Эта работа описывает образование микрогелей полиэтиленгликоля (ПЭГ) с помощью реакции фотополимеризованного осаждения. Увеличение молекулярной массы ПЭГ увеличивало диаметр микрогеля и коэффициент набухания. Исследуются простые адаптации к реакции осаждения микрогеля ПЭГ для будущего применения микрогелей в качестве средств доставки лекарств и каркасов тканевой инженерии.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Характеристики микрогелей полиэтиленгликоля, образующихся в осадке, контролируются молекулярной массой реагентов
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Эта работа описывает образование микрогелей полиэтиленгликоля (ПЭГ) с помощью реакции фотополимеризованного осаждения. Реакции осаждения имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами изготовления микросфер. В отличие от эмульсионных, суспензионных и дисперсионных методов, микрогели, образованные осаждением, имеют однородную форму и размер, т.е. низкий индекс полидисперсности, без использования органических растворителей или стабилизаторов. Мягкие условия реакции осаждения, настраиваемые свойства микрогелей и низкая вязкость для инъекций делают их применимыми для целей in vivo. В отличие от других методов изготовления, характеристики микрогеля могут быть изменены путем изменения исходной молекулярной массы полимера. Увеличение исходной молекулярной массы ПЭГ увеличивало диаметр микрогеля и коэффициент набухания. Предлагаются дальнейшие модификации, такие как инкапсуляция молекул во время сшивки микрогелей. Изучаются простые адаптации к строительным блокам микрогеля ПЭГ для будущего применения микрогелей в качестве средств доставки лекарств и каркасов тканевой инженерии.
Введение
По определению, микрогели - это гидрогели любой формы с эквивалентным диаметром примерно 0,1-100мкм1. Благодаря своим размерам и характеристикам полимерные микрогели представляют собой универсальный инструмент для совершенствования систем доставки лекарств и тканевой инженерии. В то время как объемные гидрогели с большим успехом используются в качестве каркасов тканевой инженерии и средств доставки лекарств2-4, недавний переход к микромасштабному контролю скаффолдов предоставляет уникальную возможность использовать микрогели в качестве базовых материалов для строительных каркасов. Кроме того, микрогели имеют большое отношение площади поверхности ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Подготовка растворов для использования в производстве микрогелей
- Перед началом реакции осаждения внесите необходимые растворы и прогрейте их до 37 °С. Необходимые растворы включают 0,5% фотоинициатор, 1,5 М Na2SO4, буферный раствор, 200 мг/мл раствор ПЭГ-диакрилата (ПЭГ-DA) и 1 фосфатно-солевой буфер (PBS). Примечание: Акрилатируйте все прекурсоры ПЭГ в соответствии с опубликованными методами и храните при -20 °C под аргоном до использования12.
- Взвесьте фотоинициатор и растворите в деионизированном (DI) H2O до 0,5 (мас.)% раствора. Важно беречь раствор от воздействия ультрафиолетового излучения.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Размер микрогеля зависит от условий полимеризации. На рисунке 2A показано, как диаметр микрогеля увеличивается при возрастании исходной молекулярной массы PEG и времени сшивания. Репрезентативные изображения микрогелей с различной молекулярной массой, подвергнутых сшиванию в течение 30 сек, используются для определения размера и представлены на рисунках 2C-G. Для PEG с молекулярной массой 3 000 Da средний диаметр микрогеля увеличился с 1,65±0,26 до 2,20±0,54 μm при увеличении времени УФ-.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Физические свойства микрогелей ПЭГ исследовали на предмет изменения условий полимеризации. Для этой реакции осаждения буферный раствор, 20% (масс./об.) раствор ПЭГ-диакрилата (MW 3000, 4600 или 6000 Да) и фотоинициатор смешивали и нагревали до 37 °C. Добавление 1,5 M Na2SO4, космотрофной соли, которая усиливает взаимодействие между молекулами воды, вызывало мгновенное осаждение ПЭГ при его добавлении. Этот эффект более заметен при более высокой молекулярной массе PEG8, что позволяет предп.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Финансирование этого проекта осуществлялось через награду NSF CBET Award 1061834. Авторы выражают благодарность CIBA за образец фотоинициатора.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Фосфатно-солевой буфер (PBS) | MP Биомедицинский | 2810305 | |
| триэтаноламин (TEOA) | J.T. Baker | 9468-01 | Разогреть до 37 °°; C перед пипетированием |
| Соляная кислота (HCl) | BDH Aristar | BDH3028 | |
| Сульфат натрия | J.T. Baker | 3891-01 | |
| Irgacure 2959 | Ciba | 029891301PS04 | |
| Овальбумин (OVA) | Invitrogen | 34782 | |
| PEG 1,500 | Alfa Aesar A16241 | ||
| PEG 3,000 | Fluka | 03997-1KG | |
| PEG 4,000 | Alfa Aesar | A16151 | |
| PEG 4,600 | Sigma | 373001-250G | |
| PEG 6,000 | Fluka | 03394-1KG | |
| PEG 10,000 | Alfa Aesar | B21955 | |
| Dextan 70 | TCI | D1449 |
Ссылки
- McNaught, A. D., Wilkinson, A. IUPAC Compendium of Chemical Terminology (The Gold Book). 2nd edn. , Blackwell Scientific Publications. (1997).
- Lu, S. X., Anseth, K. S. Release behavior of high molecular weight solutes from poly(ethylene glycol)-based degradable netwo....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
