Summary

Geração de alginato Microesferas para aplicações biomédicas

Published: August 12, 2012
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Summary

Nas seções seguintes, que definirá procedimentos para a preparação de microesferas de alginato para uso em aplicações biomédicas. Nós especificamente ilustram uma técnica para a criação de várias camadas de alginato microesferas para a dupla finalidade de célula e de encapsulamento proteína como um tratamento potencial para a diabetes tipo 1.

Abstract

Materiais à base de alginato têm recebido atenção considerável para aplicações biomédicas devido à sua natureza hidrofílica, biocompatibilidade e arquitetura física. As aplicações incluem encapsulamento de células, a entrega da droga, a cultura de células estaminais, e andaimes de engenharia de tecidos. De facto, os ensaios clínicos estão actualmente a ser executada em que ilhotas são encapsuladas em micro-esferas de alginato PLO revestidos como um tratamento de diabetes do tipo I. No entanto, um grande número de ilhéus são necessários para a eficácia devido ao transplante pobre sobrevivência seguinte. A capacidade de estimular a formação da rede localmente microvascular em torno das células encapsuladas podem aumentar a sua viabilidade através do transporte melhorado de oxigénio, glicose e outros nutrientes essenciais. Factor de crescimento de fibroblastos-1 (FGF-1) é um factor de crescimento de ocorrência natural que é capaz de estimular a formação de vasos sanguíneos e melhorar os níveis de oxigénio nos tecidos isquémicos. A eficácia de FGF-1 é aumentada quando ele é entregue em um Sustmoda ained em vez de uma administração de grande bolus único. A liberação de longo prazo local de fatores de crescimento dos sistemas de encapsulamento de ilhotas pode estimular o crescimento de vasos sanguíneos diretamente para as células transplantadas, podendo melhorar os resultados funcionais dos enxertos. Neste artigo, descrevem procedimentos para a preparação de microesferas de alginato para uso em aplicações biomédicas. Além disso, nós descrevemos um método foi desenvolvido para a geração de micropérolas de alginato de multicamadas. As células podem ser encapsuladas em alginato o núcleo interior, e as proteínas angiogénicas na camada de alginato exterior. A libertação de proteínas a partir desta camada exterior poderia estimular a formação de redes locais de microvasculares directamente para as ilhotas transplantadas.

Protocol

O protocolo aqui descreve um procedimento em três passos para a geração de micropérolas de alginato de multicamadas (Figura 1). Em primeiro lugar, micropérolas de alginato são formados (Figura 2A). Este procedimento é descrito na secção 1 abaixo. Células ou proteínas podem ser adicionadas às microesferas neste passo, a fim de actuar como um sistema de entrega. O passo seguinte envolve a formação de uma camada de permeabilidade selectiva sobre os micro-esferas e é descrita…

Discussion

O alginato é um polissacárido natural, ácido extraído a partir de algas e é composto por unidades de 1,4 '-β-manurónico-D ácido (M) e α-L-gulurónico ácido (G) 2,3. Gelificação simples ocorre quando os catiões bivalentes, tais como Ca 2 +, Sr 2 +, Ba ou 2 + interagir com G-monómeros que formam pontes iónicas entre as cadeias de alginato adjacentes. Micropérolas de alginato têm sido utilizados para entregar uma variedade de proteínas, incluindo factor de c…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudo foi financiado pelo Departamento de Assuntos de Veteranos dos EUA (Washington DC), as bolsas 0852048 e 0731201, 0854430 e da National Science Foundation (Arlington, VA), e conceder RO1 DK080897 do National Institutes of Health (Bethesda, MD) . Mr. Khanna recebeu apoio de uma generosa doação pelo Sr. Edward Ross e Monica Dr. Moya da Fundação 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

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Cite This Article
Khanna, O., Larson, J. C., Moya, M. L., Opara, E. C., Brey, E. M. Generation of Alginate Microspheres for Biomedical Applications. J. Vis. Exp. (66), e3388, doi:10.3791/3388 (2012).

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