Name: generation of alginate microspheres for biomedical applications
Uploaded: 2012-08-12T14:00:00
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Diese Studie wurde durch das US Department of Veterans Affairs (Washington DC), Zuschüsse 0852048, 0731201, 0854430 und von der National Science Foundation (Arlington, VA), und Grant RO1 DK080897 von den National Institutes of Health (Bethesda, MD) unterstützt . Herr Khanna erhielt Unterstützung von einer großzügigen Spende von Herrn Edward Ross und Dr. Monica Moya von der Bill &amp; Melinda Gates Foundation (Seattle, WA).

Das Protokoll beschreibt hier ein dreistufiges Verfahren zur Erzeugung von vielschichtigen Alginat-Mikrokugeln (Abbildung 1). Zunächst werden Alginat-Mikrokugeln gebildet (Abbildung 2A). Dieses Verfahren wird in Abschnitt 1 beschrieben. Zellen oder Proteine ​​können die Mikrokügelchen in diesem Schritt zugegeben werden, um als ein Abgabesystem zu handeln. Der nächste Schritt beinhaltet die Bildung einer Schicht auf den permselektive Mikroperlen und wird in Abschnitt 2 beschriebe...

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	<li>Darrabie, M. D., Kendall, W. F., Opara, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+Poly-L-+Ornithine-coated+alginate+microcapsules.">Characteristics of Poly-L- Ornithine-coated alginate microcapsules.</a> Biomaterials. 26, 6846-6852 (2005).</li><li>Yamagiwa, K., Kozawa, T., Ohkawa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+alginate+composition+and+gelling+conditions+on+diffusional+and+mechanical+properties+of+calcium-alginate+gel+beads.">Effects of alginate composition and gelling conditions on diffusional and mechanical properties of calcium-alginate gel beads.</a> J. Chem. Eng. Jpn. 28, 462-467 (1995).</li><li>Amsden, B., Turner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+characteristics+of+calcium+alginate+gels.">Diffusion characteristics of calcium alginate gels.</a> Biotechnol. Bioeng. 65, 605-610 (1999).</li><li>Uriel, S., Brey, E. M., Greisler, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+low+levels+of+fibroblast+growth+factor-1+promote+persistent+microvascular+network+formation.">Sustained low levels of fibroblast growth factor-1 promote persistent microvascular network formation.</a> Am. J. Surg. 192, 604-609 (2006).</li><li>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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustained+delivery+of+FGF-1+increases+vascular+density+in+comparison+to+bolus+administration.">Sustained delivery of FGF-1 increases vascular density in comparison to bolus administration.</a> Microvasc. Res. 78, 142-147 (2009).</li><li>Moya, M. L., Cheng, M. H., Huang, J. J., Francis-Sedlak, M. E., Kao, S. W., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+FGF-1+loaded+alginate+microbeads+on+neovascularization+and+adipogenesis+in+a+vascular+pedicle+model+of+adipose+tissue+engineering.">The effect of FGF-1 loaded alginate microbeads on neovascularization and adipogenesis in a vascular pedicle model of adipose tissue engineering.</a> Biomaterials. 31, 2816-2826 (2010).</li><li>Khanna, O., Moya, M. L., Greisler, H. P., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilayered+Microcapsules+for+the+Sustained-Release+of+Angiogenic+Proteins+From+Encapsulated+Cells.">Multilayered Microcapsules for the Sustained-Release of Angiogenic Proteins From Encapsulated Cells.</a> Am. J. Surg. 200, 655-658 (2010).</li><li>Khanna, O., Moya, M. L., Opara, E. C., Brey, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+multilayered+alginate+microcapsules+for+the+sustained-release+of+fibroblast+growth+factor-1.">Synthesis of multilayered alginate microcapsules for the sustained-release of fibroblast growth factor-1.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 95, 632-640 (2010).</li></ol>

Alginat ist ein natürliches, saures Polysaccharid aus Algen extrahiert und aus Einheiten von 1,4 &#39;-β-D-Mannuronsäure (M) und α-L-Guluronsäure (G) 2,3 besteht. Einfache Gelierung auftritt, wenn zweiwertigen Kationen, wie Ca 2 +, Sr 2 + oder Ba 2 + interagieren mit G-Monomeren unter Bildung ionischer Brücken zwischen benachbarten Alginatketten. Mikrokugeln aus Alginat verwendet worden, um eine Vielzahl von Proteinen, einschließlich Fibroblasten-Wachstumsfaktor-1 (FGF-...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> Pronova Ultrapure LVG Alginat </td><td> Nova-Matrix </td><td> 4200006 </td><td> Eine Vielzahl von Alginat Formulierungen zur Verfügung. Die Wahl von Alginat beeinflusst die Eigenschaften der End-Mikroperlen, einschließlich Größe, mechanische Eigenschaften, und Transport. Zusammensetzung verwendet werden für eine gegebene Anwendung optimiert werden. </td></tr><tr><td> Pronova Ultrapure LVM Alginat </td><td> Nova-Matrix </td><td> 4200206 </td><td> Eine Vielzahl von Alginat Formulierungen zur Verfügung. Die Wahl von Alginat beeinflusst die Eigenschaften der End-Mikroperlen, einschließlich Größe, mechanische Eigenschaften, und Transport. Zusammensetzung verwendet werden für eine gegebene Anwendung optimiert werden. </td></tr><tr><td> Poly-L-Ornithin-hydrochlorid </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P2533 </td><td></td></tr></tbody></table>

generation of alginate microspheres for biomedical applications

Alginat-Basis-Werkstoffe haben beträchtliche Aufmerksamkeit für biomedizinische Anwendungen aufgrund ihrer hydrophilen Natur, Biokompatibilität und physikalischen Architektur erhalten hat. Zu den Anwendungen gehören der Verkapselung von Zellen, Drug-Delivery-, Stammzellen-Kultur, und Tissue Engineering Scaffolds. In der Tat sind derzeit klinische Studien durchgeführt, in dem Inselchen in PLO beschichteten Alginat-Mikrokugeln werden als eine Behandlung von Typ-I-Diabetes eingeschlossen. Allerdings sind eine große Anzahl von kleinen Inseln auf Wirksamkeit aufgrund der schlechten Überleben nach der Transplantation erforderlich. Die Fähigkeit, lokal anregen mikrovaskulären Netzwerk Formation um den verkapselten Zellen können ihre Lebensfähigkeit durch verbesserte Transport von Sauerstoff, Glukose und anderen lebenswichtigen Nährstoffen zu erhöhen. Fibroblasten-Wachstumsfaktor-1 (FGF-1) ist ein natürlich vorkommendes Wachstumsfaktor, der in der Lage, die Bildung von Blutgefäßen fördern und zu verbessern Sauerstoffgehalt im ischämischen Gewebe ist. Die Wirksamkeit von FGF-1 wird verbessert, wenn es in einem sust geliefert wirdained Weise statt eines einzelnen großen Bolus-Verabreichung. Der lokale langfristige Freisetzung von Wachstumsfaktoren aus Inselchen Verkapselung Systeme könnten das Wachstum von Blutgefäßen stimulieren direkt gegenüber den transplantierten Zellen, die möglicherweise die Verbesserung der funktionellen Ergebnisse Transplantat. In diesem Artikel beschreiben wir Verfahren zur Herstellung von Alginat-Mikrokugeln für den Einsatz in biomedizinischen Anwendungen. Darüber hinaus beschreiben wir eine Methode, die wir zur Erzeugung von vielschichtigen Alginat-Mikrokugeln entwickelt. Die Zellen können in der inneren Alginat Kern und angiogenen Proteine ​​in der äußeren Schicht Alginat verkapselt werden. Die Freisetzung von Proteinen aus dieser äußeren Schicht würde die Bildung von lokalen Netzwerken mikrovaskulären direkt stimulieren gegenüber den transplantierten Inseln.

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Generation of Alginate Microspheres for Biomedical Applications

In den folgenden Abschnitten beschreiben wir Verfahren zur Herstellung von Alginat-Mikrokugeln für den Einsatz in biomedizinischen Anwendungen. Wir illustrieren speziell eine Technik zur Erstellung mehrschichtiger Alginat-Mikrokugeln für den doppelten Zweck der Zell-und Protein-Kapselung als potenzielle Therapie für Typ 1 Diabetes.

Erzeugung von Alginat-Mikrokugeln für biomedizinische Anwendungen

Alginate-based materials have received considerable attention for biomedical applications because of their hydrophilic nature, biocompatibility, and ...

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