Активные скаффолды для лекарств по требованию и доставке клеток # 2
В данном исследовании мы демонстрируем активный скаффолд в виде макропористого феррогеля, который реагирует на магнитное поле. Феррогели, состоящие из магнитных наночастиц и полимерного геля, интенсивно изучаются, благодаря их широкому возможному применению. Недавние исследования показывают, что контролируемое испускание лекарств из феррогелей связано с магнитным полем. Феррогели также обладают свойствами биоразложения и инъекции. Однако, типичные феррогели для доставки лекарств демонстрируют довольно ограниченную деформацию и изменение объема, а размер пор находятся в нанометровом диапазоне, что ограничивает возможность доставки больших молекул и полимеров через гель. Доставка клеток феррогелями вызывает отдельную сложность, так как полимеры, обычно используемые для синтеза феррогелей, не поддерживают клеточную адгезию. Чтобы создать магнитно-чувствительный скаффолд, подходящий доставки клеток и лекарств, в данном исследовании полимерные гели были синтезированы с трехмерными связанными макропорами, вкупе с магнитными наночастицами и пептидами. Альгинаты – полисахариды, которые содержат остатки сахара -L-гулуроновой и -D-маннуроновой кислот, использовались для изготовления скаффолдов. Пептиды, содержащие аргинилглициласпарагиновую кислоту (RGD-последовательность, RGD), были связаны с альгинатами. Частицы оксида железа с диаметром ~10 нм были связаны с альгинатом, что привело к синтезу суперпарамагнитного геля. В геле возникла макропорная структура со связанными порами в микрометровом диапазоне. Под воздействием магнитного поля макропористые феррогели могут сильно деформироваться, выталкивая воду из соединенных пор. Таким образом происходит выпуск биологических агентов из геля. Различные лекарства и клетки были помещены в капсулы в скаффолды, а их способность испускаться под воздействием внешнего магнитного поля были исследованы in vitro и in vivo. Для контроля имплантированные гели сначала не были подвержены магнитному полю, поэтому флуоресцентные изображения in vivo были получены для двух состояний: до и после магнитной стимуляции (Рис. 5). На контрольной мыши (Рис. 5 А и В, слева) не было замечено каких-либо изменений, тогда как на мыши под воздействием магнитного поля были ярко выраженная флуоресценция вокруг феррогеля, источником которого является мощный выброс стволовых клеток.
Результаты
Макропористые феррогели были сначала синтезированы для того, чтобы биоактивные агенты (от молекул до клеток) в капсулах могли подконтрольно испускаться. Макропористые феррогели с иерархической структурой (Рис. 1) различных размеров (от миллиметрового до сантиметрового диапазона и больше) и форм (Рис. 1А) могут быть синтезированы для различных условий и целей. Поры различных размеров и типов связей были введены в феррогели посредством заморозки при различных температурах до лиофилизации. При температурах -20, -80 и -180 C, соответственно получались поры 700, 300 и 20 мкм. Поры с большим количеством связей были получены при -20 и -80 C, тогда как много меньше было при 180 C. Казино которые платят - честные казино в одном рейтинге.
