Name: Fabbricazione di microgel di chitosano-genipina a grandezza controllata e priva di emulsioni per applicazioni di ingegneria tissutale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-04-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 26 s
Description: Scopri la fabbricazione di microgel di chitosan-genipina senza emulsioni per applicazioni di ingegneria tissutale. Questo metodo biocompatibile consente un controllo preciso delle dimensioni e il rilascio sostenuto di molecole terapeutiche.

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La ricerca riportata in questa pubblicazione è stata supportata dal National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases del National Institute of Health con i numeri di premio R03AR068087 e R21AR071585 e dalla Boettcher Foundation (# 11219) a MDK. CBE è stato supportato da NIH / NCATS Colorado CTSA Grant Number TL1 TR001081.

Tutte le procedure per gli animali sono state approvate dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Università del Colorado di Denver. Per il presente studio sono stati utilizzati ratti Maschi Sprague-Dawley di 6 settimane. Il modello di lesione della piastra di crescita del ratto è stato creato a seguito di un rapportoprecedentemente pubblicato 30.
1. Preparazione del polimero chitosano
<ol><li>Ottenere chitosano purificato e liofilizzato a basso peso molecolare (LMW) da fonti disponibili in commercio (vedi Tabella dei materiali).</li>
	<li>Aggiungere 495 ml di acqua a doppia distillazione (ddH2O) e una barra di agitazione a un becher da 1 L. Aggiungere 5 g di chitosano (Passo 1.1.) e mescolare bene. NOTA: Il chitosano è solo scarsamente solubile in una soluzione acquosa a pH fisiologico, quindi il chitosano non si dissolverà facilmente in questa fase.</li>
	<li>Aggiungere 5 ml di acido acetico glaciale alla soluzione di chitosano sopra preparata.</li>
	<li>Mescolare coperto a 300 giri/min per 18 ore con il becher incastonato a bagnomaria a 50 °C.</li>
	<li>Utilizzando un pallone Büchner e un imbuto, filtrare la soluzione di chitosano attraverso dimensioni decrescenti di carta da filtro: 22 μm, 8 μm e 2,7 μm (vedere Tabella dei materiali).</li>
	<li>Aggiungere la soluzione filtrata di chitosano al tubo di dialisi della cellulosa (vedi Tabella dei materiali) e lasciare dializzare in ddH2O a temperatura ambiente per 4 giorni, cambiando il ddH2O ogni giorno. NOTA: Utilizzare acqua ultrapura ddH2O per l'ultima modifica.</li>
	<li>Trasferire la soluzione di chitosano dializzato in un becher e regolare il pH a 8,0 utilizzando 1 M NaOH.</li>
	<li>Aliquotare il chitosano in tubi per centrifughe e centrifugare a 4000 x g per 5 minuti a temperatura ambiente.</li>
	<li>Decantare il surnatante in un flusso di rifiuti e risospesciare il chitosano in ddH2O, ripetendo 2x.</li>
	<li>Congelare e poi liofilizzare il pellet di chitosano.<ol>
<li>Ogni giorno, rimuovere il prodotto liofilizzato e registrare la massa. NOTA: Quando la massa del prodotto liofilizzato non cambia più, il prodotto viene completamente asciugato e può essere conservato a -20 °C fino al momento dell'uso.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Fabbricazione di idrogel di chitosano
<ol><li>Aggiungere 2 mL di acido acetico al 6% e 120 mg di chitosano purificato (Fase 1) a una siringa Luer-lock da 10 mL per formare una soluzione di chitosano al 6% p/v.</li>
	<li>Collegare la siringa Luer-lock a un'altra siringa identica utilizzando un connettore Luer-lock femmina-femmina e mescolare la soluzione avanti e indietro per 30 s, o fino a quando il chitosano non si è completamente disciolto nell'acido acetico.</li>
	<li>Prima di reticolare, aggiungere qualsiasi agente terapeutico o bioattivo alla soluzione di chitosano (se necessario). Per il presente studio, 200 ng di SDF-1a e TGF-b3 (vedi Tabella dei materiali) sono stati aggiunti ai microgel. NOTA: SDF-1a e TGF-b3 sono agenti bioattivi rilevanti per la rigenerazione del tessuto della piastra di crescita. SDF-1a promuove la migrazione delle cellule staminali mesenchimali verso il sito del difetto e TGF-b3 funge da fattore condrogenico per indurre la differenziazione di queste cellule staminali lungo il lignaggio condrogenico31. NOTA: Mescolare nuovamente il chitosano tra le siringhe per incorporare completamente la terapia.</li>
	<li>Preparare 100 mM di soluzione reticolante di genipina (vedere Tabella dei materiali) in etanolo al 100%.</li>
	<li>Aggiungere 100 μL della soluzione di genipina preparata (fase 2.4.) alla siringa contenente chitosano e mescolare nuovamente avanti e indietro tra le siringhe per 30 s.</li>
	<li>Estrudere la miscela dalla siringa su una capsula di Petri da 35 mm, coprirla con pellicola di paraffina e incubarla a 37 °C durante la notte in atmosfera umidificata. NOTA: La soluzione diventerà blu scuro, indicando che si è verificata la reazione di reticolazione tra chitosano e genipina, portando alla formazione di microgel di chitosano.</li>
	<li>Filtrare il microgel di chitosano preparato seguendo i passaggi seguenti.<ol>
<li>Rompere delicatamente l'idrogel in pezzi più piccoli usando una spatola. NOTA: i pezzi devono essere abbastanza piccoli da essere trasferiti sul retro di una siringa da 10 ml, ~ 1-2 cm di diametro.</li>
		<li>Posizionare un filtro della dimensione di maglia desiderata nella parte posteriore di una siringa pulita da 10 ml. NOTA: l'intervallo di dimensioni tipico per i microgel è compreso tra 50-200 μm.</li>
		<li>Trasferire i pezzi di gel rotti nella siringa montata con il filtro e aggiungere 6 mL di ddH2O. NOTA: Il gel di chitosano si gonfierà in modo significativo nel mezzo acquoso, quindi è previsto un grande cambiamento nel volume del gel.</li>
		<li>Collegare la siringa tramite un connettore Luer-lock a un'altra siringa pulita da 10 ml.</li>
		<li>Forzare la miscela gel + acqua attraverso la siringa con il filtro per creare microgel con un diametro massimo specificato.<ol>
<li>Dopo la prima filtrazione, aprire il retro della siringa contenente il filtro ed estrudere nuovamente la miscela in questa siringa.</li>
			<li>Sostituire il retro della siringa e forzare nuovamente la miscela attraverso il filtro.</li>
			<li>Ripetere la filtrazione 5-6x o fino a quando non c'è poca resistenza attraverso il filtro.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Risciacquare e purificare i microgel filtrati.<ol>
<li>Trasferire la miscela di gel filtrato in un tubo conico da 50 ml, portare il volume totale fino a 20 ml con ddH2O, quindi ruotare la miscela per garantire una dispersione omogenea.</li>
		<li>Centrifugare i microgel a 100 x g per 5 minuti a temperatura ambiente e decantare la fase acquosa superiore.</li>
		<li>Sospendere i microgel in 10 ml di etanolo al 70%, vortice e metterli sotto luce UV per 1 ora per sterilizzare.</li>
		<li>Centrifugare i microgel a 1.000 x g per 5 minuti a temperatura ambiente, scartare l'etanolo e risciacquare 3 volte con ddH2O.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Preparazione di microgel per applicazioni in vitro o in vivo
NOTA: Per il presente studio, la rigenerazione della cartilagine nelle lesioni della piastra di crescita è stata studiata in un modello di ratto. Per informazioni dettagliate, vedere il riferimento31.
<ol><li>Sospendere i pellet di microgel 1:1 in ddH2O. I microgel possono essere conservati per un massimo di 1 mese sospesi in ddH2O a 4 °C. Se viene utilizzato un agente bioattivo, i microgel devono essere utilizzati immediatamente.</li>
	<li>Creare il sito della lesione nell'animale seguendo un rapporto precedentemente pubblicato30.</li>
	<li>Lavare il sito della lesione con soluzione salina e mantenere l'animale non trattato (per lo studio di controllo) o iniettare solo i microgel di chitosano o i microgel caricati con gli agenti bioattivi (Fase 3.2.).</li>
	<li>Chiudere la ferita nell'animale e somministrare analgesici post-chirurgici30.</li>
	<li>Nei giorni 7 o 28 post-operatorio, eutanasizzare il ratto con sovradosaggio di CO2 , asportare gli arti ed eseguire l'istologia per valutare la riparazione dei tessuti nel sito della lesione31.</li>
</ol>

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<li>Marquez-Curtis, L. A., Janowska-Wieczorek, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancing+the+migration+ability+of+mesenchymal+stromal+cells+by+targeting+the+SDF-1%2FCXCR4+axis%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+Research+International%22%5BJournal%5D)">Enhancing the migration ability of mesenchymal stromal cells by targeting the SDF-1/CXCR4 axis.</a> BioMed Research International. 2013, 1-15 (2013).</li>
<li>Tang, Q. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TGF-%CE%B23%3A+A+potential+biological+therapy+for+enhancing+chondrogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Biological+Therapy%22%5BJournal%5D)">TGF-β3: A potential biological therapy for enhancing chondrogenesis.</a> Expert Opinion on Biological Therapy. 9 (6), 689-701 (2009).</li>
<li>Hogg, R., Turek, M. L., Kaya, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+particle+shape+in+size+analysis+and+the+evaluation+of+comminution+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Particulate+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">The role of particle shape in size analysis and the evaluation of comminution processes.</a> Particulate Science and Technology. 22 (4), 355-366 (2004).</li>
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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

I microgel sono stati ampiamente studiati negli ultimi anni a causa del loro alto livello di applicabilità per vari scopi, come la somministrazione di farmaci o l'incapsulamento cellulare9. La facilità di produzione di costrutti di biomateriali su microscala è di notevole rilevanza nell'ingegneria tissutale, in quanto consente ai ricercatori di sviluppare strategie basate sull'idrogel a una dimensione e una scala temporale specifiche. Tuttavia, la maggior parte dei metodi per fabbricare microgel d...

La piastra di crescita, nota anche come physis, è la struttura cartilaginea situata alla fine delle ossa lunghe che media la crescita nei bambini. Se la piastra di crescita si ferisce, può formarsi un tessuto di riparazione noto come "barra ossea", che interrompe la crescita normale e può causare difetti di crescita o deformità angolari. I dati epidemiologici hanno dimostrato che il 15%-30% di tutte le lesioni scheletriche infantili sono correlate alla piastra di crescita. La formazione di barre ossee si verifica fino al 30% di queste lesioni, rendendo le lesioni della piastra di crescita e il loro trattamento associato un problema di manifestazione clinica significativo 1,2,3,4. Quando si verifica la formazione di barre ossee, la via di trattamento più comune prevede la resezione della barra ossea e l'inserimento di un materiale interposizionale, come il silicio o il tessuto adiposo5. Tuttavia, i pazienti sottoposti a chirurgia di resezione della barra ossea spesso hanno una prognosi sfavorevole per il pieno recupero, in quanto attualmente non esiste un trattamento in grado di riparare completamente una piastra di crescita ferita 6,7,8. Alla luce di queste carenze, vi è un bisogno critico di strategie efficaci per il trattamento delle lesioni della piastra di crescita, sia nel prevenire la formazione di una barra ossea che nel rigenerare il tessuto cartilagineo fisico sano.
Le microparticelle di idrogel, o microgel, hanno recentemente guadagnato interesse come scaffold iniettabili in grado di fornire un rilascio prolungato di terapie9. Grazie alla loro elevata sintoniabilità e biocompatibilità, i microgel sono adatti anche per il fattore bioattivo o l'incapsulamento cellulare. I microgel possono essere realizzati con vari materiali, che vanno dai polimeri sintetici, come il polietilenglicole (PEG), ai polimeri naturali come l'alginato o il chitosano 10,11,12. Il chitosano ha dimostrato di avere diversi effetti benefici per l'ingegneria tissutale, come la sua capacità di destabilizzare la membrana esterna dei batteri gram-negativi, offrendo così un'attivitàantimicrobica intrinseca 1 3,14. Inoltre, il chitosano è conveniente, interattivo con le cellule e facilmente modificabile utilizzando la sua struttura contenente ammine. I microgel a base di chitosano promettono una strategia di biomateriali per la somministrazione di farmaci e la segnalazione di materiali che possono promuovere la rigenerazione dei tessuti prevenendo l'infezione batterica. Tuttavia, i microgel di chitosano sono spesso fabbricati con una vasta gamma di tecniche che richiedono attrezzature speciali, tecniche di emulsione o risciacqui con solventi citotossici. Ad esempio, alcuni studi hanno fabbricato microgel di chitosano con metodi basati su emulsioni, ma questi protocolli richiedono risciacqui con solvente e reticolanti citotossici, negando potenzialmente la loro traduzione in contesti clinici15,16. Altri studi hanno utilizzato approcci di microfluidica o elettrospray per fabbricare microgel di chitosano, che richiedono attrezzature speciali, preparazione e formazione17,18. I microgel di chitosano sono anche comunemente fatti con un processo dropwise di reticolante in soluzione di chitosano; tuttavia, questo metodo dipende fortemente dalla viscosità della soluzione, dalla concentrazione del polimero e dalla portata, rendendo difficile controllare le dimensioni e la dispersione dei microgel19,20. Al contrario, il metodo per la fabbricazione di microgel qui descritto non richiede attrezzature specialistiche o risciacqui con solvente, rendendo questi microgel praticabili per la fabbricazione in quasi tutti i laboratori o ambienti. Pertanto, questi microgel rappresentano biomateriali altamente rilevanti per un veicolo di somministrazione di farmaci rapido, economico e facile da produrre per molte applicazioni.
Modulando la composizione e le caratteristiche del materiale di un microgel, i ricercatori possono ottenere un controllo preciso sul microambiente cellulare, dirigendo così il comportamento cellulare in modo dipendente dal materiale. I microgel possono essere impiegati da soli o combinati con sistemi di biomateriali sfusi per impartire funzionalità specifiche, come il rilascio prolungato di fattori bioattivi o una precisa segnalazione speciale per cellule native o esogene. Biomateriali e microgel sono emersi come vie di trattamento interessanti per le lesioni delle placche di crescita. Uno sforzo significativo è stato dedicato allo sviluppo di biomateriali a base di alginato e chitosano per il trattamento delle lesioni delle placche di crescita 21,22,23,24,25. A causa della natura temporale dinamica dell'ossificazione della piastra di crescita e dell'allungamento osseo, il meccanismo di formazione della barra ossea non è completamente compreso. Pertanto, sono stati sviluppati diversi modelli animali per chiarire meglio i meccanismi di ossificazione endocondrale e formazione di barre ossee, come nei ratti, nei conigli e nelle pecore 26,27,28. Uno di questi modelli è un modello di lesione della piastra di crescita del ratto, che utilizza un difetto del foro di perforazione nella tibia del ratto per produrre una barra ossea in modo prevedibile e riproducibile e imita le lesioni umane in tutte e tre le zone della piastra di crescita29,30. Diverse strategie basate su biomateriali per il trattamento delle lesioni della piastra di crescita sono state testate utilizzando questo modello. Inoltre, sono stati sviluppati due diversi metodi per fabbricare microgel di chitosano, che possono essere utilizzati come un sistema di biomateriale iniettabile che rilascia terapie in modo sostenuto10,31. Questi microgel sono stati impiegati in un modello di lesione fisica del ratto e hanno mostrato una migliore rigenerazione della cartilagine31 quando si rilasciano SDF-1a e TGF-b3. Le tecniche fornite in questo protocollo descrivono i metodi sviluppati per fabbricare questi microgel di chitosano, che possono quindi essere impiegati in un'ampia varietà di applicazioni di ingegneria tissutale. Ad esempio, studi recenti hanno utilizzato microgel di chitosano termo- o magento-responsivi per applicazioni di somministrazione di farmaci oncologici controllati32,33.

<table><tbody><tr><td>Acido acetico</td><td>SigmaAldrich</td><td>AX0073</td><td></td></tr><tr><td>BD Siringa Luer-Lock</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-823-16E</td><td></td></tr><tr><td>B&uuml; chner Imbuto</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB966F</td><td>100 mm di diametro</td></tr><tr><td>Chitosano (basso peso molecolare)</td><td>SigmaAldrich</td><td>448869</td><td>75-80% di deacetilazione</td></tr><tr><td>Membrana per dialisi Tubo</td><td>Fisher Scientific</td><td>08-670-5C</td><td>3500 MWCO</td></tr><tr><td>Etanolo</td><td>SigmaAldrich</td><td>493538</td><td></td></tr><tr><td>Genipin</td><td>SigmaAldrich</td><td>G4796</td><td></td></tr><tr><td>Heracell 150i Incubatore</td><td>ThermoFisher</td><td>50116047</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-374-12</td><td></td></tr><tr><td>Umano ricombinante SDF-1a</td><td>Peprotech</td><td>300-28A</td><td></td></tr><tr><td>Umano ricombinante TGF-b3</td><td>Peprotech</td><td>100-36E</td><td></td></tr><tr><td>Carta da filtro Whatman Grado 540</td><td>SigmaAldrich</td><td>Z241547</td><td>8 mm Dimensione dei pori</td></tr><tr><td>Carta da filtro Whatman Grado 541</td><td>SigmaAldrich</td><td>WHA1541055</td><td>22 mm di dimensione dei pori</td></tr><tr><td>Whatman Carta da filtro Grado 542</td><td>SigmaAldrich</td><td>WHA1542185</td><td>2,7 mm di dimensione dei pori</td></tr><tr><td>Setaccio in rete metallica</td><td>McMaster-Carr</td><td>9317T86</td><td>No. 100 Mesh</td></tr></tbody></table>

fabbricazione di microgel di chitosano-genipina a grandezza controllata e priva di emulsioni per applicazioni di ingegneria tissutale

Fabrication of Size-Controlled and Emulsion-Free Chitosan-Genipin Microgels for Tissue Engineering Applications

I microgel di chitosano sono di notevole interesse nell'ingegneria tissutale grazie alla loro vasta gamma di applicazioni, al basso costo e all'immunogenicità. Tuttavia, i microgel di chitosano sono comunemente fabbricati utilizzando metodi di emulsione che richiedono risciacqui con solvente organico, che sono tossici e dannosi per l'ambiente. Il presente protocollo presenta un metodo rapido, non citotossico e non basato su emulsioni per la fabbricazione di microgel di chitosano-genipina senza la necessità di risciacqui con solvente organico. I microgel qui descritti possono essere fabbricati con un controllo preciso delle dimensioni. Mostrano un rilascio prolungato di biomolecole, rendendole altamente rilevanti per l'ingegneria tissutale, i biomateriali e la medicina rigenerativa. Il chitosano è reticolato con genipina per formare una rete di idrogel, quindi passato attraverso un filtro a siringa per produrre i microgel. I microgel possono essere filtrati per creare una gamma di dimensioni e mostrano gonfiore dipendente dal pH e si degradano nel tempo enzimaticamente. Questi microgel sono stati impiegati in un modello di lesione della piastra di crescita del ratto e hanno dimostrato di promuovere una maggiore riparazione del tessuto cartilagineo e di mostrare una completa degradazione a 28 giorni in vivo. Grazie al loro basso costo, all'elevata praticità e alla facilità di fabbricazione con materiali citocompatibili, questi microgel di chitosano presentano una tecnologia entusiasmante e unica nell'ingegneria tissutale.

Il successo della fabbricazione di microgel di chitosano si basa sulla reazione di reticolazione tra genipina e chitosano, in particolare coinvolgendo le ammine sulle catene polimeriche di chitosano. A differenza di altre tecniche di fabbricazione di microgel, questo metodo non richiede emulsioni o risciacqui con solvente e può essere condotto rapidamente e facilmente con attrezzature economiche. Un indicatore distintivo per la fabbricazione di microgel di successo è il distinto cambiamento di colore dal bianco sporco al...

Il presente protocollo descrive un metodo non basato sull'emulsione per la fabbricazione di microgel di chitosano-genipina. La dimensione di questi microgel può essere controllata con precisione e possono mostrare gonfiore dipendente dal pH, degradarsi in vivo ed essere caricati con molecole terapeutiche che rilasciano nel tempo in modo sostenuto, rendendoli altamente rilevanti per le applicazioni di ingegneria tissutale.

Fabbricazione di microgel di chitosano-genipina a grandezza controllata e priva di emulsioni per applicazioni di ingegneria tissutale

Chitosan microgels are of significant interest in tissue engineering due to their wide range of applications, low cost, and immunogenicity. However, ...

Questo protocollo consente una comoda fabbricazione di microgel di chitosano senza solventi tossici che possono essere utilizzati per una varietà di applicazioni di ingegneria tissutale e somministrazione di farmaci. Questa tecnica non richiede attrezzature o formazione speciali e non richiede tecniche di emulsione tossica o risciacqui con solvente, rendendola altamente biocompatibile e traducibile in un ambiente clinico. Abbiamo applicato questa tecnica come strategia di biomateriale per il trattamento delle lesioni della piastra di crescita.Tuttavia, riteniamo che questa tecnica sarà utile anche in altre applicazioni di medicina rigenerativa. Questa tecnica può essere applicata ad altre applicazioni di medicina rigenerativa che trarrebbero beneficio da un sistema di scaffold biomateriale iniettabile, biodegradabile, con il potenziale per un rilascio prolungato di farmaci. Inizia aggiungendo acido acetico e chitosano purificato a una siringa Luer lock da 10 millilitri per formare una soluzione di chitosano del 6% peso per volume.Utilizzando un connettore Luer lock femmina femmina, collegare due siringhe Luer lock, quindi mescolare la soluzione avanti e indietro fino a quando il chitosano in è completamente disciolto nell'acido ascetico. Ora aggiungere 100 microlitri della soluzione di genipina alla siringa contenente chitosano e mescolare avanti e indietro tra le siringhe per 30 secondi, quindi espellere la miscela dalla siringa su una capsula di Petri da 35 millimetri. Coprire la capsula di Petri con pellicola di paraffina e incubarla a 37 gradi Celsius durante la notte in un'atmosfera umidificata.Utilizzare una spatola per rompere l'idrogel in pezzi più piccoli, quindi posizionare un filtro della dimensione della maglia desiderata nella parte posteriore di una siringa pulita da 10 millilitri. Trasferire i pezzi di gel rotti nella siringa dotata del filtro e aggiungere 6 millilitri di acqua doppia distillata. Collegare la siringa tramite un connettore Luer lock a un'altra siringa pulita da 10 millimetri.Forzare la miscela di gel e acqua attraverso la siringa con il filtro per creare microgel. Dopo la prima filtrazione, aprire la siringa contenente il filtro e aggiungere nuovamente la miscela in questa siringa. Forzare nuovamente la miscela attraverso il filtro.Ora, trasferire la miscela di gel filtrato in un tubo conico da 50 millilitri e aggiungere acqua doppia distillata per portare il volume a 20 millilitri. Vortice la soluzione per ottenere una soluzione omogenea. Centrifugare i microgel a 100 volte g per 5 minuti a temperatura ambiente.Dopo la centrifugazione, rimuovere la fase acquosa superiore e risospese i microgel in 10 millilitri di etanolo al 70%, quindi vorticare i microgel e metterli sotto la luce UV per un'ora per sterilizzare. Ora, centrifuga i microgel a 1000 volte g per 5 minuti a temperatura ambiente. Scartare l'etanolo e risciacquare 3 volte con acqua doppia distillata.Sospendere i pellet di microgel in un volume uguale di acqua doppia distillata. Con l'aumento del pH, i microgel hanno mostrato una diminuzione del gonfiore come descritto dal cambiamento del diametro di Feret. Inoltre, la dimensione delle particelle di microgel dipende dalla dimensione dei pori del filtro utilizzato.La maglia numero 200 ha prodotto piccole particelle, mentre la maglia numero 100 ha dato origine a particelle grandi. La presenza di microgel nel sito ferito ha promosso la rigenerazione della cartilagine. La colorazione dell'ematossilina blu di Alcian ha dimostrato che i microgel iniettati nel tessuto danneggiato hanno impedito la formazione precoce di barre ossee e microgel caricati con agenti bioattivi SDF-1a e TGF-B3 hanno promosso la formazione di cartilagine.È importante assicurarsi che il filtro della rete metallica sia posizionato correttamente nella siringa in modo che possa avvenire un filtraggio efficace. È anche importante ripetere la filtrazione alcune volte per garantire una distribuzione omogenea delle dimensioni del microgel. Questi microgel possono essere applicati a un'ampia varietà di applicazioni di ingegneria tissutale che richiedono un substrato di scaffold biomateriale che ha il potenziale per un rilascio prolungato di terapie.

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Uno degli ostacoli principali nelle terapie attuali delle cellule staminali sta determinando il metodo più efficace per fornire queste cellule ai tessuti ospitanti. Qui, descriviamo uno a base di chitosano metodo di consegna che sia efficiente e semplice l'approccio, consentendo nel contempo derivate da tessuto adiposo cellule staminali per mantenere il loro multipotenza.

Costruire un idrogel collagene per la fornitura di Stem Cell-loaded Chitosan Microsfere

Un bioprinter stato usato per creare idrogel patterned basato su uno stampo sacrificale. Lo stampo poloxamer stata riempita con un secondo idrogel e quindi eluita, lasciare vuoti che sono stati riempiti con una terza idrogel. Questo metodo utilizza eluizione veloce e buona stampabilità di polossalene di generare architetture complesse di biopolimeri.

La stampa termosensibile Stampi inversa per la Creazione di Patterned idrogeli a due componenti per coltura cellulare 3D

Vi presentiamo un metodo facile per fabbricare una piattaforma di rilascio del farmaco a base di gelatina biodegradabili che è magneto-termico sensibile. Ciò è stato ottenuto incorporando nanoparticelle di ossido di ferro superparamagnetiche e poli (N-isopropylacrylamide- co -acrylamide) all'interno di una gelatina sferica micro-rete reticolato da genipina, in combinazione con un sistema di applicazione di campo magnetico alternato.

Alternando microgel ibrida Gelatina di campo magnetico-Responsive per Controlled Drug uscita

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

L'elettroforesi capillare in soluzione libera è un metodo analitico veloce, economico e robusto che consente il monitoraggio quantitativo delle reazioni chimiche in tempo reale. La sua utilità per un'analisi rapida, comoda e precisa è dimostrata qui attraverso l'analisi dell'innesto di peptidi covalenti su film di chitosano per una migliore adesione cellulare.

Elettroforesi capillare per monitorare Peptide innesto su Chitosano film in tempo reale

Questo protocollo descrive la fabbricazione di microcryogels elastico 3D macroporosa integrando microfabbricazione con tecnologia cryogelation. Durante il caricamento con cellule, microtissues 3D vengono generati, che possono essere facilmente iniettate in vivo per facilitare la terapia rigenerativa o assemblati in matrici per in vitro screening di farmaci di alto-rendimento.

Microtissues 3D per la terapia rigenerativa iniettabile e droga di High-throughput Screening

Qui descriviamo una facile preparazione di idrogeli iniettabili a base di chitosano usando immina dinamica chimica. Metodi per regolare la resistenza meccanica di idrogel e la sua applicazione nella coltura cellulare 3D sono presentati.

Preparazione di idrogeli iniettabili a base di chitosano e la sua applicazione nella coltura cellulare 3D

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

Questo lavoro descrive metodi semplici, adattabili e a basso costo per fabbricare microgel con frammentazione di estrusione, elaborare i microgel in idrogel granulari iniettabili e applicare gli idrogel granulari come inchiostri da stampa per estrusione per applicazioni biomediche.

Frammentazione di idrogel sfusi e lavorazione in idrogel granulari per applicazioni biomediche

Questo protocollo descrive una serie di metodi per sintetizzare i mattoni del microgel per lo scaffold di particelle ricotto microporoso, che possono essere utilizzati per una varietà di applicazioni di medicina rigenerativa.

Sintesi microfluidica di blocchi costitutivi in microgel per scaffold di particelle ricotto microporose

Scopri la fabbricazione di microgel di chitosan-genipina senza emulsioni per applicazioni di ingegneria tissutale. Questo metodo biocompatibile consente un controllo preciso delle dimensioni e il rilascio sostenuto di molecole terapeutiche.

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Fabbricazione di microgel di chitosano-genipina a grandezza controllata e priva di emulsioni per applicazioni di ingegneria tissutale

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