Alginate microspheres के जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए पीढ़ी
Summary
निम्न अनुभागों में, हम alginate microspheres की जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों में प्रयोग के लिए तैयार करने के लिए प्रक्रियाओं रूपरेखा. हम विशेष रूप से सेल और टाइप 1 मधुमेह के लिए एक संभावित उपचार के रूप में प्रोटीन encapsulation के दोहरे उद्देश्य के लिए multilayered alginate microspheres बनाने के लिए एक तकनीक का वर्णन.
Abstract
Alginate आधारित सामग्री क्योंकि उनके हाइड्रोफिलिक प्रकृति, biocompatibility, और शारीरिक वास्तुकला की जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए काफी ध्यान दिया है. आवेदन सेल encapsulation के, दवा वितरण, स्टेम सेल संस्कृति, और ऊतक इंजीनियरिंग scaffolds शामिल हैं. वास्तव में, नैदानिक परीक्षणों वर्तमान प्रदर्शन किया जा रहा है जिसमें islets के पीएलओ लेपित alginate microbeads में मैं प्रकार मधुमेह के उपचार के रूप में समझाया जाता है. हालांकि, islets के बड़ी संख्या में गरीब अस्तित्व निम्नलिखित प्रत्यारोपण के कारण प्रभावकारिता के लिए आवश्यक हैं. समझाया कोशिकाओं के आसपास स्थानीय लिए microvascular नेटवर्क के गठन को प्रोत्साहित करने की क्षमता ऑक्सीजन, ग्लूकोज और अन्य महत्वपूर्ण पोषक तत्वों की बेहतर परिवहन के माध्यम से अपने व्यवहार्यता वृद्धि हो सकती है. Fibroblast वृद्धि कारक -1 (FGF -1) एक स्वाभाविक रूप से वृद्धि कारक है कि रक्त वाहिनियों के गठन को प्रोत्साहित करने के लिए और इस्कीमिक ऊतकों में ऑक्सीजन के स्तर में सुधार करने में सक्षम है. FGF-1 की प्रभावकारिता जब यह एक sust में वितरित किया जाता है बढ़ाया हैके बजाय एक एकल प्रशासन बड़े सांस ained फैशन. आइलेट encapsulation के सिस्टम से वृद्धि कारकों के स्थानीय रिहाई लंबे समय तक रक्त वाहिकाओं के विकास सीधे प्रतिरोपित कोशिकाओं की ओर सकता है को प्रोत्साहित, संभावित कार्यात्मक भ्रष्टाचार के परिणामों में सुधार. इस अनुच्छेद में, हम alginate microspheres की जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों में प्रयोग के लिए तैयार करने के लिए प्रक्रियाओं रूपरेखा. इसके अलावा, हम हम multilayered alginate microbeads पैदा करने के लिए विकसित एक विधि का वर्णन. कोशिकाओं के भीतर alginate कोर, alginate परत बाहरी और angiogenic प्रोटीन में समझाया जा सकता है. इस बाहरी परत से प्रोटीन की रिहाई प्रतिरोपित islets के प्रति स्थानीय microvascular नेटवर्क का गठन सीधे उत्तेजित होता है.
Protocol
Discussion
Alginate एक प्राकृतिक, अम्लीय शैवाल से निकाली और 'β-डी mannuronic एसिड (एम) और α एल guluronic एसिड (D) 2,3 1,4 की इकाइयों से बना है polysaccharide है. सरल जमाना होता है जब ऐसे 2 CA के रूप में द्विसंयोजक फैटायनों, +, 2 सीनियर + या 2<…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस अध्ययन में दिग्गजों मामलों के अमेरिकी विभाग (वाशिंगटन डीसी), ०८,५२,०४८ अनुदान, 0,731,201 और 0,854,430 राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (Arlington, VA) से, और DK080897 RO1 अनुदान स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थान से (Bethesda, एमडी) द्वारा समर्थित किया गया . श्री खन्ना श्री एडवर्ड रॉस और बिल एंड मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन (सिएटल, WA) से डा. मोनिका मोया ने एक उदार दान से समर्थन प्राप्त किया.
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).
