Name: 가교제와 디플루니살 방출 연구를 하지 않고 키토산-폴리(비닐 알코올) 하이드로겔을 준비하는 동결 해동 방법 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: 학습하세요 동결 해동 방법으로 화학적 가교제 없이 키토산-폴리(비닐 알코올) 하이드로겔을 제조하는 기술을. 이 생체적합성 소재는 의료, 제약, 화장품 분야에 활용됩니다.

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저자는 공로시측정측정에 대한 지원에 대해 C. Luzuriaga에게 감사드립니다. 저자는 또한 재정 지원을 위한 스페인의 장관 드 Economía y Competitividad 덕분에 (프로젝트 MAT2014-59116-C2-2-R) 및 PIUNA (참조. 2018-15). 저자는 또한 지원과 도움이 의견에 대한 Departamento 드 피시카 - UNISON에서 박사 아미르 말도나도를 인정하고 싶습니다 및 SEM 이미지에 대한 DIPM-UNISON에서 박사 SE 부루엘 -이바라 와 루비오 제약 y Asociados S. De C. C. 재정 지원을 위해. ME Martínez-Barbosa는 CONACyT (멕시코) 프로젝트 No. 104931 및 No. 256753, 레드 테마티카 데 나노시엔시아스 y Nanotecnología del programa 드 Redes Táticas del CONACyT의 재정 지원을 감사하고 싶습니다. 또한 USO316001081을 투영합니다. MD 피게로아-피자노는 재정 지원을 위해 CONACyT를 인정하고 싶습니다 (장학금 373321).

1. 키토산-PVA 하이드로겔 의 준비
<ol><li>2% (w/ w) 키토산 및 10% PVA 용액을 준비합니다. 0.1 M CH3COOH 용액(이전에 여과)의 10 mL에 0.2 g의 키토산을 용해시키고 밤새 연속기계적 교반을 유지합니다. 증류수 10 mL에 PVA 1 g을 용해시키고 80 °C에서 1 시간 동안 저어줍니다.</li>
	<li>실온에서 균일할 때까지 마그네틱 교반기로 두 용액을 1:1 혼합하고 페트리 접시에 혼합물을 붓습니다. 샘플을 기압에서 2시간 동안 방치하여 탈기합니다.</li>
	<li>하이드로겔을 -4°C, -20°C 또는 -80°C에서 20시간 및 4주기 동안 동결합니다(CP4-4, CP4-20 및 CP4-80 시료). 5 또는 6 의 동결 주기 (샘플 CP5-80 및 CP6-80)를 사용하여 20 시간 동안 -80 °C에서 다른 하이드로 겔을 동결하십시오. 세 번째 동결 주기 후, 탈이온수로 하이드로겔을 씻는다. 끝에서, 하이드로겔을 -46°C에서 48시간 동안 동결건조시키고 추가적인 특성화를 위해저장한다(2로부터적응된 방법론).</li>
</ol>2. FT-IR 특성화
<ol><li>ATR 모드에서 FT-IR 분광기에 하이드로겔의 작은 조각(1mm x 2mm)을 놓습니다. FT-IR 스펙트럼을 4000에서 600cm-1(2cm -1의 해상도 및 평균 32회 스캔)으로 가져가라.</li>
</ol>3. 팽윤 성 아세
<ol><li>하이드로겔에서 디스크(직경 13mm, 높이 10mm)를 잘라무게를 측정합니다. 25 °C에서 흔들어 탈이온수의 50 mL에서 디스크를 배양. 세 번 반복합니다.</li>
	<li>매 30 분마다 매체에서 샘플을 제거하고, 물의 과잉을 제거하고, 무게를 달수 있습니다. 방정식 1을 사용하여 팽윤 정도를 계산하고 24시간에서 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq1.jpg"> 24시간에서 팽윤의 평형 상태를 계산합니다. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq2.jpg">) 건조 <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq3.jpg"> 하이드로겔의 중량은 <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq4.jpg"> 어디에 있고 습식 하이드로겔의 중량이다. <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq5.jpg">
</li>
</ol>4. 전자 현미경 검사법
<ol><li>스퍼터 코터에 얇은 금층(30s 및 10mA)으로 하이드로겔 을 약간 덮습니다.</li>
	<li>샘플을 주사 전자 현미경(SEM)에 넣습니다. 20kV에서 진공 상태의 시료를 분석하고 500x 및 1500배 배율로 이미지를 찍습니다.</li>
</ol>5화 포로시내
<ol><li>직경 약 0.26g의 디스크를 페널티미터(0.3660 mL 및 스템 부피 5.7831mL의 부피)에 넣습니다. 수은 침입 공청체(MIP)에 의한 다공도 및 기공 크기를 분석합니다.</li>
	<li>히스테리시스 모드(침입 압출)에서 실험을 수행합니다. 총 침입 량(mL/g), 총 기공 면적(m2/g), 기공 직경(μm), 다공성(%), 투과성(mDarcy) 및 비틀거림을 측정합니다. 두 번 반복합니다.</li>
</ol>6. 약물 로딩 및 방출
<ol><li>로딩하기 전에 15 mg/L 디플루니솔 용액 4L을 준비하고 밤새 저어주세요. UV-Vis 분광법(초기 농도)으로 용액의 농도를 확인합니다. 실제로, 24 시간 동안 증류수 6 mL에서 하이드로 겔의 동결 건조 샘플 400 mg을 팽창시킵니다.</li>
	<li>적재를 위해 플라스크를 50 mL의 디플루니살 용액으로 채우고 일정한 교반으로 25 °C에서 유지하십시오. 부풀어 있는 하이드로겔을 플라스크에 담급니다.<ol>
<li>곡선의 고원 영역을 결정하기 위해 상이한 시간에 나머지 디플루니살 용액(2 mL)의 aliquots를 취합니다: 예를 들어 3, 6, 24, 27, 30 및 48 h. 24 시간 후 새로운 것으로 용액을 교체하십시오.</li>
	</ol>
</li>
	<li>각 알리쿼트의 252 nm에서 흡광도를 측정하고, 디플루니솔의 캘리브레이션 곡선을 사용하여 용액에 존재하는 디플루니날의 농도를 결정한다. 총 부피(56 mL)를 고려하여 초기 및 최종 농도의 차이로 하이드로겔에 유지되는 디플루니살양을 24 및 48h로 계산합니다.<ol>
<li>수학식 3을 사용하여 캡슐화 효율(EE)을 결정합니다. <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq6.jpg">
</li>
		<li>로드된 하이드로겔을 -80°C에서 동결시키고 -50°C에서 동결시식건조합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>약물 방출을 위해, 25°C에서 50 mL의 인산완충(pH 7.4)에 동결 건조 된 디플루니살 로드 하이드로겔 300 mg을 담급니다. 일정한 교반을 유지합니다. 다른 시간에 2 mL의 aliquots를 철회하고 일정한 볼륨을 유지하기 위해 신선한 매체로 교체하십시오.<ol>
<li>교정 곡선에 따라 252 nm에서 분광광도 측정으로 방출된 디플루니솔을 확정합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>하이드로겔에서 우세한 약물 방출 메커니즘을 추론하여 제1 60%에 해당하는 약물 방출 데이터를, Korsmeyer-Peppas 모델(수학식 4)에,운동(k)및확산(n)상수를 수득하였다. n 값은 약물 방출24,25의메커니즘을나타낸다. 그런 다음 0.5에 가까운 n 값은 Fickian 확산과 관련이 있으며, 한편 비정상적인 전송의 경우 0.5-1.0의 값은 확산 및 이완 체인과 관련된 반면, 마지막으로 1.0의 값은 CASE II 전송과 관련이 있습니다. <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq7.jpg"><ol>
<li>결과를 확인하려면 Higuchi, 1차 및 0차 수학적 모델(방정식 5~7)을 사용하고 더 나은 적합을 선택합니다.</li>
		<li>
<img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq8.jpg"> <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq9.jpg"> <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/59636/59636eq10.jpg"> 여기서 t는 방출 시간을 나타내며, Mt는 주어진 시간에 전달되는 약물의 양, 및 M∞ 프로세스의 끝에서 전달되는 약물의 총량.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

동결 해동 방법은 생체 의학, 제약 또는 미용 응용 분야에서 초점을 맞춘 생체 적합성 하이드로겔을 제조하는 데 적합한공정(34,35,36)이다. 이 방법의 가장 중요한 장점은 하이드로겔을 제조하는 다른 잘 알려진 방법과 비교하여, 가교제 사용이 회피된다는 것입니다, 이는 인체에 염증 반응 또는 부작용을 일으킬 수 있는34. 이는 다른 중합체로부터 새로운 특성이 새로운 물질(예를 들어, 물, 항균 또는 항산화 특성 2,18,35)에서얻어질 수 있는 방식으...

최근 하이드로겔은 수분 함량이 높고 부드럽고 유연하기 때문에 생체 의학 분야에서 큰 관심을 끌고 있으며, 따라서 자연 조직을 쉽게 모방할 수 있다1. 또한 생리적 온도와 pH에서 수성 매질에 용해되지 않고 큰 부종2를제시합니다. 하이드로겔은 조직 공학 비계, 위생 제품, 콘택트 렌즈 및 상처 드레싱역할을 할 수 있습니다. 활성 화합물과 약물을 포획하고 방출 할 수 있기 때문에 약물 전달 시스템3으로사용됩니다. 그들의 용도에 따라, 하이드로겔은 최상의 특성을 얻기 위해 천연 또는 합성 중합체, 또는 둘 다의 조합으로 만들어질 수 있다4.
하이드로 겔의 특성은 많은 물리적 및 화학적 요인의 결과입니다. 물리적 인 수준에서, 그들의 구조와 형태는 그들의 다공성, 기공 크기 및 기공 분포에 따라 달라집니다5. 화학적 및 분자적 수준에서, 중합체 유형, 중합체 사슬내의 친수성 군 함량, 가교점 유형 및 가교 밀도는 팽윤 용량 및 기계적성질을결정하는 인자이다6,7.
네트워크를 형성하는 데 사용되는 가교제의 종류에 따라, 하이드로겔은 화학적 하이드로겔 또는 물리적 하이드로겔로 분류된다. 화학적 하이드로겔은 UV 및 감마 조사를 통해 형성되거나 가교제7,8을사용하여 형성되는 그들의 사슬 들 사이의 공유 상호작용에 의해 결합된다. 화학 하이드로겔은 일반적으로 강하고 내성이 있지만, 일반적으로 가교제는 세포에 독성이 있으며 제거가 어렵기 때문에 적용이 제한됩니다. 한편, 물리적 하이드로겔은 비공유 상호작용을 통해 중합체 사슬의 연결에 의해 형성되어,가교제4,9의사용을 피한다. 네트워크의 주요 비 공유 상호 작용은 소수성 상호 작용, 정전기력, 상보및 수소 경계7입니다.
폴리(비닐 알콜) (PVA, 도 1a)는동결 해동 방법10,11을통해 가교제 무하이드로겔로부터 수 있는 우수한 기계적 성능 및 생체 적합성을 가진 합성 및 수용성 중합체이다. 이 중합체는12를동결할 때 그들의 사슬(결정성 영역)의 -OH 그룹 사이에 수소 결합의 농축 영역을 형성하는 능력을 가지고 있다. 이러한 결정성 영역은 네트워크에서 가교 지점역할을 하며, 이들은 두 가지 사건에 의해 추진된다: 결정물이 팽창할 때 중합체 사슬의 접근과 동결13동안 등방PVA로 의 PVA 형태 변화. 동결 건조로 인해, 물 결정이 승화되고,하이드로겔(14)의기공인 공극 공간을 남긴다. 더 나은 특성을 가진 하이드로겔을 얻기 위해 PVA는 다른 폴리머와 쉽게 결합 될 수 있습니다.
그런 의미에서 키토산은 천연 공급원에서 유일하게 양전하를 가진 생체 고분자이기 때문에 선택지입니다. 치틴의 탈세틸화에 의해 수득되고 β-1,4 연결된 D-글루코사민(deacetylated unit) 및 N-아세틸-D-글루코사민(acetylated unit)의 무작위 조합으로 구성되며15,16 (도 1b). 키토산은 인간의 효소에 의해 생분해성이며 생체 적합성입니다. 또한, 그 양이온 성질에 의해, 세포 표면의 음전하와 상호 작용할 수 있고, 이 성질은 그 항균활성(17)과연관되어 있다. 이 중합체는 가공이 용이합니다. 그러나, 그들의 기계적 특성은 충분하지 않으며, 일부 재료는 더 나은 특성을 가진 복합체를 형성하기 위해 추가되었습니다.
키토산 및 PVA의 특성을 고려하여, 독성 가교제의 사용을 피하기 위해 동결 해동 방법2,18에 의해 하이드로겔의 성공적인 제조에 도달하였다. 키토산-PVA 하이드로겔에서는 PVA의 결정성 영역도 형성되고, 키토산 사슬은 -NH2 기 및 -OH 그룹과 간단한 수소 결합을 형성합니다. 최종 키토산 -PVA 하이드로 겔은 기계적으로 안정적이며 붓기비율이 높고 독성이 낮으며 항균 효과18. 그러나, 준비에 사용되는 동결 조건(온도, 시간 및 사이클 수)에 따라 최종 특성이 변경될 수 있습니다. 일부 연구는 동결 주기의 수를 증가 붓기 정도를 감소시키고 인장 강도를 증가보고19,20. 네트워크를 강화하기 위해, 감마 및 UV 방사선 및 화학 적 가교와 같은 다른 제제는 동결 해동 제제21,22,23후에 추가로 사용되어 왔다. 키토산 비율이 높은 하이드로겔은 다공성 네트워크와 높은 팽창 용량을 가지고 있지만 강도와 열 안정성은 적습니다. 이러한 맥락에서, 그들의 표적 적용에 적합한 하이드로겔을 얻기 위해 준비 조건을 고려하는 것이 중요하다.
이 작업의 목적은 동결 조건 (동결 온도 및 사이클 수)이 CS-PVA 하이드로 겔의 최종 특성에 미치는 영향을 자세히 제시하는 것입니다. FT-IR 스펙트럼, 형태학적 및 다공성 특성 및 팽윤 용량뿐만 아니라 약물 로딩 및 방출 용량을 평가하였다. 방출 연구에서, 디플루니살(도1c)은하이드로겔 구조에 적합한 크기로 인해 모델 약물로 사용하였다.

<table><tbody><tr><td>Materials: </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chitosan 중간 분자량</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>448877</td><td>모세관 점도 (637,000 Da) 및 70%Diflunisal의 deacetylation 정도에 의해 결정된</td></tr> <tr><td>Diflunisal (2'-4'-difluoro-4-hydroxy-3-biphenyl-carboxylicacid)</td><td>Merck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>빙하 아세트산</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1005706</td><td></td></tr><tr><td>폴리 (비닐 알코올)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>341584</td><td>Mw 89,000-98,000, 99 + % 가수 분해</td></tr> <tr><td>< 강> 장비 : < / 강></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Cressington Sputter Coater 108 자동</td><td>TED PELLA INC</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cryodos Lyophilizator</td><td>Telstar</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Falcon tubes</td><td>Thermo Fisher Company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FT-IR 분광법</td><td>Nicolet iS50</td><td>ATR 모드</td><td></td></tr><tr><td>동결 건조기</td><td>LABCONCO</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micromeritics Autopore IV 9500</td><td>Micromeritics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>주사 전자 현미경</td><td>Pemtron SS-300LV</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV 가시광선 분광 광도계</td><td>Agilent 8453</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

가교제와 디플루니살 방출 연구를 하지 않고 키토산-폴리(비닐 알코올) 하이드로겔을 준비하는 동결 해동 방법

A Freeze-Thawing Method to Prepare Chitosan-Poly(vinyl alcohol) Hydrogels Without Crosslinking Agents and Diflunisal Release Studies

키토산 폴리(비닐 알코올) 하이드로겔은 독성 가교제를 사용하지 않고 동결 해동 방법에 의해 제조될 수 있다. 이러한 시스템의 적용은 동결 조건 및 폴리머의 종류 및 비율에 따라 달라지며 특성(예: 다공성, 유연성, 팽창 용량, 약물 로딩 및 약물 방출 용량)에 의해 제한됩니다. 이 프로토콜은 폴리머 조성의 50/50/w%에서 키토산 및 폴리(비닐 알코올)에서 하이드로겔을 준비하고 동결 온도(-4°C, -20°C, -80°C) 및 동결 해동 주기(4, 5, 6 동결 주기)를 변화하는 방법을 설명합니다. FT-IR 스펙트라, SEM 현미경 및 하이드로겔의 조색측정 데이터를 수득하였다. 또한, 팽창 용량 및 약물 로딩 및 디플루니살의 방출을 평가했다. SEM 현미경 및 porosimetry의 결과는 다공도가 더 낮은 온도에서 증가하는 동안, 공극 의 크기가 감소한다는 것을 보여줍니다. 부종 비율은 경미한 동결 온도에서 더 높았다. 하이드로겔로부터의 디플루니살 방출이 연구되고 있다. 모든 네트워크는 30 시간 동안 약물 방출을 유지하고 간단한 확산 메커니즘이 Korsmeyer-Peppas 및 히구치 모델에 따라 디플루니컬 방출을 조절하는 것으로 관찰되었습니다.

하이드로겔 준비 키토산-PVA 하이드로겔은 -4°C, -20°C 및 -80°C에서 4회 동결 사이클및 -80°C에서 5 및 6의 동결 사이클을 이전에 보고된 동결 해동 방법에 의해 수득하였다2. 모든 하이드로겔은 균일하고 반투명하며 유연하며 조작에 대한 저항력이 있었습니다.
FT-IR 특성화 FT-IR 스펙트럼은 그림 2에나와 있습니다. 키토산 및 PVA 폴리머의 7가지 특성 신호가 검출되었다: 3286cm-1에서 PVA 하이드록실군(-OH)의 스트레칭 진동 모드와 2918cm-1에서 -CH군26,...

동결 해동 방법은 가교제없이 키토산 폴리 (비닐 알코올) 하이드로 겔을 생산하는 데 사용됩니다. 이 방법의 경우, 수득된 하이드로겔의 특성 및 용도에 영향을 미칠 수 있는 동결 조건(온도, 사이클 수) 및 폴리머 비율을 고려하는 것이 중요하다.

Chitosan-poly(vinyl alcohol) hydrogels can be produced by the freeze-thawing method without using toxic crosslinking agents. The applications of these ...

이 프로토콜은 동결 해동 방법이 생체 의학, 제약 또는 화장품 응용 분야에서 사용하기 위해 생체 적합성 하이드로겔을 준비하는 적절한 과정이기 때문에 중요합니다. 이 방법의 주요 장점은 선천적 결함을 일으킬 수있는 화학 적 교차 연결 제약을 사용하지 않는다는 것입니다. 또한, 이 방법에 활용된 동결 상태는 도와 같은 하이드로겔의 최종 특성을 제어한다.이 방법은 다른 응용 프로그램과 하이드로겔에 적용 할 수 있습니다. 이것은 수질 오염을 취급하기 위하여 이용됩니다. 실제로, 새로운 배양에 대한 물 용기로 사용되는 폴리머 구슬을 생산하는 데 사용될 수 있다.측정되는 폴리머 용액을 완전히 균질화하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 하이드로겔은 크래킹 포인트를 제시합니다. 또한 각 주기의 동결 시간에 주의해야 합니다.이 절차를 시작하기 위해 실온에서 키토산 0.2 그램과 0.1 어금다 아세트산의 10 밀리리터를 용해하고 2 % 키토산 용액을 준비하기 위해 밤새 지속적인 기계적 교반을 유지합니다. 다음 날, PVA 1 그램과 증류수 10 밀리리터를 녹이고 1 시간 동안 섭씨 80도에서 저어줍니다. 자기 교반기를 사용하여 동질이 될 때까지 실온에서 동일한 양의 두 솔루션을 혼합합니다.페트리 접시에 혼합물을 붓습니다. 샘플을 기압에 2시간 동안 두어 가스를 빼는 데. 하이드로겔을 영하 4도, 영하 20도, 영하 80도에서 20시간 4주기로 동결한다.또 다른 하이드로겔을 영하 80도에서 20시간 동안 동결하여 5~6회 동결사이클을 사용한다. 세 번째 동결 주기 후 하이드로겔을 탈온화물로 씻어내라. 마지막 동결 사이클의 끝에서 동결 은 48 시간 동안 영하 50도에서 하이드로겔을 건조하고 추가 특성화를 위해 저어.FT-IR 특성화를 수행할 준비가 되면 ATR 모드에서 FT-IR 분광계에 작은 하이드로겔을 배치합니다. FT-IR 분광기를 4000에서 600파장에서 가져 가라. 첫째, 직경 13밀리미터, 높이 10mm의 하이드로겔에서 디스크를 잘라냅니다.무게를 측정합니다. 흔들리는 동안 25섭씨 25도에서 50 밀리리터의 탈온화 된 물에 디스크를 배양하십시오. 매 30 분마다 매체에서 샘플을 제거합니다.여분의 물을 제거하고 무게를 제거하기 위해 샘플을 블롯합니다. 그런 다음 붓기 정도를 계산하고 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 전자 현미경 검사법과 공공 비대칭을 수행합니다. 적재하기 전에 리터당 15밀리그램의 디플루니살 용액 4리터를 준비하고 밤새 저어줍니다.UV-Vis 분광법에 의해 용액의 농도를 확인합니다. 그런 다음 400 밀리그램의 동결 건조 하이드로겔 샘플과 증류수 6 밀리리터를 24시간 동안 팽창시킵니다. 로딩을 위해 50밀리리터의 디플루니살 용액으로 플라스크를 채우고 섭씨 25도에서 일정한 교반을 유지하십시오.플라스크에 팽창한 하이드로겔을 침수합니다. 다음으로, 곡선의 고원 영역을 결정하기 위해 나머지 디플루니칼 용액의 2 밀리리터 알리쿼트를 다른 시간에 복용한다. 24시간 후에는 솔루션을 새로운 솔루션으로 교체하십시오.252 나노미터에서 각 알리쿼트의 흡광도를 측정하고 Diflunisal의 교정 곡선을 사용하여 용액에 존재하는 디플루니칼의 농도를 결정한다. 하이드로겔에 유지되는 디플루니칼의 양과 텍스트 프로토콜에 설명된 캡슐화 효율을 결정합니다. 그런 다음 로드된 하이드로겔을 영하 80도에서 동결하고 영하 50도에서 리오필화합니다.약물 방출의 경우, 300 밀리그램의 동결 건조 디플루니살 로드 하이드로겔과 pH 7.4 및 섭씨 25도에서 인산염 완충제 50 밀리리터를 잠수하십시오. 일정한 교반을 유지합니다. 서로 다른 시간에 두 밀리리터 알리쿼트를 인출하고 일정한 볼륨을 유지하기 위해 신선한 매체로 대체합니다.교정 곡선에 따라 252 나노미터에서 방출된 디플루니살을 결정합니다. 그 후, 텍스트 프로토콜에 설명된 바와 같이 하이드로겔의 주요 약물 방출 메커니즘을 추론한다. 여기서 CSPVA 하이드로겔은 동결 해동 방법을 사용하여 교차 연결 제없이 제조된다.FT-IR 분광기는 두 폴리머의 7가지 특징적인 신호를 보여줍니다. 모든 CSPVA 하이드로겔은 고다공성 표면을 나타내며 준비 조건에 따라 독특한 변화가 관찰된다. 영하 4도에서 제조된 하이드로겔은 가장 큰 모공을 제시합니다.영하 80도에서 제조된 하이드로겔은 다공성 네트워크를 더 많이 가지고 있는 것처럼 보이며 동결 주기의 수는 더 정의되고 원형 모공을 촉진하는 것으로 보입니다. 그러나 영하 80도에서 6개의 동결 사이클로 준비된 하이드로겔은 낮은 총 침입 량에 반영된 높은 불법성으로 인해 영하 80도에서 4개의 동결 사이클로 준비한 것보다 투과성이 적습니다. 팽창 동작에서 하이드로겔은 많은 양의 물을 빠르게 흡수하여 처음 5시간 동안 10배, 20시간 후에는 최대 15배의 체중을 유지합니다.온도의 효과를 관찰할 때 영하 80도에서 4개의 동결 사이클로 제조된 하이드로겔이 처음 5시간 동안 부종 용량이 적다는 것을 볼 수 있다. 동결 주기의 수는 언제든지 차이를 만들 수 없습니다. 하이드로겔에서 디플루니살의 방출 역학은 영하 80도에서 4개의 동결 사이클로 제조된 하이드로겔을 가진 모든 경우에 약 30시간 동안 유지되어 가장 높은 양을 방출한다.영하 80도에서 4개의 동결 사이클로 준비된 하이드로겔과 영하 80도에서 6회 동결 사이클로 제조된 하이드로겔 간의 방출에는 차이가 없습니다. 이 절차를 시도 할 때 기억해야 할 가장 중요한 것은 동결 조건입니다. 완성된 형성된 하이드로겔을 얻으려면 거의 세 번의 동결 주기부터 시작해야 합니다.이 방법은 체외 생체 적합성을 평가하기 위해 세포 배양과 결합될 수 있습니다. 그것은 또한 저하 연구와 결합 될 수 있습니다. 이러한 절차의 개발 후 우리는 우리가 혼합물 또는 알로에 베라와 같은 천연 화합물에 다른 폴리머를 통합의 가능성을 탐구 할 수 있다는 것을 깨달았다.이렇게 하면 이러한 재료에 새로운 속성을 통합할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

현재 줄기 세포 치료에서 주요 장애물은 호스트 조직으로 이들 세포를 전달하는 가장 효과적인 방법을 결정합니다. 지방 파생 줄기 세포들이 multipotency을 유지할 수 있도록하면서 여기에서, 우리는 효과적이고 접근 간단 키토산 기반의 전달 방법을 설명합니다.

줄기 세포 - 로드된 키토산 Microspheres의 배달을 위해 콜라겐 히드로겔을 구축

이 프로토콜은 자신의 주변의 세포외 기질에서 발표가 되려면 여러 phenotypes로 차별화에 시달릴 수도 줄기 세포의 고유 기능을 활용에 초점을 맞추고 있습니다. 이 방법 원고는 동시에 지방 파생 줄기 세포를 공동으로 차별화하는 데, PEG-섬유소와 콜라겐으로 구성되어 bilayered 히드로겔을 활용 모델, 우리의 설명 및 특성을...

ASC의 분화를 제어하는​​ Bilayered 히드로겔 꾸민

동결 건조는 종종 실행 가능한 세균 세포의 건조 제품을 얻을 수있는 쉽고 편리한 방법입니다. 프로세스의 문제는 세포의 생존이다. 여기에 우리가 세부 동결 건조하는 동안 세포의 생존을 사용 제형의 특성에 의해 영향을하는 방법을 조사하는 절차입니다.

세포 생존에 박테리아와 그 영향의 동결 건조 공법

이 프로토콜의 목적은 줄기세포 귀환 인자인 SDF-1α를 덱스트란 황산염-키토산 나노입자에 통합하는 것입니다.  생성된 입자는 크기와 제타 전위뿐만 아니라 나노 입자에서 SDF-1α의 함량, 활성 및 체외 방출 속도에 대해 측정됩니다.

SDF-1α-키토산 덱스 트란 황산 나노 입자의 제조 및 특성

조직 공학을 위한 스캐폴드는 세포 틈새의 복잡한 생화학적, 생물물리학적 미시환경을 다시 요약해야 합니다. 여기에서는 계면 고분자 전해질 복합체 섬유를 플랫폼으로 사용하여 지속적인 생화학적 방출을 가진 복합 다중 구성 요소 고분자 골격을 만드는 방법을 보여줍니다.

생체 분자 시간적으로 방출 제어용 고분자 전해질 계면 섬유의 복합 공사장 공중 발판

폴리 (N- 이소 프로필 아크릴 아미드) - -graft 콘드로이틴 설페이트 이루어지는 주사 조직 공학적 지지체는 (PNIPAAm-g-CS) 함유 알긴산 미립자를 제조 하였다. 속성 및 생체 적합성 시험 관내에서 팽윤 접착력은 본 연구에서 분석된다. 여기서 개발 된 특성화 기술 thermogelling 다른 시스템들에 적용 할 수있다.

조직 공학 알긴산 미세 입자와 Thermogelling 폴리 (N- 이소 프로필) -graft - 콘드로이틴 황산 복합 재료의 합성

Free 용액 모세관 전기영동은 화학 반응을 실시간으로 정량적으로 모니터링할 수 있는 빠르고 저렴하며 강력한 분석 방법입니다. 빠르고 편리하며 정확한 분석을 위한 유용성은 세포 접착력 향상을 위한 키토산 필름에 공유 펩타이드 이식 분석을 통해 입증되었습니다.

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특이성이 높고 부작용이 적은 암 약물을 종양 부위에 전달하려면 나노 입자를 기반으로 하는 새로운 방법이 필요합니다. 여기에서는 과산화수소 매개 산화에 의해 쉽게 준비될 수 있고 종양이 감소하는 환경에서 효율적으로 해리되어 페이로드를 방출할 수 있는 이황화 가교 미셀에 대해 설명합니다.

가역 디설파이드 가교 미셀 제조를위한 손쉬운 효율적인 접근법

여기는 키토 산 기반의 주 사용 hydrogels 동적 것 화학을 사용 하 여 손쉬운 준비에 설명 합니다. 하이드로 겔의 기계적 강도 및 3D 세포 배양에서의 응용 프로그램을 조정 하는 방법은 제시 하는.

주 사용 Hydrogels 키토 산 기반 및 3D 세포 배양에서의 응용의 준비

이 연구는 특수 장비가 필요하지 않은 화학 적 기술에 의해 발포로 치틴을 확장하는 방법을 설명합니다.

확장 된 치틴 폼의 준비와 수성 구리의 제거에 자신의 사용

본 프로토콜은 키토산-제니핀 마이크로겔의 제조를 위한 비에멀젼 기반 방법을 기술한다. 이러한 마이크로겔의 크기는 정밀하게 조절할 수 있으며, pH 의존적 팽윤을 표시하고, 생체내에서 분해되며, 시간이 지남에 따라 지속적으로 방출되는 치료 분자로 로딩될 수 있어 조직 공학 응용에 매우 적합합니다.

조직 공학 응용 분야를 위한 크기 조절 및 무유제 키토산-제니핀 마이크로젤 제조

학습하세요 동결 해동 방법으로 화학적 가교제 없이 키토산-폴리(비닐 알코올) 하이드로겔을 제조하는 기술을. 이 생체적합성 소재는 의료, 제약, 화장품 분야에 활용됩니다.

가교제와 디플루니살 방출 연구를 하지 않고 키토산-폴리(비닐 알코올) 하이드로겔을 준비하는 동결 해동 방법

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