Préparation de microsphères d’alginate de sodium réticulées avec différents ions métalliques à l’aide de la technologie d’électronébulisation microfluidique

Résumé

Le protocole décrit la préparation de microsphères d’alginate de sodium réticulées avec différents ions métalliques à l’aide d’un dispositif microfluidique pour la conception de supports de médicaments. Les propriétés antimicrobiennes et la libération lente de ces microsphères ont également été étudiées.

Résumé

Les microsphères sont des particules de taille micrométrique qui peuvent charger et libérer progressivement des médicaments par encapsulation physique ou adsorption sur la surface et dans les polymères. Dans le domaine de la biomédecine, les microsphères d’hydrogel ont été largement étudiées pour leur application en tant que vecteurs de médicaments en raison de leur capacité à réduire la fréquence d’administration des médicaments, à minimiser les effets secondaires et à améliorer l’observance du patient. L’alginate de sodium (ALG) est un polysaccharide linéaire naturel avec trois liaisons glycosidiques de squelette. Il y a deux groupes hydroxyles auxiliaires présents dans chacune des fractions du polymère, qui ont les caractéristiques d’une fraction hydroxyle d’alcool. Les unités ALG synthétiques peuvent subir des réactions chimiques de réticulation avec des ions métalliques, formant une structure de réseau réticulé d’empilements de polymères, formant finalement un hydrogel. Les microsphères d’hydrogel peuvent être préparées à l’aide d’un processus simple impliquant les propriétés de réticulation ionique de l’ALG. Dans cette étude, nous avons préparé des microsphères d’hydrogel à base d’ALG (ALGMS) en utilisant une stratégie d’électrodéposition microfluidique. Les microsphères d’hydrogel préparées étaient de taille uniforme et bien dispersées, grâce au contrôle précis du flux d’électronébulisation microfluidique. Des ALGMS réticulés avec différents ions métalliques ont été préparés à l’aide d’une technique d’électropulvérisation microfluidique combinant microfluidique et champ électrique élevé, et ses propriétés antimicrobiennes, sa capacité de libération lente de médicaments et sa biocompatibilité ont été étudiées. Cette technologie est prometteuse pour le développement et la production de médicaments avancés.

Introduction

Les systèmes d’administration de médicaments sont un haut lieu de la recherche dans le domaine de l’ingénierie biotissulaire, visant à améliorer l’efficacité de l’administration de médicaments et à réduire les effets indésirables et les effets secondaires¹. Parmi ces systèmes, les microsphères d’hydrogel, caractérisées par une bonne biocompatibilité, des propriétés mécaniques réglables et une plasticité fonctionnelle, sont l’un des véhicules les plus couramment utilisés pour le chargement et l’administration de médicaments². Ils peuvent être utilisés pour la libération lente et contrôlée de médicaments, fournir de bons e....

Protocole

Le sang utilisé dans les expériences a été obtenu à partir de souris femelles BALB/c de grade SPF pesant 20 à 25 g et âgées d’environ 7 semaines. Le comité d’éthique de l’expérimentation animale du Zhejiang Shuren College a approuvé tous les soins aux animaux et les procédures expérimentales.

1. Préparation de la solution

1. Peser l’ALG et le dissoudre dans de l’eau ultra-pure en agitant au bain-marie à 50 °C pour obtenir une solution d’ALG à 2 %.
2. Préparez séparément la fraction massique avec des solutions à 5 % (ou la concentration massique molaire est de 0,3 M) de CaCl₂, FeCl₃, ZnSO<....

Résultats

Caractérisation d’ALGMS réticulés avec différents ions métalliques
La morphologie optique des ALGMS Ca-CA, Cu-ALGMS, Zn-ALGMS et Fe-ALGMS est illustrée à la figure 2, présentant une bonne sphéricité, une surface lisse, une distribution granulométrique uniforme (figure supplémentaire 2) et une excellente monodispersité. Nous avons ensuite effectué une caractérisation microscopique à l’aide de la microscopie électronique à balayage (ME.......

Discussion

Dans ce protocole, nous présentons une méthode de préparation d’ALGMS basée sur la technologie de l’électropulvérisation microfluidique. La méthode est simple à utiliser et permet d’obtenir un grand nombre de microsphères avec une rondeur uniforme et un diamètre contrôlable. Cette approche est pratique pour les chercheurs et peut promouvoir la recherche et l’application de microsphères d’hydrogel. De plus, en se réticulant avec différents ions métalliques, la stabilité et la bioactivité des ALG.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
120 mesh screen	Solarbio,China	YA0946
Alcohol burner	Solarbio,China	YA2320
BALB/c mice	Wukong Biotechnology,China
Bicinchoninic Acid Assay reagent	Meilunbio,China	MA0082
Bovine Serum Albumin	Lablead,China	9048-46-8
CaCl2  powder	Aladdin,China	10043-52-4
Calcein-AM/PI	Biosharp,China	BL130A
Centrifuge tubes	Corning,America	430290
CuSO4  powder	Jnxinyuehuagong,China	7758-99-8
DMEM	Gibicol,China	C11995500BT
FeCl3  powder	Aladdin,China	7705-08-0
Fetal Bovine Serum	HAKATA,China	HN-FBS
Glass tubes	Sartorius,Germany	CC0028
Light microscopy	Evidentscientific,Japan	BX53(LED)
Microfluidic syringe pump	Longerpump,England	LSP01-3A
NIH3T3	HyGyte,China	TCM-C752
Petri dish	Thermofisher,America	150464
Phosphate buffer saline	Thermofisher,America	3002
Scanning electron microscope	Thermofisher,America	Axia ChemiSEM
Sodium alginate powder	Bjbalb,China	Y13095
ZnSO4 powder	Jnxinyuehuagong,China	7733-02-0