Генерация альгинат микросфер для биомедицинских применений
Summary
В следующих разделах мы опишем процедуры подготовки альгината микросфер для использования в биомедицинских приложениях. Мы специально иллюстрирует технику для создания многослойных альгинат микросфер для двойной цели клеток и белков инкапсуляции в качестве потенциального лечения диабета типа 1.
Abstract
Альгинат материалов на основе уделялось большое внимание для биомедицинских приложений, поскольку их гидрофильности, биосовместимость и физической архитектуры. Приложения включают клетки инкапсуляции, доставки лекарств, культуру стволовых клеток и тканевой инженерии леса. На самом деле, клинические испытания в настоящее время осуществляется, в котором островками заключены в ООП покрытые микрошарики альгината в лечении сахарного диабета типа я. Тем не менее, большое количество островков, необходимых для эффективности из-за плохого трансплантации следующие выживания. Возможность локально стимулировать формирование микрососудистой сети вокруг инкапсулированные клетки может увеличить свою жизнеспособность за счет улучшения транспорта кислорода, глюкозы и других питательных веществ. Фактор роста фибробластов 1 (FGF-1) является естественным фактором роста, который может стимулировать образование кровеносных сосудов и повышение уровня кислорода в ишемизированных тканях. Эффективность FGF-1 усиливается, когда он поставлен в Sustained моды, а не одной большой болюсного введения. Долгосрочным высвобождение факторов роста от островка системы герметизации может стимулировать рост кровеносных сосудов непосредственно к трансплантированных клеток, потенциально улучшая функциональные результаты трансплантата. В этой статье мы опишем процедуры подготовки альгината микросфер для использования в биомедицинских приложениях. Кроме того, мы опишем метод был разработан для создания многослойных микрошарики альгината. Клетки могут быть заключены во внутреннем ядре альгинат, и ангиогенных белков в наружном слое альгината. Выпуск белков из этого внешнего слоя будет стимулировать формирование местных микрососудистых сетей прямо на пересаженные островки.
Protocol
Discussion
Альгинат является естественным, кислые полисахариды, извлеченные из морских водорослей и состоит из единиц 1,4 '-β-D-маннуроновой кислоты (M) и α-L-гулуроновой кислоты (G) 2,3. Простые геля происходит, когда двухвалентных катионов, таких как Ca 2 +, Sr 2 + или Ba 2 + взаимодей?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Работа выполнена при поддержке департамента США по делам ветеранов (Вашингтон), гранты 0852048, 0731201, 0854430 и от Национального научного фонда (Арлингтон, Вирджиния), и грант RO1 DK080897 из Национального института здоровья (Bethesda, MD) . Г-н Ханна получила поддержку щедрому пожертвованию г-н Эдвард Росс и доктор Моника Мойя от Фонда Билла и Мелинды Гейтс (Сиэтл, Вашингтон).
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 |
Riferimenti
- 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).
