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방법 논문

바이오 메디컬 응용 프로그램을위한 알긴산 Microspheres의 생성

21.5K 조회수

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DOI:

10.3791/3388

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2012년 8월 12일

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이 논문에서

요약

다음 섹션에서 우리는 생명 의학 애플 리케이션에서 사용할 수 알지네이트요 microspheres의 준비 절차를 설명합니다. 우리는 특히 1 형 당뇨병에 대한 잠재적인 치료로서 세포 및 단백질 캡슐의 이중 목적 multilayered 알지네이트요 microspheres를 만들기위한 기술을 설명합니다.

초록

알긴산 기반의 자료가 있기 때문에 그들의 친수성 ​​자연, biocompatibility, 물리적 아키텍처 생명 의학 애플 리케이션에 상당한 주목을 받았습니다. 응용 프로그램은 세포 캡슐, 약물 전달, 줄기 세포 배양 및 조직 엔지니어링 공사장 공중 발판을 포함합니다. 실제로 임상 시험은 현재 islets는 유형 I 당뇨병의 치료로서 PLO 코팅 알지네이트요의 microbeads에 캡슐되는 수행되고있다. 그러나, islets 많은 수의는 가난한 생존 다음의 이식에 의한 효능 필요합니다. 로컬 캡슐 세포 주위 microvascular 네트워크 형성을 자극하는 능력은 산소, 포도당 및 기타 필수 영양소 개선된 교통 수단을 통해 그들의 생존을 증가시킬 수 있습니다. Fibroblast 성장 인자-1 (FGF-1)은 혈관 형성을 자극하고 허혈성 조직의 산소 수준을 향상시킬 수 자연스럽게 발생하는 성장 인자이다. 그것이 sust으로 전달되었을 때 FGF-1의 효능이 향상됩니다오히려 하나의 대형 bolus 행정부보다 ained 패션. 섬 캡슐 시스템의 성장 요인의 지역 장기 릴리스는 잠재적으로 기능성 그래프트 결과를 개선, 이식된 세포를 향해 직접적으로 혈관의 성장을 자극 수 있습니다. 이 문서에서 우리는 생명 의학 애플 리케이션에서 사용할 수 알지네이트요 microspheres의 준비 절차를 설명합니다. 또한, 우리는 multilayered 알지네이트요의 microbeads를 생성용으로 개발된 방법을 설명합니다. 세포는 외부 알지네이트요 계층의 내부 알지네이트요 코어, 그리고 angiogenic 단백질에 캡슐 수 있습니다. 이 외부 레이어에서 단백질의 릴리스는 이식된 islets 향해 직접 현지 microvascular 네트워크의 형성을 자극합니다.

프로토콜

여기서 프로토콜 multilayered 알지네이트요의 microbeads (그림 1)을 생성하는 3 단계 절차를 설명합니다. 첫째, 알지네이트요의 microbeads은 (그림 2A) 형성됩니다. 이 절차는 아래 섹션 1에 설명되어 있습니다. 세포 또는 단백질이 전달 시스템의 역할을하기 위해이 단계에서 microbeads에 추가할 수 있습니다. 다음 단계는 microbeads에 permselective 레이어의 형성을 포함하고 섹션 2에 설명되어 있습니다. 마지막 단계는 추가 알지네이트요 계층의 형성을 포함하며 제 3에 설명되어 있습니다. 구슬의 표면 (그림 2B)의 외부에이 레이어 형태는 시스템에 다음과 이식에 대한 세포 반응을 지시하는 치료 분자를 (그림 2C) 캡슐 및 전달하는 데 사용할 수 있습니다.

1. 알긴산의 Microbead 준비

  1. 1 ML에서 LVM의 알지네이트요의 15 그램을 해소하여 1.5 % (W / V) LVM의 알지네이트요 솔루션을 준비내부 레이어 알지네이트요 솔루션 (산도 7.4로 조정 DI 워터에서 25 밀리미터 HEPES 버퍼, 118 MM NaCl, 5.6 MM KCl, ....

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토론

알긴산은 해조류에서 추출 및 1,4 '-β-D-mannuronic 산 (M)와 α-L-guluronic 산성 (G) 2,3 단위로 구성되어 자연, 산성 다당류이다. 단순 겔화가 발생했을 때 같은 칼슘이 같은 이가의 양이온, +, 시니어 2 +, 또는 바 2 + 인접 알지네이트요 체인 사이의 이온 가교를 형성 G-단량체와 상호 작용. 알지네이트요의 Microbeads은 chondrocytes, hepatocytes를 포함한 fibroblast의 성장 인자-1 (FGF-1), 신경 성장 인자, 백혈병 억제 인자, 혈관 내피 성장 인자 (VEGF), 그리고 세포의 캡슐에 대한 포함하여 단백질의 여러 가지를 전달하기 위해 활용되었습니다 그리고 islets. 이러한 microparticle 폴리머 시스템을 사용하는 장점은 주사를 통해 쉽게 관리할 수 있도록 몸, 작은 입자 량의 단백질과 저하 및 반응으로부터 세포를 보호하고, 재료의.......

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공개 사항

관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.

감사의 글

이 연구는 국립 보건원에서 미국 재향 군인의 실무 계열 (워싱턴 DC), 보조금 0,852,048, 0,731,201 및 0,854,430 국립 과학 재단 (알링턴, VA)에서, 그리고 부여 RO1 DK080897 (베데스다, 메릴랜드)에 의해 지원되었다 . 씨는 Khanna는 빌 & 멜린다 게이츠 재단 (시애틀, WA)에서 에드워드 로스 박사 모니카 모야하여 관대한 기부로부터 지원을 받았습니다.

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재료

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Pronova Ultrapure LVG의 알지네이트요 노바 - 매트릭스 4,200,006 알지네이트요 공법의 종류가 있습니다. 알지네이트요의 선택은 크기를 포함하여 microbeads 끝 특성, 기계적 특성 및 전송에 영향을 미칩니다. 사용된 구성은 주어진 응용에 최적화된해야합니다.
Pronova Ultrapure LVM의 알지네이트요 노바 - 매트릭스 4,200,206 알지네이트요 공법의 종류가 있습니다. 알지네이트요의 선택은 크기를 포함하여 microbeads 끝 특성, 기계적 특성 및 전송에 영향을 미칩니다. 사용된 구성은 주어진 응용에 최적화된해야합니다.
폴리-L-ornithine 하이드로 클로라이드 시그마 - 올드 리치 P2533

참고문헌

  1. Darrabie, M. D., Kendall, W. F., Opara, E. C. Characteristics of Poly-L- Ornithine-coated alginate microcapsules. Biomaterials. 26, 6846-6852 (2005).
  2. Yamagiwa, K., Kozawa, T., Ohkawa, A. Effects of alginate composition an....

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