تصنيع الميكروسفير المسامي المفتوح للغاية (HOPMs) عبر تقنية الموائع الدقيقة

في هذا البروتوكول ، نظهر إجراء فعالا لتصنيع الميكروسفير المسامي عالي الانفتاح القائم على PLGA ، والذي يوفر العديد من المزايا مثل راحة خلايا التعبئة والتغليف ، وتحسين الاحتفاظ بالخلايا ، والحد الأدنى من التوغل. تمتلك الميكروسفير المسامية عالية الانفتاح القائمة على PLGA أحادية التشتت الناتجة أحجام جسيمات تبلغ حوالي 400 ميكرومتر ومسام مفتوحة تبلغ حوالي 50 ميكرومتر مع نوافذ متصلة لتحسين فعالية الاحتفاظ بالخلايا. قد تدعم هذه الناقلات الدقيقة طفيفة التوغل منصة لنموذج ورم 3D معقد لفحص الأدوية وأدوات سهلة لبناء أنسجة دقيقة محملة بالخلايا لتجديد الأنسجة.

هذا النهج سهل للغاية ، حيث يمكن تجميع جهاز الموائع الدقيقة من أنابيب كلوريد البولي فينيل ، والشعيرات الدموية الزجاجية ، والإبرة. سيوضح الإجراء شنغ تشانغ لوو ، طالب الدكتوراه في المختبر. ابدأ ببناء مولد ميكروفلويديك مشترك التدفق باستخدام الشعيرات الدموية الزجاجية وأنابيب كلوريد البولي فينيل وإبرة توزيع قياس 26.

ثم قم بتوصيل الشعيرات الدموية الزجاجية بنهاية أنبوب كلوريد البولي فينيل ، واخترق الاتصال بين الاثنين بإبرة. بالنسبة لتوليد القطيرات ، ضع الطرف الآخر من أنبوب كلوريد البولي فينيل في المرحلة المستمرة ، وقم بعلاجه باستخدام الغراء فوق البنفسجي لسد الفجوات في المفصل. الآن خذ حقنة 50 ملليلتر لتحميل المرحلة المستمرة ، ومحقنة خمسة ملليلتر لتشكيل مستحلب.

ثم اضبط معدلات تدفق المرحلة المستمرة على ملليلترين في الدقيقة ، ومراحل التشتت عند 0.08 ملليلتر في الدقيقة. ضع دورقا بحجم 500 ملليلتر في حمام ثلجي ، واملأه بمحلول مائي من كحول البولي فينيل المبرد مسبقا. لإعداد المستحلب ، قم على الفور بصب محلول الجيلاتين المائي في محلول DCM من PLGA ، واستحلاب باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية.

ثم اضبط الطاقة بالموجات فوق الصوتية إلى 400 واط ، وإجمالي وقت المعالجة إلى 90 ثانية ، وقم بتغيير موضع المسبار باستمرار يدويا. قم بتثبيت المستحلب الناتج لشفط المحاقن وتوليد القطيرات في حوالي 20 دقيقة. بعد العلاج بالموجات فوق الصوتية ، قم بتحميل المستحلب المحضر بسرعة في حقنة خمسة ملليلتر في منصة الموائع الدقيقة وأدخل مستحلب زيت الماء غير المستقر في جهاز الموائع الدقيقة كمرحلة متقطعة.

في الوقت نفسه ، استخدم المحلول المائي لكحول البولي فينيل كمرحلة مستمرة. بعد حقن أجزاء مناسبة من المستحلب في جهاز الموائع الدقيقة ، قم بجمع الغلاف المجهري الذي يحتوي على المستحلب في الجزء السفلي من كوب التجميع ووضع العينة عند أربع درجات مئوية بين عشية وضحاها لمزيد من الاستقرار. قم بتطبيع الميكروسفير المخزن إلى درجة حرارة الغرفة وتخلص من DCM المتبقي عن طريق التحريك بقضيب زجاجي لمدة ساعة واحدة عند 60 دورة في الدقيقة.

ثم ، قم بصب مرحلة التجميع بعناية في كوب 500 ملليلتر واغسل كحول البولي فينيل المتبقي من سطح المجهرية المسامية بالماء منزوع الأيونات ثلاث مرات. قم بإذابة الجيلاتين الملفوف في العمود الفقري PLGA عن طريق وضع الميكروسفير PLGA في الحمام المائي عند 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. ثم قم بإزالة الجيلاتين المتبقي عن طريق شطف الميكروسفير الناتج بالماء منزوع الأيونات مرتين ، وقم بتبريده مسبقا لتجميده عند 80 درجة مئوية تحت الصفر لمدة 24 ساعة.

وعرضت الميكروسفير المسامية عالية الانفتاح القائمة على PLGA أحجاما تتراوح بين 350 و 500 ميكرومتر مع مسام عشوائية الحجم تتراوح من 10 إلى 100 ميكرومتر ، ونوافذ مترابطة ، والتي يمكن أن تسهل الكفاءة العالية في نقل نفايات التمثيل الغذائي للأكسجين. التزمت الخلايا الجذعية الوسيطة لنخاع العظم المستزرعة داخل الميكروسفير المسامي عالي الانفتاح القائم على PLGA بالسقالات في يوم واحد ، مما يمثل قدرات التصاق وهجرة واسعة النطاق للخلايا. أظهر تلطيخ يوديد الكالسيوم-AM والبروبيديوم أن الخلايا حية وموزعة بشكل موحد.

من الضروري ضبط الطاقة فوق الصوتية وموضع المسبار. إن الإنتاج القابل للتكرار للكرات الدقيقة المسامية عالية الانفتاح القائمة على PLGA سيمهد الطريق لبناء رسوم بيانية على الرف للحث على التجديد أو فحص الأدوية.