An animal component free bioprocess to synthesize 3D human matrix scaffolds using mesenchymal stromal cells
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Basement membrane is a specialized extracellular matrix (ECM) that compartmentalizes epithelial and endothelial tissues and provides essential structural and signaling cues for tissue organization. While fibrillar collagens (Col) of the interstitial matrix (e.g., Col I and Col III) are widely used in tissue modeling, the networking collagens that scaffold basement membrane, including human Col IV and Col VI, remain difficult to access. Commercial basement membrane surrogates such as Matrigel® are derived from murine tumors and are ill-defined, dilute, variable, and incompatible with animal-free biomanufacturing. Thus, there is a critical need for human-derived basement membrane matrices that are free of xenogenic contaminants and do not rely on animal agriculture. Here, we investigated whether human mesenchymal stromal cells (MSCs) could serve as a platform to produce self-assembling basement membrane components under chemically defined, xeno-free conditions. MSCs from placental, umbilical cord, bone marrow, and adipose tissues were cultured as three-dimensional spheroids and adherent multilayered sheets. Confocal imaging of whole-mount, decellularized spheroid matrices revealed complex networks of fibronectin and Col IV with topological and organizational features characteristic of native basement membrane. Perinatal MSCs produced distinct matrix architectures consisting of apical fibronectin sheets underlaid by continuous Col IV networks. Time-resolved imaging of umbilical cord MSC–derived matrix sheets demonstrated a reproducible sequence of basement membrane assembly that parallels developmental tissue organization. Together, these findings demonstrate that human MSCs, cultured entirely without animal-derived components, can synthesize functional basement membrane proteins that self-assemble into ordered, tissue-like scaffolds. This work establishes MSCs as a scalable, sustainable, and cruelty-free platform for the manufacturing of human basement membrane matrices for bioengineering and regenerative medicine applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».