ייצור מיקרוספרות נקבוביות פתוחות במיוחד (HOPMs) באמצעות טכנולוגיה מיקרופלואידית

בפרוטוקול זה אנו מדגימים הליך יעיל לייצור מיקרוספרות נקבוביות פתוחות מאוד מבוססות PLGA, המציעות מספר יתרונות כמו נוחות של תאי אריזה, שימור תאים משופר ופולשניות מינימלית. המיקרוספרות הנקבוביות החד-ממדיות המבוססות על PLGA היו בעלות גודל חלקיקים של כ-400 מיקרומטר ונקבוביות פתוחות של כ-50 מיקרומטר עם חלונות מחוברים לשיפור יעילות שימור התאים. מיקרו-קרוואנים זעיר-פולשניים אלה עשויים לתמוך בפלטפורמה של מודל גידולי תלת-ממדי מורכב לבדיקת תרופות וכלים קלים לבניית מיקרו-רקמות עמוסות תאים להתחדשות רקמות.

גישה זו היא די קלה, שכן המכשיר microfluidic ניתן להרכיב צינורות פוליוויניל כלוריד, נימי זכוכית, מחט. מי שידגים את ההליך יהיה שנג-צ'אנג לואו, דוקטורנט במעבדה. התחילו בבניית גנרטור מיקרופלואידי בזרימה משותפת באמצעות נימי זכוכית, צינורות פוליוויניל כלוריד ומחט חלוקה של 26 מדים.

לאחר מכן חברו את נימי הזכוכית לקצה צינור הפוליוויניל כלוריד, ונקבו את החיבור בין השניים במחט. עבור יצירת טיפות, מניחים את הקצה השני של צינור הפוליוויניל כלוריד בפאזה הרציפה, ומרפאים עם הדבק האולטרה סגול כדי לאטום את הרווחים במפרק. עכשיו לקחת מזרק 50 מיליליטר לטעון את השלב הרציף, מזרק חמישה מיליליטר עבור היווצרות תחליב.

לאחר מכן קבעו את קצבי הזרימה של הפאזה הרציפה על שני מיליליטר לדקה, ואת שלבי הפיזור על 0.08 מיליליטר לדקה. מניחים של 500 מיליליטר באמבט קרח, וממלאים אותה בתמיסה מימית של אלכוהול פוליוויניל מקורר מראש. כדי להכין את התחליב, מיד decant את תמיסת ג'לטין מימי לתוך פתרון DCM של PLGA, ו emulsify באמצעות המכשיר קולי.

לאחר מכן התאם את ההספק העל-קולי ל-400 וואט, ואת זמן העיבוד הכולל ל-90 שניות, ושנה כל הזמן את מיקום הבדיקה באופן ידני. ייצוב התחליב שנוצר עבור יניקה מזרק ויצירת טיפות תוך כ-20 דקות. לאחר טיפול קולי, לטעון במהירות את תחליב מוכן במזרק חמישה מיליליטר בפלטפורמה microfluidic ולהציג את תחליב שמן מים יציב לתוך המכשיר microfluidic כמו פאזה רציפה.

בו זמנית, להשתמש בתמיסה מימית של אלכוהול פוליוויניל כמו פאזה רציפה. לאחר הזרקת חלקים מתאימים של האמולסיה לתוך המכשיר המיקרופלואידי, אספו את המיקרוספרה המכילה את האמולסיה בתחתית האיסוף והניחו את הדגימה בארבע מעלות צלזיוס למשך הלילה לייצוב נוסף. נרמל את המיקרוספרות המאוחסנות לטמפרטורת החדר ובטל את שאריות ה- DCM על ידי ערבוב עם מוט זכוכית למשך שעה אחת ב- 60 סל"ד.

לאחר מכן, דפקו בזהירות את שלב האיסוף בכוס של 500 מיליליטר ושטפו את שאריות האלכוהול הפוליוויניל מפני השטח של מיקרוספרות נקבוביות עם מים שעברו דה-יוניזציה. ממיסים את הג'לטין העטוף בעמוד השדרה של PLGA על ידי הצבת המיקרוספרות של PLGA באמבט המים בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. לאחר מכן מסירים את שאריות הג'לטין על ידי שטיפת המיקרוספרות המתקבלות במים שעברו דה-יוניזציה פעמיים, ומצננים מראש לליופיליזציה במינוס 80 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות.

המיקרוספרות הנקבוביות הפתוחות מאוד המבוססות על PLGA הציגו גדלים של 350 עד 500 מיקרומטר עם נקבובית בגודל שרירותי של 10 עד 100 מיקרומטר, וחלונות מחוברים, מה שיכול להקל על יעילות גבוהה בהובלת פסולת מטבולית של חמצן. תאי הגזע המזנכימליים של מח העצם שגודלו בתרבית בתוך המיקרוספרות הנקבוביות הפתוחות מאוד המבוססות על PLGA נדבקו לפיגומים ביום אחד, ומייצגים יכולות הידבקות ונדידה נרחבות של תאים. הכתמים של סידן-AM ופרופידיום יודיד הראו שהתאים חיים ומופצים באופן אחיד.

זה חיוני כדי להגדיר את הכוח קולי ואת המיקום של הבדיקה. הייצור הניתן לשחזור של מיקרו-כדורים נקבוביים פתוחים מאוד מבוססי PLGA יסלול את הדרך לבניית גרפים מהמדף כדי לגרום להתחדשות או לסינון תרופות.