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Artigo de método

Tecnologia celular encapsulada para a entrega de biológicos ao olho do rato

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DOI:

10.3791/60162

30 de março de 2020

Neste artigo

Resumo

Apresentado aqui é um protocolo para o uso de alginato como polímero na microencapsulação de células imortalizadas para entrega a longo prazo de biológicos aos olhos de roedores.

Resumo

Muitas terapêuticas atuais em desenvolvimento para doenças do pólo posterior do olho são biológicas. Estes medicamentos precisam ser administrados com freqüência, tipicamente através de injeções intravitreais. As células encapsuladas que expressam o biológico de escolha estão se tornando uma ferramenta para a produção e liberação de proteínas locais (por exemplo, via entrega de medicamentos a longo prazo). Além disso, os sistemas de encapsulamento utilizam materiais permeáveis que permitem a difusão de nutrientes, resíduos e fatores terapêuticos dentro e fora das células. Isso ocorre enquanto mascara as células da resposta imune do hospedeiro, evitando a necessidade de supressão do sistema imunológico hospedeiro. Este protocolo descreve o uso de alginato como um polímero em microencapsulamento juntamente com o método de eletrospray como uma técnica de microencapsulamento. As células ARPE-19, uma linha de células RPE humanas espontaneamente surgidas, tem sido usada em experimentos de terapia celular de longo prazo devido à sua funcionalidade de vida, e é usada aqui para encapsulamento e entrega das cápsulas aos olhos do rato. O manuscrito resume os passos para microencapsulamento celular, controle de qualidade e entrega ocular.

Introdução

As terapias baseadas em células representam técnicas biológicas revolucionárias que têm sido amplamente aplicadas na medicina. Recentemente, eles têm sido aplicados com sucesso no tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças oculares e câncer. As terapias celulares abrangem uma ampla gama de campos, desde a substituição celular até a entrega de medicamentos, e este protocolo se concentra neste último. Microcápsulas de alginato biodegradável (MC) têm mostrado eficácia como um sistema de parto, e estão se tornando amplamente utilizadas no campo biomédico. O alginato tem sido utilizado na microencapsulação devido ao seu processo simples de gelagem, biodegradabilidad....

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Protocolo

Todos os experimentos foram realizados de acordo com a Declaração ARVO para o Uso de Animais em Pesquisa Oftalmológica e de Visão e foram aprovados pelo Comitê de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Médica da Carolina do Sul sob o protocolo ID 00399.

1. Cultura Celular

  1. Gerar células epiteliais de pigmento da retina humana (ARPE-19) expressando o gene de escolha de acordo com os protocolos publicados14,15.
  2. Manter células no Meio Águia Modificada (DMEM) de Dulbecco suplementada com 10% de soro bovino fetal (FBS).
  3. Incubar as células a 37 °C e 5% de C....

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Resultados

As células ARPE-19 são uma linha celular rpe humana espontaneamente imortalizada que tem se mostrado passível de encapsulamento e sobrevivência a longo prazo após a implantação de cápsulas no olho. As ferramentas para encapsulamento de alginato são mostradas na Figura 1. Neste estudo, foi demonstrado que após o encapsulamento em alginato, as células em cápsulas de alginato foram confirmadas por imagem de campo brilhante(Figura 2A). Ensaios de mortos vivos foram .......

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Discussão

Esta técnica de encapsulamento celular é relativamente rápida e fácil de executar; no entanto, alguns pontos devem ser mantidos em mente para obter resultados precisos a jusante. As células devem ser mantidas na cultura em uma placa de Petri antes do encapsulamento e mantidas em confluência adequada. O encapsulamento deve ser realizado em uma capa de ventilação adequada com fluxo de ar regulado, se possível. Uma corrente de ar muito forte pode afetar a formação de cápsulas, especialmente em experimentos de longo prazo. U.......

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Divulgações

Os autores não declaram interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

O estudo foi apoiado, em parte, por subvenções concedidas a B. R. pelos Institutos Nacionais de Saúde (R01EY019320), pelo Departamento de Assuntos dos Veteranos (RX000444 e BX003050) e pelo South Carolina SmartState Endowment.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Seringa de 3 mLBD309656
30 G 1" Agulha rombaSAI Tecnologia de infusãoB30-100
Sal de sódio de ácido algínico, de algas marronsSigmaA0682
Sulfato de atropina Solução oftalmólica (1%)AkornNDC 17478-215-15para dilatação da pupila
BD 1 mL Seringa 26 G x 3/8 (0,45 mm x 10 mm)Becton, Dickinson e EmpresaDG518105 500029609 REF 309625para gerar o orifício guia
Cloreto de cálcio, anidro, granularSigmaC1016
GenTeal TearsAlconNDC 0078-0429-47para lubrificar os olhos durante a anestesia
Goniotaire: Hipromelose (2,5%) Solução Oftalmólica Demoliente (Estéril)Altaire Pharmaceuticals Inc.NDC 59390-182-13para lubrificar os olhos durante a anestesia
Hamilton Ponta da agulha/seringa: 27 G, Small Hub RN NDL, comprimento do cliente (12 mm), estilo de ponta 3, 6/PKHamilton7803-01para administração intravítrea de cápsulas
Seringa Hamilton: 2,5 µ L, Modelo 62 RN SYR, NDL Vendido separadamenteHamilton7632-01para entrega intravítrea de cápsulas
Tampão HEPES, 1 MBioreagentes FisherBP299100
Gerador de alta tensãoESD EMC TechnologyES813-D20
LIVE/DEAD Kit de Viabilidade/CitotoxicidadeThermofisher ScientificL3224
Cloridrato de L-Ornitina, 99%Alfa AesarA12111
Neomicina e Polimixina B Sulfatos e Dexametasona Pomada OftalmólicaSANDOZNDC 61314-631-36antibiótico para prevenir a infecção após injeção intravítrea
Solução Oftalmólica de Cloridrato de Fenolfrina (2,5%)AkornNDC 17478-201-15para dilatação da pupila
Cloreto de SódioSigmaS-5886
Seringa estéril filtros, 0,2 μ mVWR28143-312
Bomba de seringaGRASEBYMS16A

Referências

  1. Allen, T. M., Cullis, P. R. Drug delivery systems: entering the mainstream. Science. 303 (5665), 1818-1822 (2004).
  2. Tonnesen, H. H., Karlsen, J. Alginate in drug delivery systems. Drug Development and Industrial Pharmacy. 28 (6), 621-630 (2002).
  3. Vilos, C., Velasquez, L. A. <....

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