ریز ناقل های مبتنی بر آلژینات/PEG با کراس لینک قابل تسهیم برای تکثیر و استخراج غیر تهاجمی سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسانی

تاریخ انتشار: شنبه 08 خرداد 1395 | امتیاز: Article Rating

ریز ناقل های خلل و فرج دار به طور رو به افزونی برای تکثیر و استخراج سلول های بنیادی استفاده می شود. به طور کلی، سلول ها از طریق یک تیمار آنزیمی پروتئولیتیک بدست می آیند که معمولا منجر به آسیب به سلول های بنیادی می شود. برای نشان دادن این معایب، مجموعه ای از  ریز ناقل های نیمه نفوذپذیر آلژینات/PEG در این مطالعه تهیه شد. در این سیستم آلژینات/PEG، شبکه آلژینات کراس لینک شده به طور شیمیایی از طریق برهمکنش بین گروه های اسید کربوکسیلیک آلژینات و گروه های آمین انتهایی سیستامین شکل گرفت. برای تعدیل تخریب شدن ریز ناقل ها PEG  به سیستم اضافه شد که در واکنش کراس لینک مشارکت نداشت در حالی که از طریق برهمکنش های فیزیکی در تقابل با شبکه آلژینات قرار دارد. علاوه براین، برای بهبود قدرت مکانیکی از طریق برهمکنش های الکتروستاتیک، کیتوسان روی سطح آلژینات/PEG پوشانده شد. هم چنین روی این ریز ناقل ها با فیبرونکتین زیست سازگار پوشانده شد تا رفتار بیولوژیک سلول های کشت شده روی ریز ناقل ها را تعدیل کند. نتایج پیشنهاد می کند که اندازه ریز ناقل های آلژینات/PEG می تواند از طریق تنظیم محتویات و وزون مولکولی PEG تعدیل شود. علاوه براین، ریز ناقل ها طور طراحی شدند که با جدا شدن کراس لینک دی سولفیدی تجزیه شوند. با تغییر نوع و غلظت احیا کننده، نسبت آلژینات به PEG‌و افزایش پوشش کیتوسانی، توانایی تجزیه ریز ناقل های آلژینات/PEG می تواند به خوبی کنترل شود. علاوه براین، زیرناقل های آلژینات/PEG می تواند چسبیدن و تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسانی(hUCB-MSCs) را حمایت کنند. به طور مهم تر، سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسانی می تواند بعد از اضافه کردن احیا کننده از ریز ناقل ها کنده شوند، که در واقع آسیب سلولی ایجاد شده با تیمار آنزیم پروتئولیتیک را کاهش می دهد. بنابراین،  این قطعی است که ریز ناقل های مبتنی بر آلژینات/ PEG کاندیدای امیدوار کننده ای برای تکثیر وسیع سلول های بنیادی مزانشیمی خون بند ناف انسانی هستند.

Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2016 Jul 1;64:43-53. doi: 10.1016/j.msec.2016.03.089. Epub 2016 Mar 25.

Alginate/PEG based microcarriers with cleavable crosslinkage for expansion and non-invasive harvest of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells.

Li C1, Qian Y2, Zhao S1, Yin Y3, Li J4.

Abstract

Porous microcarriers are increasingly used to expand and harvest stem cells. Generally, the cells are harvested via proteolytic enzyme treatment, which always leads to damages to stem cells. To address this disadvantage, a series of alginate/PEG (AL/PEG) semi-interpenetrating network microcarriers are prepared in this study. In this AL/PEG system, the chemically cross-linked alginate networks are formed via the reaction between carboxylic acid group of alginate and di-terminated amine groups of cystamine. PEG is introduced to modulate the degradation of microcarriers, which does not participate in this cross-linked reaction, while it interpenetrates in alginate network via physical interactions. In addition, chitosan are coated on the surface of AL/PEG to improve the mechanical strength via the electrostatic interactions. Biocompatible fibronectin are also coated on these microcarriers to modulate the biological behaviors of cells seeded in microcarriers. Results suggest that the size of AL/PEG microcarriers can be modulated via adjusting the contents and molecular weight of PEG. Moreover, the microcarriers are designed to be degraded with cleavage of disulfide crosslinkage. By changing the type and concentration of reductant, the ratio of AL to PEG, and the magnitude of chitosan coating, the degradation ability of AL/PEG microcarriers can be well controlled. In addition, AL/PEG microcarriers can support the attachment and proliferation of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells (hUCB-MSCs). More importantly, the expanded hUCB-MSCs can be detached from microcarriers after addition of reductant, which indeed reduce the cell damage caused by proteolytic enzyme treatment. Therefore, it is convinced that AL/PEG based microcarriers will be a promising candidate for large-scale expansion of hUCB-MSCs.

PMID: 27127027
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان