דור של אלגינט microspheres עבור יישומים ביו
Summary
בסעיפים הבאים, אנו המתאר הליכי ההכנה של אלגינט microspheres לשימוש ביישומים ביו. אנחנו במיוחד להמחיש את הטכניקה ליצירת אלגינט microspheres רב שכבתי למטרה כפולה של התא אנקפסולציה חלבון כטיפול פוטנציאלי לסוכרת מסוג 1.
Abstract
אלגינט חומרים מבוססי קיבלו תשומת לב רבה עבור יישומים ביו בגלל אופי הידרופילי שלהם, biocompatibility, ואדריכלות פיזי. היישומים כוללים אנקפסולציה התא, החדרת תרופות, תא גזע ותרבות, הנדסת רקמות פיגומים. למעשה, הניסויים הקליניים נמצאים בשלבי ביצוע, שבו איים הם הגלום microbeads אש"ף אלגינט מצופה כטיפול בסוכרת מסוג אני. עם זאת, מספר רב של איים נדרשים עבור יעילות עקב השתלת הישרדות העניים הבא. היכולת מקומית לעורר היווצרות רשת כלי הדם סביב התאים כמוס עלול להגביר יכולת הקיום שלהם באמצעות תחבורה משופרת של חמצן, גלוקוז וחומרים מזינים חיוניים אחרים. גידול פיברובלסטים גורם-1 (FGF-1) הוא גורם הגדילה באופן טבעי כי הוא מסוגל לעורר היווצרות כלי דם ולשפר את רמת החמצן ברקמות איסכמי. היעילות של FGF-1 משופר כאשר מועבר sustאופנה ained ולא הממשל גדול בולוס אחד. המהדורה המקומית ארוכת הטווח של גורמי גדילה ממערכות אנקפסולציה איון יכולה לעודד את הצמיחה של כלי דם ישירות אל התאים המושתלים, פוטנציאל לשיפור התוצאות שוחד תפקודית. במאמר זה, אנו המתאר הליכי ההכנה של אלגינט microspheres לשימוש ביישומים ביו. בנוסף, אנו מתארים את השיטה שפיתחנו ליצירת microbeads אלגינט שכבות. תאים ניתן הגלום הליבה אלגינט פנימית, חלבונים angiogenic בשכבה החיצונית אלגינט. שחרורו של חלבונים מן השכבה החיצונית היתה לעורר את היווצרותם של כלי הדם רשתות מקומיות ישירות לעבר איים המושתלים.
Protocol
Discussion
אלגינט הוא פוליסכריד טבעי, המופק מאצות חומצי והוא מורכב יחידות 1,4 '-β-D-mannuronic חומצה (M) ו α-L-guluronic חומצה (G) 2,3. Gelation פשוט מתרחשת כאשר קטיונים divalent, כגון Ca 2 +, Sr 2 +, או Ba 2 + אינטראקציה עם ה-G-מונומרים יוצרים גשרים יוניים בין רשתות אלגינט סמוכים. Microbeads של…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי משרד החוץ האמריקני לענייני יוצאי צבא (וושינגטון), מענקים 0852048, 0731201, 0854430 ו מן הקרן הלאומית למדע (Arlington, VA), וכן מענק RO1 DK080897 מן המכון הלאומי לבריאות (Bethesda, MD) . מר קאנה קיבל תמיכה תרומה נדיבה של מר אדוארד רוס וד"ר מוניקה מויה מן ביל ומלינדה גייטס (סיאטל, וושינגטון).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Pronova Ultrapure LVG alginate | Nova-Matrix | 4200006 | A variety of alginate formulations are available. The choice of alginate influences the end properties of the microbeads, including size, mechanical properties, and transport. The composition used should be optimized for a given application. |
| Pronova Ultrapure LVM alginate | Nova-Matrix | 4200206 | A variety of alginate formulations are available. The choice of alginate influences the end properties of the microbeads, including size, mechanical properties, and transport. The composition used should be optimized for a given application. |
| Poly-L-ornithine hydrochloride | Sigma-Aldrich | P2533 |
References
- Darrabie, M. D., Kendall, W. F., Opara, E. C. Characteristics of Poly-L- Ornithine-coated alginate microcapsules. Biomaterials. 26, 6846-6852 (2005).
- Yamagiwa, K., Kozawa, T., Ohkawa, A. Effects of alginate composition and gelling conditions on diffusional and mechanical properties of calcium-alginate gel beads. J. Chem. Eng. Jpn. 28, 462-467 (1995).
- Amsden, B., Turner, N. Diffusion characteristics of calcium alginate gels. Biotechnol. Bioeng. 65, 605-610 (1999).
- Uriel, S., Brey, E. M., Greisler, H. P. Sustained low levels of fibroblast growth factor-1 promote persistent microvascular network formation. Am. J. Surg. 192, 604-609 (2006).
- Moya, M. L., Lucas, S., Francis-Sedlak, M., Liu, X., Garfinkel, M. R., Huang, J. J., Cheng, M. H., Opara, E. C., Brey, E. M. Sustained delivery of FGF-1 increases vascular density in comparison to bolus administration. Microvasc. Res. 78, 142-147 (2009).
- Moya, M. L., Cheng, M. H., Huang, J. J., Francis-Sedlak, M. E., Kao, S. W., Opara, E. C., Brey, E. M. The effect of FGF-1 loaded alginate microbeads on neovascularization and adipogenesis in a vascular pedicle model of adipose tissue engineering. Biomaterials. 31, 2816-2826 (2010).
- Khanna, O., Moya, M. L., Greisler, H. P., Opara, E. C., Brey, E. M. Multilayered Microcapsules for the Sustained-Release of Angiogenic Proteins From Encapsulated Cells. Am. J. Surg. 200, 655-658 (2010).
- Khanna, O., Moya, M. L., Opara, E. C., Brey, E. M. Synthesis of multilayered alginate microcapsules for the sustained-release of fibroblast growth factor-1. J. Biomed. Mater. Res. A. 95, 632-640 (2010).
