranging from 0.16 to 0.5 µm, with a gating strategy illustrated in Figures 4A and 4B. The total EV concentrations varied significantly among the methods, with the Tulip Nanofat Kit yielding 41,533 EVs/µL and the Hy-Tissue Nanofat producing 79,417 EVs/µL, as summarized in Figure 4C and supplementary Table S1. Statistical analysis (Kruskal-Wallis, p > 0.999) indicated that the mechanical preparation method did not significantly affect total EV yield; however, the high standard deviations across methods highlighted substantial inter-donor variability, suggesting that donor-specific factors are more influential on EV production than the preparation protocol.
The analysis of EV subpopulations revealed consistent phenotypic profiles across the different preparation methods. As shown in Figure 4D and supplementary Table S2, adipocyte-derived EVs (AEVs), platelet-derived EVs (PEVs), and adipose mesenchymal stromal/stem cell-derived EVs (MSC-EVs) were the predominant subtypes. Conversely, leukocyte-derived EVs (LEVs) and erythrocyte-derived EVs (ErEVs) were less prevalent, while endothelial-derived EVs (EEVs) exhibited intermediate levels. Notably, the proportion of AEVs was significantly higher in the Emulsfat method (8.98%) compared to both the Adinizer (4.97%) and Hy-Tissue Nanofat (4.48%) methods, indicating a potential advantage of the Emulsfat technique in enhancing AEV yield.
Discussion
This study presents a comprehensive comparative analysis of nanofat derived from eight commercially available preparation devices, focusing on both technical performance and biological characterization. The research highlights the advantages of autologous adipose tissue (AT) as a soft tissue filler, particularly through the evolution of techniques from millifat to microfat and nanofat, with the latter being noted for its regenerative properties attributed to adipose-derived stromal/stem cells (ASC) and extracellular vesicles (EVs). The findings indicate significant variability in the technical handling and biological quality of the nanofat produced by different devices, with Emulsfat and Puregraft Boost V2 achieving the highest technical scores, suggesting superior efficiency and user-friendliness.
Biologically, the study assessed key parameters such as cell viability, yield, and the proportion of ASC, revealing that while cell viability was generally high across devices, the yield of viable nucleated cells varied significantly. Notably, Puregraft Boost V2 and LipoCube Nano yielded the highest cell counts, while Hy-Tissue Nanofat performed poorly in this regard. The analysis also included histological evaluations, which demonstrated that all devices preserved mature adipocytes and maintained the integrity of the vascular network and extracellular matrix, although some variations in size and density were observed. Overall, this research underscores the need for standardization in nanofat preparation protocols to enhance reproducibility and comparability in clinical applications.