Biyomedikal Uygulamalar için Aljinatta Mikrokürelerin Üretimi

Benim adım Goldie Ana ve Illinois Institute of Technology'de Dr.Eric Bras laboratuvarında çalışan bir lisans öğrencisiyim. Bu video sunumunda, biyomedikal mühendisliğinde, özellikle hücre ve doku mühendisliği alanında, algin mikro boncuklarının kullanımına yönelik teknikleri anlatacağım. Burada açıklanan tüm çalışmalar, rejeneratif tıp için Wake Forest Enstitüsü'ndeki Dr.Emmanuel OPA laboratuvarı ile işbirliği içinde yapılmıştır.

Hem ilaç dağıtımında hem de hücre kapsüllemede kullanılmak üzere cin mikro boncukları üretmek için teknikler sunacağım. Son olarak, hücre ve proteinin ikili amacı için kullanılabilecek çok katmanlı cebir mikrocap'leri oluşturmak için laboratuvarımızda geliştirdiğimiz yeni bir prosedürü göstereceğim. Kapsülleme Aljinat, değişen dizilerde beta D onik asit ve alfa luronik asit kalıntılarından oluşur.

Aljinat çözeltisi, en yaygın olarak kullanılan kalsiyum iki artı gibi çok değerlikli bir katyon varlığında bir jel oluşturmak için çapraz bağlar. Araştırmacılar, hücre ve protein kapsüllemesi için algen mikro boncukların kullanımını araştırdılar. Aljen hidrojellerin özellikleri, örneğin salım kinetiğini ayarlamak için kullanılabilen, doğası gereği farklı özelliklere sahip sentez koşullarına göre değiştirilebilir.

Aljinat mikro boncuklar, protein kapsülleme, ilaç dağıtımı, hücre kapsülleme dahil olmak üzere birçok geniş kapsamlı uygulama için ve moleküler gastronomi gibi gıda bilimlerinde bir bileşen olarak kullanılmıştır. Bir iç katman aljinat çözeltisi oluşturarak başlıyoruz. Deiyonize suya 25 milimolar heis 118 milimolar sodyum klorür, 5.6 milimolar potasyum klorür ve 2.5 milimolar magnezyum klorür ekleyin, Tüm reaktiflerin çözündüğünden emin olmak için iyice çalkalayın.

PH'ı fizyolojik koşullarla tutarlı olan 7.4'e ayarlayın. İstenilen konsantrasyonu elde etmek için tüm tozu ölçün ve hazırlanan interalerjen Çözeltisine aktarın. Çözeltiyi, tüm toz eriyene kadar bir girdap makinesine yerleştirin, bu da berrak viskoz bir çözelti elde edilmesini sağlar.

Deiyonize suya 10 milimolar heis tamponu ve 100 milimolar kalsiyum klorür ekleyerek çapraz bağlama çözeltisini hazırlayın. Çözeltiyi iyice çalkalayın ve pH'ını 7.4'e ayarlayın. Bir behere 10 mililitre çapraz bağlama çözeltisi ekleyin.

Aljinatı, istenen ölçüdeki bir iğne ile donatılmış bir şırıngaya aktarın. İğneyi çapraz bağlama çözeltisine dik olarak konumlandırın ve damlacıkları yavaşça çapraz bağlama çözeltisine boşaltın, böylece küresel boncukların oluşumuna izin verin Boyut olarak tutarlı büyük bir Hacim mikro boncuk üretmek için. İki kanallı bir hata mikro kapsüllemesi kullanılabilir.

Aljenat çözeltisini şırıngaya yükleyin ve hava ceketi valfini, ardından aljinat ceket valfini açın, damlacıkların çapraz bağlama Çözeltisi içeren bir şişeye atılmasına izin verin. Boncukların çözelti içinde 15 dakika inkübe etmesine izin verin. Mikro boncuklar, 22 milimolar çözelti ile üç kez yıkanmalıdır.

Kalsiyum Klorür ve normal salin algen Microcaps, hücrelerin kapsüllenmesi için kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Örneğin, tip bir diyabeti tedavi etmek için önerilen bir yöntem, otolog hücrelerin reddedilmesini önlemek için donör göz kapaklarının bir hastaya nakledilmesini içerir. Bununla birlikte, hastalar bağışıklık sistemlerini tehlikeye atan bağışıklık sistemini baskılayıcı ilaçlar almalıdır.

Alis'i bir kutu içinde kapsülleme. Aljinik gibi materyaller immünosupresif ilaçlara olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir. Aljinik mikrobun etrafına bir poliol, ornitin veya PLO kaplama eklenir, yarı geçirgen bir zar görevi görür.

FKÖ kaplamasının etrafına, enflamatuar yanıtı sınırlamaya yardımcı olan ince bir tek tabaka aljinat eklenir. Pozitif yüklü PLOI, ironik bir şekilde aljinat ile etkileşime girer ve bu da boncuğun etrafında perma seçici bir zar görevi gören bir kaplama ile sonuçlanır. Daha sonra, pozitif yükünü maskelemek ve enflamatuar yanıtı sınırlamak için FKÖ kaplamasının etrafında bir tek tabaka aljinat oluşturulur.

Transplantasyon sonrası, PLO'yu normal salin içinde çözerek% 0.1'lik bir poli l ornitin çözeltisi oluşturun. PLO çözeltisini aljinat mikro boncuklara ekleyin, algen mikro boncukların PLO çözeltisi ile etkileşime girmesi için yeterli zaman tanımak için 30 dakika boyunca bir girdap üzerine yerleştirin. Çevreleyen sıvıyı çıkarın ve normal tuzlu su çözeltisinde her biri 22 milimolar kalsiyum klorür ile iki dakika boyunca üç yıkama yapın.

FKÖ kaplı mikro boncuklara bir aljinat çözeltisi ekleyin ve beş dakika boyunca bir girdap üzerine yerleştirin. Bağlanmamış aljiniği çıkarmak için 0.9 normal tuzlu su çözeltisi kullanarak her biri iki dakika boyunca üç yıkama yapın. Yıkamaları tamamladıktan sonra, boncukları bir kalsiyum klorür çözeltisine koyarak saklayabilirsiniz.

Hücrenin sınırlamalarından biri, birçok hücrenin, transplantasyon anjiyogenezi üzerine hücrelere oksijen, glikoz ve diğer hayati besinleri sağlayan patentli bir kan kaynağının olmaması nedeniyle ölmesi, önceden var olan kan damarlarından kan damarlarının büyümesinin, fibroblastların büyüme faktörü bir veya FGF biri gibi terapötik anjiyojenik proteinlerin verilmesiyle uyarılabilmesidir. veya vasküler endotelyal büyüme faktörü veya VEGF. Laboratuvarımız daha önce, tutarlı bir düşük FGF salınım seviyesinin, yüksek bolus dozuna kıyasla stabil vaskülarizasyonu desteklediğini göstermiştir. Geleneksel olarak kullanılan ince bir mono katman yerine oldukça büyük bir dış aljinik katman olan çok katmanlı algen mikro boncuklar oluşturmak için yeni bir prosedür geliştirdik.

İlaç dağıtım sistemimiz, hücre ve protein kapsüllemesinin ikili amacına hizmet eder, burada örneğin, s iç çekirdekte kapsüllenebilir ve FGF gibi anjiyojenik proteinler dış aljinik bölgede kapsüllenebilir. Terapötik proteinlerin salınması, nakil bölgelerine doğru yeni kan damarlarının oluşumuna mal olacak ve böylece ada hücrelerinin canlılığını artıracaktır. Mikro boncuklardaki çok katmanlı alerjen, hücre ve protein kapsüllemesinin ikili amacına hizmet eder.

FKÖ kaplamanın etrafında geleneksel olarak kullanılan mono tek tabaka yerine oldukça büyük bir dış alerjen bölgesi oluşturulur ve protein kapsüllemesi için bir bölge olarak kullanılabilir. Terapötik proteinlerin dış aljinik bölgeden salınması, damarların nakil bölgesine doğru filizlenmesine neden olacaktır. Bu, teorik olarak, hayati besinleri kapsüllenmiş hücrelere dağıtan ve böylece hücrenin canlılığını artıran patentli bir kan kaynağı sağlayacaktır.

Çok katmanlı aljenat mikro boncuklar yapma prosedürü, daha önce tartışılana benzer. Hücreler içeren aljenat mikro boncuklar sentezlenir, ardından bir FKÖ kaplamasının inşası yapılır. Bununla birlikte, son adımda, dış katman, aljinatın Salin yerine bir kalsiyum klorür çözeltisi içinde çapraz bağlanmasıyla oluşturulur.

Çok katmanlı çırçır ağı mikro boncukları oluşturmak için, çözelti içinde bulunan PLO kaplı mikro boncukları fazla sıvıyı bir hücre süzgecine watt atarak başlayın, boncukları perfil veya bir Petri kabı gibi düz bir yüzeye aktarın, dış alerjen solüsyonunu mikroboncukların üzerine aktarın ve 45 dakika inkübe kalmasına izin verin. Daha sonra bir pipet kullanarak fazla dış alerjen çözeltisini çıkarın, mikro boncukları bir kalsiyum klorür çözeltisine aktarın, böylece dış tabakayı oluşturmak için aljinatı çapraz bağlayın. Her biri iki dakika boyunca üç yıkama yapın.

İki milimolar kalsiyum klorür ve tuzlu su çözeltisi paneli kullanarak. A, oldukça büyük bir dış alerjen tabakasının görülebildiği panel B ile tezat oluşturan bir çırçır ağı mikro boncuğunun yüzeyini gösterir. Panel C, dış katmanda kapsüllenmiş floresan etiketli proteine sahip çok katmanlı bir aljenat mikro boncukun görüntüsünü gösterir.

Dış aljenat tabakasının boyutu, kullanılan aljenatın bileşimine ve konsantrasyonuna bağlı olarak değiştirilebilir, çok katmanlı aljinattan FGF'nin salım profilini kullanır. Mikro boncuklar, dış tabakayı sentezlemek için kullanılan koşullara göre değiştirilebilir. Tüm koşullar, ilk dört saat içinde bir seri serbest bırakma sağlar, ancak FGF'yi 30 güne kadar serbest bırakmaya devam eder.

Sergilenen FGF'nin uzun süreli salınımı, kapsüllenmiş hücrelerin canlılığını arttırmaya hizmet edecek kalıcı vaskülarizasyonu uyarma potansiyeline sahiptir. Bu bizi sunumumuzun sonuna getiriyor. Umarız bilgilendirici bulursunuz. Sen.