Dans ce protocole, nous démontrons une procédure efficace pour la fabrication de microsphères poreuses hautement ouvertes à base de PLGA, qui offrent plusieurs avantages tels que la commodité des cellules d’emballage, une meilleure rétention cellulaire et un caractère invasif minimal. Les microsphères poreuses hautement ouvertes monodispersées à base de PLGA qui en résultaient possédaient des tailles de particules d’environ 400 micromètres et des pores ouverts d’environ 50 micromètres avec des fenêtres d’interconnexion pour une meilleure efficacité de rétention cellulaire. Ces microtransporteurs mini-invasifs peuvent soutenir une plate-forme d’un modèle tumoral 3D complexe pour le dépistage de médicaments et des outils faciles pour construire des micro-tissus chargés de cellules pour la régénération tissulaire.
Cette approche est assez simple, car le dispositif microfluidique peut être assemblé à partir d’un tube en polychlorure de vinyle, d’un capillaire en verre et d’une aiguille. La démonstration de la procédure sera Sheng-Chang Luo, doctorant dans le laboratoire. Commencez par construire un générateur microfluidique à coflux à l’aide d’un capillaire en verre, de tubes en polychlorure de vinyle et d’une aiguille de distribution de calibre 26.
Ensuite, connectez le capillaire en verre à l’extrémité du tube en polychlorure de vinyle et percez la connexion entre les deux avec une aiguille. Pour la génération de gouttelettes, placez l’autre extrémité du tube de polychlorure de vinyle dans la phase continue et durcissez avec la colle ultraviolette pour sceller les espaces au niveau du joint. Prenez maintenant une seringue de 50 millilitres pour charger la phase continue et une seringue de cinq millilitres pour la formation d’émulsion.
Ensuite, réglez les débits de la phase continue à deux millilitres par minute et les phases de dispersion à 0,08 millilitre par minute. Placez un bécher de 500 millilitres dans un bain de glace et remplissez-le d’une solution aqueuse d’alcool polyvinylique prérefroidie. Pour préparer l’émulsion, décantez immédiatement la solution aqueuse de gélatine dans la solution DCM de PLGA et émulsionnez à l’aide du dispositif à ultrasons.
Ajustez ensuite la puissance ultrasonore à 400 watts et le temps de traitement total à 90 secondes, et changez constamment la position de la sonde manuellement. Stabiliser l’émulsion résultante pour l’aspiration de la seringue et la génération de gouttelettes en environ 20 minutes. Après traitement par ultrasons, chargez rapidement l’émulsion préparée dans la seringue de cinq millilitres de la plate-forme microfluidique et introduisez l’émulsion d’huile d’eau instable dans le dispositif microfluidique en tant que phase discontinue.
Simultanément, utiliser la solution aqueuse d’alcool polyvinylique comme phase continue. Après avoir injecté des portions appropriées de l’émulsion dans le dispositif microfluidique, prélever la microsphère contenant l’émulsion au fond du bécher collecteur et placer l’échantillon à quatre degrés Celsius pendant la nuit pour une stabilisation supplémentaire. Normaliser les microsphères stockées à température ambiante et éliminer le DCM résiduel en agitant avec une tige de verre pendant une heure à 60 RPM.
Ensuite, décantez soigneusement la phase de collecte dans un bécher de 500 millilitres et lavez trois fois l’alcool polyvinylique résiduel de la surface des microsphères poreuses avec de l’eau désionisée. Dissoudre la gélatine enveloppée dans le squelette PLGA en plaçant les microsphères PLGA dans le bain-marie à 37 degrés Celsius pendant 30 minutes. Ensuite, retirez la gélatine résiduelle en rinçant deux fois les microsphères résultantes avec de l’eau désionisée et pré-refroidissez pour la lyophilisation à moins 80 degrés Celsius pendant 24 heures.
Les microsphères poreuses hautement ouvertes à base de PLGA présentaient des tailles de 350 à 500 micromètres avec un pore de taille arbitraire de 10 à 100 micromètres et des fenêtres interconnectées, ce qui pourrait faciliter une efficacité élevée dans le transport des déchets métaboliques de l’oxygène. Les cellules souches mésenchymateuses de la moelle osseuse cultivées dans les microsphères poreuses hautement ouvertes à base de PLGA ont adhéré aux échafaudages en une journée, ce qui représente des capacités d’adhésion et de migration étendues des cellules. La coloration à l’iodure de calcium-AM et de propidium a montré que les cellules sont vivantes et distribuées uniformément.
Il est essentiel de régler la puissance ultrasonore et la position de la sonde. La production reproductible de microsphères poreuses hautement ouvertes à base de PLGA ouvrira la voie à la construction de graphiques prêts à l’emploi pour induire la régénération ou le criblage de médicaments.
