Name: Generazione di microsfere di alginato per applicazioni biomediche (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-12T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 33 s
Description: Scopri le tecniche per la fabbricazione di microsfere di alginato multistrato per l'incapsulamento di cellule e proteine. Questo metodo innovativo migliora i sistemi di rilascio farmaceutico per applicazioni in ingegneria biomedica.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Questo studio è stato supportato dal US Department of Veterans Affairs (Washington DC), le sovvenzioni 0852048 e 0731201, 0854430 e dalla National Science Foundation (Arlington, VA), e Grant RO1 DK080897 dal National Institutes of Health (Bethesda, MD) . Mr. Khanna ricevuto il sostegno di una generosa donazione da Mr. Edward Ross e il dottor Monica Moya dalla Bill &amp; Melinda Gates Foundation (Seattle, WA).

Il protocollo qui descrive una procedura in tre fasi per la generazione di microperle alginato multistrato (Figura 1). In primo luogo, microperle alginato sono formati (Figura 2A). Questa procedura è descritta nella sezione 1 di seguito. Cellule o proteine ​​può essere aggiunta alle microperline in questa fase in modo da agire come un sistema di consegna. Il passo successivo comporta la formazione di uno strato di permeazione selettiva delle microperline e viene descritto nella sezione 2. La fase finale consiste nella formazione di uno strato supplementare e alginato è descritto nella sezione 3. Questa forma uno strato all'esterno della superficie dei granuli (Figura 2B) può essere utilizzata per incapsulare e fornire molecole terapeutiche (Figura 2C) per dirigere risposta cellulare al trapianto seguente sistema. 1. Alginato microsfere Preparazione <ol><li> Preparare una 1,5% (w / v) soluzione di alginato LVM sciogliendo 15 g di alginato LVM in 1 mL dialginato soluzione strato interno (25 mM tampone HEPES, 118 mM NaCl, 5,6 mM KCl, e 2,5 mM MgCl 2 in acqua deionizzata, regolato a pH 7,4). Miscelare con un vortex finché la potenza alginato è completamente disciolta per formare una soluzione limpida, viscosa. Nota: Questo protocollo descrive condizioni ottimali per l'incapsulamento isoletta entro microcapsule alginato 1 La concentrazione e la composizione del alginato microsfere può essere alterato per regolare le proprietà per altre applicazioni (per esempio farmaci consegna, ingegneria dei tessuti, ecc) Nota:. Per incapsulamento isolotto gli isolotti possono essere aggiunti alla soluzione di alginato in questa fase prima di caricare nel microencapsulator. </li><li> Preparare la soluzione di reticolazione (22 mM CaCl 2 in acqua DI) disciogliendo 100 mM CaCl 2 e 10 mM di tampone HEPES in acqua deionizzata e regolando a pH 7,4. Nota: altri cationi bivalenti come Br 2 +, Sr 2 + etc può essere usato al posto di Ca 2 +, a seconda della natura di gelificazione d alginatoesired. </li><li> Impostare due canali microencapsulator giacca aria alginato aggiungendo un ago calibro 25 ad una siringa, e regolare le valvole su ogni lato per assicurarsi che l'ago si trova al centro della giacca aria. Aghi di calibro differenti possono essere utilizzati per questa fase, a seconda delle dimensioni delle microsfere mirate alginato. Questa fase può anche essere effettuata con una siringa, non dovrebbe essere uno microencapsulator disponibile. Aggiungere la soluzione di alginato alla siringa, e selezionare un ago calibro sulla base delle dimensioni di microperle desiderati. </li><li> Inserire un pallone contenente 10 ml di soluzione di reticolazione direttamente sotto l'ago. Mettere una barra di agitazione nella soluzione. </li><li> Iniettare goccioline direttamente nella soluzione di CaCl 2 per reticolare il alginato per formare microsfere. Incubare le perle nella soluzione di reticolazione per la cura per almeno quindici minuti, mescolando continuamente. </li><li> Trasferire le microsfere una provetta da centrifuga da 15 mL. Rimuovere la soluzione residua,ed eseguire tre lavaggi con CaCl 2 0.2% in soluzione fisiologica per due minuti ciascuno. </li></ol> 2. Rivestimento delle microsfere con poli-L-ornitina <ol><li> Preparare 3 mL di una soluzione 0,1% (w / v) di poli-L-ornitina (OLP) in soluzione fisiologica. Posizionare la soluzione su un vortice finché non è completamente sciolto, formando una soluzione limpida. Poly-L-lisina (PLL) può essere utilizzato al posto di OLP per questa fase, che risulta in livelli simili di permselectivity. </li><li> Trasferire le microsfere di alginato nella soluzione OLP. Inserire un Vortex per 30 minuti per permettere il tempo OLP sufficiente per interagire con l'alginato formando un policatione-polianione complesso. Alla fine di 30 minuti, dovrebbe esserci un rivestimento bianco chiaramente visibile attorno alle microperline alginato. </li><li> Rimuovere la soluzione OLP, ed eseguire tre lavaggi con lo 0,2% CaCl 2 in soluzione salina normale per due minuti ciascuno. </li></ol> 3. Creazione del alginato esterno Layer <ol><li> Preparare una soluzione di alginato di concentrazione desiderata che deve essere utilizzato per creare lo strato esterno. La soluzione viene preparata come descritto in (1,1) sopra. La dimensione dello strato esterno è influenzato dalla composizione e la concentrazione di alginato usato (Figura 3). </li><li> Trasferire le microsfere di alginato a una cella-filtro. Utilizzare un Kimwipe per assorbire soluzione in eccesso in modo da asciugare le microperline per quanto possibile. </li><li> Trasferire le microsfere ad una superficie Parafilm. Altre superfici lisce, come vetro o addirittura una capsula Petri di plastica può essere sostituito Parafilm, se desiderato. </li><li> Trasferire la soluzione preparata in alginato (3.1) sulle microsfere di alginato. Il volume di soluzione di alginato essere deve coprire completamente le microperline alginato. Sia le microsfere rimangono nella soluzione di alginato per 45 minuti. </li><li> Usare una pipetta per rimuovere l'eccesso di soluzione di alginato non è vincolata alle microsfere. </li><li> Trasferire le microsfere inad una soluzione di CaCl 2 22mm. Questa reticola soluzione di alginato intorno alle microperline, causando la formazione dello strato distinto alginato esterno. </li><li> Eseguire tre lavaggi con 22 mM CaCl 2 in soluzione salina normale per due minuti ciascuno. Visualizzazione le microperline sotto un microscopio dovrebbe consentire uno strato distinto alginato esterno da vedere formato intorno al nucleo microsfere. </li></ol> 4. Risultati rappresentativi <img src="/files/ftp_upload/3388/3388fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Uno schema della procedura di creazione microperle alginato multistrato. Riprodotto con il permesso di Khanna et al. J Biomed Mater Res A. Novembre, 95 (2), 632-40 (2010). <img src="/files/ftp_upload/3388/3388fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. (A) e (B) sono immagini contrasto di fase di microperle alginato. (A) mostra una microsferedopo la sintesi fase (1,7), mentre (B) mostra uno strato distinto alginato esterno presenti dopo il completamento della fase (3,7). (C) è una immagine di fluorescenza FITC-marcato proteina BSA incapsulate nello strato esterno. Riprodotto con il permesso di Khanna et al. J Biomed Mater Res A. Novembre, 95 (2), 632-40 (2010). <img src="/files/ftp_upload/3388/3388fig3.jpg" alt="Figura 3" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. La dimensione dello strato esterno alginato può essere variata in base alla composizione e concentrazione di alginato usato. I nostri risultati mostrano che, sia per LVM e alginato LVG, le dimensioni esterne di livello aumenta con la concentrazione alginato crescente, e che alginato LVG produce più spessi strati esterni di alginato di LVM a concentrazioni uguali. Riprodotto con il permesso di Khanna et al. J Biomed Mater Res A. Novembre, 95 (2), 632-40 (2010). <img src="/files/ftp_upload/3388/3388fig4.jpg" alt="Figura 4" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 4"> Figura 4. Rilascio di FGF-1, una proteina fattore di crescita angiogenetico, dallo strato esterno alginato variata in base alla concentrazione di LVM e alginato LVG utilizzato. (A) e (B) mostra rilascio cento, e (C) e (D) indica il rilascio corrispondente massa di FGF-1 rispetto al tempo per diverse formulazioni dello strato esterno. C'è una versione scoppio esposti per tutte le condizioni entro i primi 5 h (A e C) e basse dosi di rilascio continuo per un massimo di 30 giorni (B e D). Riprodotto con il permesso di Khanna et al. J Biomed Mater Res A. novembre;. 95 (2), 632-40 (2010) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/3388/3388fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per ingrandire la figura</a> .

<ol><li>Darrabie, M. D., Kendall, W. F., Opara, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+of+Poly-L-+Ornithine-coated+alginate+microcapsules%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Characteristics of Poly-L- Ornithine-coated alginate microcapsules.</a> Biomaterials. 26, 6846-6852 (2005).</li>
<li>Yamagiwa, K., Kozawa, T., Ohkawa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+alginate+composition+and+gelling+conditions+on+diffusional+and+mechanical+properties+of+calcium-alginate+gel+beads%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Eng.+Jpn%22%5BJournal%5D)">Effects of alginate composition and gelling conditions on diffusional and mechanical properties of calcium-alginate gel beads.</a> J. Chem. Eng. Jpn. 28, 462-467 (1995).</li>
<li>Amsden, B., Turner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+characteristics+of+calcium+alginate+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Diffusion characteristics of calcium alginate gels.</a> Biotechnol. Bioeng. 65, 605-610 (1999).</li>
<li>Uriel, S., Brey, E. M., Greisler, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+low+levels+of+fibroblast+growth+factor-1+promote+persistent+microvascular+network+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Surg%22%5BJournal%5D)">Sustained low levels of fibroblast growth factor-1 promote persistent microvascular network formation.</a> Am. J. Surg. 192, 604-609 (2006).</li>
<li>Moya, M. L., Lucas, S., Francis-Sedlak, M., Liu, X., Garfinkel, M. R., Huang, J. J., Cheng, M. H., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+delivery+of+FGF-1+increases+vascular+density+in+comparison+to+bolus+administration%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc.+Res%22%5BJournal%5D)">Sustained delivery of FGF-1 increases vascular density in comparison to bolus administration.</a> Microvasc. Res. 78, 142-147 (2009).</li>
<li>Moya, M. L., Cheng, M. H., Huang, J. J., Francis-Sedlak, M. E., Kao, S. W., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+FGF-1+loaded+alginate+microbeads+on+neovascularization+and+adipogenesis+in+a+vascular+pedicle+model+of+adipose+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The effect of FGF-1 loaded alginate microbeads on neovascularization and adipogenesis in a vascular pedicle model of adipose tissue engineering.</a> Biomaterials. 31, 2816-2826 (2010).</li>
<li>Khanna, O., Moya, M. L., Greisler, H. P., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multilayered+Microcapsules+for+the+Sustained-Release+of+Angiogenic+Proteins+From+Encapsulated+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Surg%22%5BJournal%5D)">Multilayered Microcapsules for the Sustained-Release of Angiogenic Proteins From Encapsulated Cells.</a> Am. J. Surg. 200, 655-658 (2010).</li>
<li>Khanna, O., Moya, M. L., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+multilayered+alginate+microcapsules+for+the+sustained-release+of+fibroblast+growth+factor-1%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Mater.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">Synthesis of multilayered alginate microcapsules for the sustained-release of fibroblast growth factor-1.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 95, 632-640 (2010).</li>
</ol>

Non ci sono conflitti di interesse dichiarati.

Alginato è un naturale, polisaccaride acido estratto dalle alghe ed è composto di unità di 1,4 &#39;-β-D-mannuronico (M) e α-L-guluronico acido (G) 2,3. Gelazione semplice verifica quando cationi divalenti, quali Ca 2 +, Sr 2 +, Ba 2 + o interagire con G-monomeri che formano ponti ionici tra le catene adiacenti di alginato. Microperle di alginato sono state utilizzate per fornire una varietà di proteine, inclusi fattore di crescita dei fibroblasti-1 (FGF-1), fattore di crescit...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reattivo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Pronova ultrapura LVG alginato </td><td> Nova-Matrix </td><td> 4200006 </td><td> Una varietà di formulazioni alginato sono disponibili. La scelta di alginato influenza le proprietà finali dei microperle, tra cui dimensioni, proprietà meccaniche e di trasporto. La composizione utilizzato deve essere ottimizzato per una data applicazione. </td></tr><tr><td> Pronova ultrapura LVM alginato </td><td> Nova-Matrix </td><td> 4200206 </td><td> Una varietà di formulazioni alginato sono disponibili. La scelta di alginato influenza le proprietà finali dei microperle, tra cui dimensioni, proprietà meccaniche e di trasporto. La composizione utilizzato deve essere ottimizzato per una data applicazione. </td></tr><tr><td> Poly-L-ornitina cloridrato </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P2533 </td><td></td></tr></tbody></table>

generazione di microsfere di alginato per applicazioni biomediche

Generation of Alginate Microspheres for Biomedical Applications

Materiali a base di alginato hanno ricevuto una notevole attenzione per le applicazioni biomediche a causa della loro natura idrofila, biocompatibilità e architettura fisica. Le applicazioni includono l&#39;incapsulamento delle cellule, la consegna della droga, delle cellule staminali della cultura, e impalcature di ingegneria dei tessuti. In realtà, studi clinici sono attualmente eseguite in cui isolotti sono incapsulati in alginato microperline rivestite PLO come trattamento di diabete tipo. Tuttavia, un gran numero di isolette sono necessari per efficacia a causa trapianto scarsa sopravvivenza seguente. La capacità di stimolare a livello locale la formazione di microvascolare rete intorno alle cellule incapsulate possono aumentare la loro redditività attraverso il miglioramento dei trasporti di ossigeno, glucosio e altri nutrienti vitali. Fibroblast Growth Factor-1 (FGF-1) è un fattore di crescita naturale che è in grado di stimolare la formazione di vasi sanguigni e migliorare i livelli di ossigeno nei tessuti ischemici. L&#39;efficacia di FGF-1 è aumentata quando si è consegnato in una sustained moda piuttosto che un unico grande-bolo amministrazione. Il locale a lungo termine rilascio di fattori di crescita da sistemi di incapsulamento delle isole possano stimolare la crescita dei vasi sanguigni direttamente verso le cellule trapiantate, potenzialmente migliorare i risultati innesto funzionali. In questo articolo, si delineano le procedure per la preparazione di microsfere di alginato per l&#39;uso in applicazioni biomediche. Inoltre, si descrive un metodo che abbiamo sviluppato per la generazione di microsfere di alginato multistrato. Le celle possono essere incapsulati in alginato nucleo interno, e le proteine ​​angiogeniche nello strato esterno alginato. Il rilascio di proteine ​​da questo strato esterno potrebbe stimolare la formazione di reti locali microvascolari direttamente verso le isole trapiantate.

Nelle sezioni seguenti, si delineano le procedure per la preparazione di microsfere di alginato per l&#39;uso in applicazioni biomediche. Specificatamente illustrano una tecnica per creare multistrato alginato microsfere per il duplice scopo di incapsulamento delle cellule e proteine ​​come potenziale trattamento di diabete di tipo 1.

Generazione di microsfere di alginato per applicazioni biomediche

I materiali a base di alginato hanno ricevuto una notevole attenzione per le applicazioni biomedicali a causa della loro natura idrofila, della biocompatibilità e...

Il mio nome è Goldie Ana e sono una studentessa universitaria che lavora nel laboratorio del Dott. Eric Bras presso l'Illinois Institute of Technology. In questo video, illustrerò alcune tecniche relative all'uso dei microsferule di alginato nell'ingegneria biomedica, in particolare nel campo dell'ingegneria cellulare e tissutale. Tutti i lavori descritti sono stati realizzati in collaborazione con il laboratorio del Dott. Emmanuel OPA presso il Wake Forest Institute for Regenerative Medicine.Illustrerò tecniche per la fabbricazione di microsfere di alginato da utilizzare sia per il rilascio di farmaci che per l'incapsulamento cellulare. Infine, dimostrerò una nuova procedura che abbiamo sviluppato nel nostro laboratorio per generare microcapsule multistrato di alginato utilizzabili per il duplice scopo di incapsulamento cellulare e proteico. L’alginato è composto da residui di acido beta-D-manuronico e acido alpha-L-guluronico in sequenze variabili.La soluzione di alginati si lega in modo incrociato formando un gel in presenza di un catione multivalente, come il calcio due più, che è il più comunemente utilizzato. I ricercatori hanno studiato l'uso di microsfere di alginato per l'incapsulamento di cellule e proteine. Le proprietà degli idrogeli di alginato possono essere modulate in base alle condizioni di sintesi, che conferiscono proprietà intrinsecamente diverse, ad esempio utilizzabili per regolare la cinetica di rilascio.Le microsfere di alginato sono state utilizzate per numerose applicazioni diversificate, tra cui l'incapsulamento di proteine, il rilascio di farmaci, l'incapsulamento cellulare e come ingrediente nella scienza alimentare, ad esempio nella gastronomia molecolare. Si inizia preparando una soluzione di alginato per lo strato interno. Aggiungere 25 millimolar di heis, 118 millimolar di cloruro di sodio, 5,6 millimolar di cloruro di potassio e 2,5 millimolar di cloruro di magnesio all'acqua deionizzata e agitare accuratamente per assicurarsi che tutti i reagenti siano completamente sciolti.Regolare il pH a 7,4, valore compatibile con le condizioni fisiologiche. Pesare tutte le polveri per ottenere la concentrazione desiderata e trasferirle nella soluzione interallergenica preparata. Porre la soluzione su un vortice fino a completo scioglimento della polvere, ottenendo una soluzione chiara e viscosa.Preparare la soluzione di cross-linking aggiungendo 10 millimolar di buffer heis e 100 millimolar di cloruro di calcio in acqua deionizzata. Agitare accuratamente la soluzione e regolarne il pH a 7,4. Aggiungere 10 millilitri di soluzione di cross-linking a un becher.Trasferire l'alginato in una siringa dotata di un ago con il calibro desiderato. Posizionare l'ago perpendicolarmente alla soluzione di reticolazione ed espellere lentamente delle gocce nella soluzione di reticolazione, permettendo la formazione di perle sferiche. Per produrre un elevato volume di microperle con dimensioni uniformi, si può utilizzare una microincapsulazione a due canali con errore.Caricare la soluzione di alginato nella siringa e accendere la valvola del giubbotto d'aria, seguita dalla valvola del giubbotto di alginato, permettendo così l'espulsione di goccioline in un matraccio contenente la soluzione di reticolazione. Lasciare incubare le perle nella soluzione per 15 minuti. Le microperle devono essere lavate tre volte con una soluzione di 22 millimolare.Il cloruro di calcio e le microcapsule di soluzione salina normale sono state ampiamente studiate per l'incapsulamento di cellule. Ad esempio, un metodo proposto per il trattamento del diabete di tipo 1 prevede il trapianto di capsule donatrici in un paziente al fine di prevenire il rigetto delle cellule autologhe. Tuttavia, i pazienti devono assumere farmaci immunosoppressori che compromettono il loro sistema immunitario.Incapsulamento di alis all'interno di un contenitore. Materiali come l'alginico potrebbero eliminare la necessità di farmaci immunosoppressori. Un rivestimento di poliol ornitina o PLO viene aggiunto attorno al microbo alginico e funge da membrana semipermeabile.Viene aggiunto un sottile monostrato di alginato attorno al rivestimento di PLO, che contribuisce a limitare la risposta infiammatoria. Il PLOI carico positivamente interagisce in modo paradossale con l’alginato, determinando la formazione di un rivestimento attorno alla perla che funge da membrana perm-selettiva. Un monostrato di alginato viene quindi creato attorno al rivestimento di PLO al fine di schermare la sua carica positiva e limitare la risposta infiammatoria.Dopo il trapianto, preparare una soluzione allo 0,1% di poli-L-ornitina sciogliendo il PLO in soluzione salina fisiologica. Aggiungere la soluzione di PLO alle microsfere di alginato e porre su vortex per 30 minuti, in modo da consentire alle microsfere di alginato di interagire sufficientemente con la soluzione di PLO. Rimuovere il liquido circostante ed eseguire tre lavaggi di due minuti ciascuno con soluzione di cloruro di calcio 22 millimolare in soluzione salina fisiologica.Aggiungere una soluzione di alginato ai microsferette rivestite con PLO e porre in vortex per cinque minuti. Eseguire tre lavaggi di due minuti ciascuno, utilizzando una soluzione salina normale 0,9 per rimuovere qualsiasi alginico non legato. Al termine dei lavaggi, è possibile conservare le sferette immergendole in una soluzione di cloruro di calcio.Uno dei limiti delle cellule è che numerose muoiono a causa della mancanza di un’adeguata irrorazione sanguigna in grado di fornire ossigeno, glucosio e altri nutrienti essenziali alle cellule dopo il trapianto. L’angiogenesi, ovvero la formazione di nuovi vasi sanguigni a partire da vasi preesistenti, può essere stimolata mediante il rilascio di proteine angiogeniche terapeutiche come il fattore di crescita dei fibroblasti uno o FGF uno, oppure il fattore di crescita dell’endotelio vascolare o VEGF. Il nostro laboratorio ha precedentemente dimostrato che un rilascio costante e a basso livello di FGF uno favorisce una vascolarizzazione stabile, rispetto a un’alta dose iniettata in un’unica somministrazione. Abbiamo sviluppato una nuova procedura per creare microsfere multistrato di alginato, con un ingente strato esterno di alginato invece di un semplice strato mono sottile, comunemente utilizzato in passato.Il nostro sistema di somministrazione di farmaci svolge la doppia funzione di incapsulamento di cellule e proteine, in cui, ad esempio, le s possono essere incapsulate nel nucleo interno e proteine angiogeniche come FGF uno nella regione esterna di acido alginico. Il rilascio di proteine terapeutiche favorirebbe la formazione di nuovi vasi sanguigni verso i siti di trapianto, aumentando così la vitalità delle cellule delle isole. I microsfera multistrato svolgono la doppia funzione di incapsulamento di cellule e proteine.Viene creata attorno al rivestimento di PLO una notevole regione esterna di allergeni, invece del classico monostrato comunemente utilizzato, che può essere impiegata come zona per l'incapsulamento delle proteine. Il rilascio di proteine terapeutiche dalla regione esterna di acido alginico indurrebbe la formazione di nuovi vasi diretti verso il sito del trapianto. In teoria, ciò fornirebbe un apporto ematico pervio in grado di distribuire nutrienti essenziali alle cellule incapsulate, aumentandone così la vitalità.La procedura per ottenere microsfere multistrato di alginato è simile a quella precedentemente descritta. Vengono sintetizzate microsfere di alginato contenenti cellule, seguite dalla formazione di un rivestimento di PLO. Tuttavia, nell'ultimo passaggio, lo strato esterno viene creato mediante il reticolaggio dell'alginato in una soluzione di cloruro di calcio anziché con soluzione fisiologica.Per creare microsfere multistrato di ginnet, iniziare trasferendo le microsfere rivestite con PLO contenute in soluzione su un filtro cellulare per eliminare il liquido in eccesso, quindi trasferire le sfere su una superficie piana come un vetrino o una piastra di Petri. Aggiungere la soluzione dell'allergene esterno sopra le microsfere e lasciare incubare per 45 minuti. Rimuovere quindi la soluzione in eccesso dell'allergene esterno utilizzando una pipetta, trasferire le microsfere in una soluzione di cloruro di calcio, inducendo il reticolaggio dell'alginato per formare lo strato esterno. Eseguire tre lavaggi di due minuti ciascuno.Utilizzando un pannello con soluzione salina e cloruro di calcio due millimolare. A mostra la superficie di un microsfera ginnet, contrapposta al pannello B, dove è visibile uno strato esterno di allergene di notevoli dimensioni. Il pannello C mostra un'immagine di una microsfera multistrato di alginato con una proteina marcata fluorescentemente incapsulata nello strato esterno.La dimensione dello strato esterno di alginato può essere variata in base alla composizione e alla concentrazione di alginato utilizzata, influenzando il profilo di rilascio del FGF1 da microsfera multistrato di alginato. Le microsfera possono essere modificate in base alle condizioni utilizzate per sintetizzare lo strato esterno. Tutte le condizioni determinano un rilascio iniziale rapido entro le prime quattro ore, ma continuano a rilasciare FGF1 fino a 30 giorni.Il rilascio a lungo termine di FGF uno esibito ha un potenziale nel stimolare una vascolarizzazione persistente che servirebbe ad aumentare la vitalità delle cellule incapsulate. Questo ci porta alla fine della nostra presentazione. Speriamo che la troviate informativa.

generation-of-alginate-microspheres-for-biomedical-applications

Research

Ricerca

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Abbiamo stabilito un metodo per incapsulare cellule staminali pluripotenti (cellule PS) in capsule di idrogel di alginato utilizzando un ugello coassiale.  Ciò impedisce alle cellule di aggregarsi eccessivamente e limita lo stress da taglio sperimentato dalle cellule in coltura in sospensione.  La tecnica è applicabile alla produzione di massa di cellule PS e alla ricerca sulla nicchia delle cellule staminali.

Incapsulamento alginato di cellule staminali pluripotenti usando un ugello coassiale

Un iniettabili impalcatura ingegneria tissutale composta da poli (N-isopropilacrilammide) solfato -graft-condroitina (PNIPAAm-g-CS) contenenti, microparticelle di alginato è stato preparato. La forza adesiva, gonfiore proprietà e in biocompatibilità vitro vengono analizzati in questo studio. Le tecniche di caratterizzazione sviluppate qui possono essere applicabili ad altri sistemi thermogelling.

Sintesi di Thermogelling poli (N-isopropilacrilammide) -graft-condroitin solfato compositi con alginato microparticelle per ingegneria dei tessuti

I complessi polielettrolitici autoassemblati (PEC) fabbricati da eparina e protamina sono stati depositati su perle di alginato per intrappolare e regolare il rilascio di fattori di crescita osteogenici. Questa strategia di somministrazione consente una riduzione di 20 volte della dose di BMP-2 nelle applicazioni di fusione spinale. Questo articolo illustra i vantaggi e la fabbricazione dei PEC.

Polielettrolita complesso per eparina vincolante fattore di crescita Osteogenica dominio di consegna

L'ingegneria e l'analisi di tessuti portanti con popolazioni cellulari eterogenee sono ancora una sfida. Qui, descriviamo un metodo per la creazione di dischi di idrogel di alginato a doppio strato come piattaforma per la co-coltura di diverse popolazioni cellulari all'interno di un unico costrutto.

Layered alginato costrutti: Una piattaforma per la cooperazione culturale delle popolazioni cellulari eterogenee

Questo video e il manoscritto descrivono un metodo basato sull'emulsione per incapsulare le cellule di mammiferi da 0,5% a 10% di branchi alginato, che possono essere prodotti in grandi lotti utilizzando un recipiente semplice mescolato. Le cellule incapsulate possono essere coltivate in vitro o trapiantate per applicazioni di terapia cellulare.

L&#39;incapsulamento delle cellule dei mammiferi nei branelli di Alginate usando un vaso semplice mescolato

Questo protocollo illustra un metodo di incapsulamento delle celle mediante una rapida gelazione fisica di alginato per immobilizzare le cellule. Le microsfere ottenute consentono nel tempo una secrezione controllata e sostenuta dell'amiloide-z e possono essere utilizzate per studiare gli effetti dei modelli amiloidi-amiloidi secreti in vitro e in vivo.

Fabbricazione di microsfere algerine amiloidi -z-Secreting per l'uso nella modellazione del morbo di Alzheimer

Presentato qui è un metodo per la biostampa 3D di gelatina methacryloyl.

Protocolli di biostampa 3D di Gelatin Abasecryloyl Hydrogel Based Bioinks

Qui viene presentata una lieve tecnica di stampa 3D guidata dall'alternanza di forze viscose-inerziali per consentire la costruzione di microcarrier in idrogel. Gli ugelli fatti in casa offrono flessibilità, consentendo una facile sostituzione di diversi materiali e diametri. I microcarrier leganti le cellule con un diametro di 50-500 μm possono essere ottenuti e raccolti per un'ulteriore coltivazione.

Stampa 3D di microcarrier idrogel in vitro mediante getto alternato di forza viscosa-inerziale

Il presente protocollo descrive la fabbricazione di microsfere porose altamente aperte (HOPM) a base di acido poli(lattico-co-glicolico) attraverso la tecnologia microfluidica facile basata sulla formulazione a singola emulsione. Queste microsfere hanno potenziali applicazioni nell'ingegneria tissutale e nello screening dei farmaci.

Fabbricazione di microsfere porose altamente aperte (HOPM) tramite tecnologia microfluidica

Il protocollo descrive la preparazione di microsfere di alginato di sodio reticolate con diversi ioni metallici utilizzando un dispositivo microfluidico per la progettazione di vettori di farmaci. Sono state studiate anche le proprietà antimicrobiche e il lento rilascio di farmaci di queste microsfere.

Preparazione di microsfere di alginato di sodio reticolato con diversi ioni metallici utilizzando la tecnologia microfluidica Electrospray

Scopri le tecniche per la fabbricazione di microsfere di alginato multistrato per l'incapsulamento di cellule e proteine. Questo metodo innovativo migliora i sistemi di rilascio farmaceutico per applicazioni in ingegneria biomedica.

Generazione di microsfere di alginato per applicazioni biomediche

Esplora altri video