细胞培养表面的包被对于多种细胞的健康生长至关重要。但对于从事干细胞培养的科学家而言，找到合适的生物或合成包被尤为关键。
在生物生产领域应用包被技术的好处包括结构支持、粘附、生物相关性和细胞信号传导。无论是小规模还是大规模培养，包被的选择对干细胞的质量和命运有着巨大影响。
干细胞为何需要包被表面？
康宁现场应用科学家Robert Padilla认为，包被处理对于构建理想的微环境必不可少，有助于各类干细胞维持健康和多能性。细胞外基质 (ECM) 包被可以帮助研究人员尽可能重现体内生长环境，使干细胞行为具有生物学相关性。
康宁现场应用科学家Whitney Wilson解释道：“并非所有细胞的粘附都需要细胞外基质。科学家们已开发出可粘附在塑料表面的细胞系。在处理这些细胞或完全分化的细胞时，我们不太担心形态改变。我们知道它们会保持成纤维细胞或肿瘤细胞的形态。干细胞的处理则棘手得多——它们会变成另一种细胞。我们必须不断诱导以便保持干细胞的形态。”
合适的包被可以为干细胞提供附着点并传递适当的信号。例如，整合素 (一种细胞表面受体) 可与胶原蛋白或纤连蛋白等ECM蛋白结合。这种相互作用既能提供粘附能力，又可传递影响细胞功能的信号。
在生物生产领域应用包被技术的好处：多能性干细胞与多潜能干细胞
多能性干细胞 (PSC) 具有分化为成人体内任何一种细胞的潜能，但除了早期胚胎发育的短暂时期外，人体内并不存在这种细胞。研究人员在培养这些细胞 (包括人胚胎干细胞 (hESC) 和诱导多能性干细胞 (iPSC)) 时，需要谨慎地调控细胞生长的微环境，以便维持多能性。
Padilla指出，可以通过使用Corning® Matrigel® 基质 (一种广泛使用的来源于小鼠Engelbreth-Holm-Swarm肉瘤细胞的ECM) 培养干细胞以及控制培养基成分等其他因素，来避免干细胞发生不必要的分化。康宁可提供经hESC验证的Matrigel基质产品，不仅差异小，而且经过预筛选，适用于干细胞应用。
多潜能干细胞又称成体干细胞，存在于成人体内特定位置，可分化形成的细胞类型较为有限。选择适当的包被有助于研究人员和生产商模拟各类细胞的体内环境。例如：
- 体内的神经干细胞会与细胞外基质中的层粘连蛋白形成重要的连接。含有层粘连蛋白的细胞培养表面有助于复制这种环境，而含有多聚-d-赖氨酸、多聚-l-赖氨酸或多聚-l-鸟氨酸可改善神经元的生长。
- 已有多项临床试验对间充质干细胞 (MSC) 进行了研究，它可分化成骨骼、皮肤、脂肪、肌肉和其它细胞类型。MSC自身会分泌ECM蛋白，形成细胞外网络。在生物反应器中，这可能会引发一些问题，因此许多研究人员在生物反应器表面包被胶原蛋白或纤连蛋白。粘附在这些ECM蛋白上的MSC会发出信号，阻止自身分泌ECM。
- 造血干细胞可发育成所有类型的血细胞，通常采用悬浮培养，不需要使用包被器皿。
根据干细胞类型选择合适的包被后，研究人员还需要根据应用和期望的细胞命运优化包被。除Matrigel基质外，康宁还可提供经过广泛测试的天然和合成纤连蛋白、玻连蛋白、几种层粘连蛋白变体和胶原蛋白，以及预包被的组织培养产品。
有些细胞在用ECM蛋白混合物包被的表面上培养效果最佳，研究人员应优化蛋白质的总浓度以及混合物中各ECM蛋白的比例。
干细胞包被的成本也是一项重要的考虑因素。对于供患者使用的产品，能够降低最终治疗产品的成本至关重要。当包被没必要使用高浓度蛋白质时，优化蛋白质浓度有助于降低成本。
如需了解如何选择和优化用于干细胞的包被，可参阅康宁细胞培养表面产品选择指南及其它资源。