Generazione di microsfere di alginato per applicazioni biomediche
Summary
Nelle sezioni seguenti, si delineano le procedure per la preparazione di microsfere di alginato per l'uso in applicazioni biomediche. Specificatamente illustrano una tecnica per creare multistrato alginato microsfere per il duplice scopo di incapsulamento delle cellule e proteine come potenziale trattamento di diabete di tipo 1.
Abstract
Materiali a base di alginato hanno ricevuto una notevole attenzione per le applicazioni biomediche a causa della loro natura idrofila, biocompatibilità e architettura fisica. Le applicazioni includono l'incapsulamento delle cellule, la consegna della droga, delle cellule staminali della cultura, e impalcature di ingegneria dei tessuti. In realtà, studi clinici sono attualmente eseguite in cui isolotti sono incapsulati in alginato microperline rivestite PLO come trattamento di diabete tipo. Tuttavia, un gran numero di isolette sono necessari per efficacia a causa trapianto scarsa sopravvivenza seguente. La capacità di stimolare a livello locale la formazione di microvascolare rete intorno alle cellule incapsulate possono aumentare la loro redditività attraverso il miglioramento dei trasporti di ossigeno, glucosio e altri nutrienti vitali. Fibroblast Growth Factor-1 (FGF-1) è un fattore di crescita naturale che è in grado di stimolare la formazione di vasi sanguigni e migliorare i livelli di ossigeno nei tessuti ischemici. L'efficacia di FGF-1 è aumentata quando si è consegnato in una sustained moda piuttosto che un unico grande-bolo amministrazione. Il locale a lungo termine rilascio di fattori di crescita da sistemi di incapsulamento delle isole possano stimolare la crescita dei vasi sanguigni direttamente verso le cellule trapiantate, potenzialmente migliorare i risultati innesto funzionali. In questo articolo, si delineano le procedure per la preparazione di microsfere di alginato per l'uso in applicazioni biomediche. Inoltre, si descrive un metodo che abbiamo sviluppato per la generazione di microsfere di alginato multistrato. Le celle possono essere incapsulati in alginato nucleo interno, e le proteine angiogeniche nello strato esterno alginato. Il rilascio di proteine da questo strato esterno potrebbe stimolare la formazione di reti locali microvascolari direttamente verso le isole trapiantate.
Protocol
Discussion
Alginato è un naturale, polisaccaride acido estratto dalle alghe ed è composto di unità di 1,4 '-β-D-mannuronico (M) e α-L-guluronico acido (G) 2,3. Gelazione semplice verifica quando cationi divalenti, quali Ca 2 +, Sr 2 +, Ba 2 + o interagire con G-monomeri che formano ponti ionici tra le catene adiacenti di alginato. Microperle di alginato sono state utilizzate per fornire una varietà di proteine, inclusi fattore di crescita dei fibroblasti-1 (FGF-1), fattore di c…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato supportato dal US Department of Veterans Affairs (Washington DC), le sovvenzioni 0852048 e 0731201, 0854430 e dalla National Science Foundation (Arlington, VA), e Grant RO1 DK080897 dal National Institutes of Health (Bethesda, MD) . Mr. Khanna ricevuto il sostegno di una generosa donazione da Mr. Edward Ross e il dottor Monica Moya dalla Bill & Melinda Gates Foundation (Seattle, WA).
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
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