Здесь представлен протокол для использования альгината в качестве полимера в микроинкапсуляции увековеченных клеток для длительной доставки биопрепаратов на глаза грызунов.
Многие текущие терапии в стадии разработки для заболеваний заднего полюса глаза являются биопрепаратами. Эти препараты должны вводиться часто, как правило, через внутривитровтровые инъекции. Инкапсулированные клетки, выражающие биологический выбор, становятся инструментом для местного производства и высвобождения белка (например, с помощью долгосрочных лекарств). Кроме того, инкапсуляционные системы используют проницаемые материалы, которые позволяют диффузии питательных веществ, отходов и терапевтических факторов в и из клеток. Это происходит при маскировке клеток от иммунного ответа хозяина, избегая необходимости подавления иммунной системы хозяина. Этот протокол описывает использование альгината в качестве полимера в микроинкапсуляции в сочетании с электроспрепом метод в качестве метода микроинкапсуляции. Клетки ARPE-19, спонтанно возникающие линии клеток RPE человека, были использованы в долгосрочных экспериментах клеточной терапии из-за его функциональности жизни, и он используется здесь для инкапсуляции и доставки капсул для глаз мыши. Рукопись обобщает шаги для микроинкапсуляции клеток, контроля качества и глазной доставки.
Клеточная терапия представляет собой революционные биологические методы, которые широко применяются в медицине. В последнее время они успешно применяются в лечении нейродегенеративных заболеваний, глазных заболеваний и рака. Клеточная терапия охватывает широкий спектр полей от замены клеток до доставки лекарств, и этот протокол фокусируется на последнем. Биоразлагаемые альгинатные микрокапсулы (MC) показали эффективность в качестве системы доставки, и они становятся широко используемыми в биомедицинской области. Alginate был использован в микроинкапсуляции из-за его простой процесс гелеобразующего, биоразлагаемость, отличная биосовместимость, и стабильность в условиях in vivo1,2,3,4.
Метод электроспрея, как метод микроинкапсуляции, был успешно использован для инкапсулирования пептидов и белков с использованием альгината (базовый полимер) и поли-л-орнитин (вторичное покрытие полимера). Оба полимера естественным образом найдены и использованы для их биосовместимости5,,6,,7. Тем не менее, основной проблемой в клеточной терапии является подавление иммунной системы хозяина, чтобы избежать побочных эффектов, вызванных иммуносупрессивными препаратами. Проницаемость альгината микрокапсул считается подходящим свойством для инкапсуляции клеток, что позволяет диффузии питательных веществ, отходов и терапевтических факторов в и из клеток, маскируя их от иммунного ответа хозяина8,9,10.
В глазах, инкапсулированные клетки были использованы в клинических испытаниях для постоянной доставки биопрепаратов (т.е., факторы роста11,12 и фактор роста антагонистов13) для лечения пигментного ретинита или возрастной макулярной дегенерации. Другие цели, такие, как ингибиторы комплемента14, также в настоящее время изучаются в доклинических условиях.
Этот метод инкапсуляции клеток относительно быстр и прост в исполнении; однако, некоторые моменты должны быть в виду, чтобы получить точные результаты вниз по течению. Клетки должны поддерживаться в культуре в чашке Петри до инкапсуляции и проводиться при надлежащей стельности. Инкапс…
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было частично поддержано грантами, присужденными B. R. Национальными институтами здравоохранения (R01EY019320), Департаментом по делам ветеранов (RX000444 и BX003050) и Фондом SmartState в южной Каролине.
3 mL Syringe | BD | 309656 | |
30 G 1" Blunt needle | SAI Infusion technology | B30-100 | |
Alginic acid sodium salt, from brown algae | Sigma | A0682 | |
Atropine Sulfate Ophthalmolic solution (1%) | Akorn | NDC 17478-215-15 | for pupil dilation |
BD 1 mL Syringe 26 G x 3/8 (0.45 mm x 10 mm) | Becton, Dickinson and Company | DG518105 500029609 REF 309625 | to generate the guide hole |
Calcium chloride, Anhydrous, granular | Sigma | C1016 | |
GenTeal Tears | Alcon | NDC 0078-0429-47 | to lubricate the eyes during anesthesia |
Goniotaire: Hypromellose (2.5%) Ophthalmolic Demulcent Solution (Sterile) | Altaire Pharmaceuticals Inc. | NDC 59390-182-13 | to lubricate the eyes during anesthesia |
Hamilton Needle/syringe Tip: 27 Gauge, Small Hub RN NDL, custum length (12mm), point style 3, 6/PK | Hamilton | 7803-01 | for intravitreal delivery of capsules |
Hamilton Syringe: 2.5 µL, Model 62 RN SYR, NDL Sold Separately | Hamilton | 7632-01 | for intravitreal delivery of capsules |
HEPES buffer, 1M | Fisher Bioreagents | BP299100 | |
High voltage generator | ESD EMC Technology | ES813-D20 | |
LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit | Thermofisher Scientific | L3224 | |
L-Ornithine hydrochloride, 99% | Alfa Aesar | A12111 | |
Neomycin and Polymyxin B Sulfates and Dexamethasone Ophthalmolic Ointment | SANDOZ | NDC 61314-631-36 | antibiotic to prevent infection after intravitreal injection |
Phenolephrine Hydrochloride Ophthalmolic Solution (2.5%) | Akorn | NDC 17478-201-15 | for pupil dilation |
Sodium Chloride | Sigma | S-5886 | |
Sterile syringe filters, 0.2 um | VWR | 28143-312 | |
Syringe pump | GRASEBY | MS16A |