Инкапсуляция клеток
Инкапсуляция клеток является возможным решением проблемы отторжения трансплантата в тканевой инженерии. клеток микрокапсуляции Технология предполагает иммобилизацию клеток внутри полимерной полупроницаемой мембраны . Он обеспечивает двунаправленную диффузию молекул, такую как приток кислорода, питательных веществ, факторов роста и т. д., необходимых для клеточного метаболизма , а также диффузию наружу отходов и терапевтических белков. В то же время полупроницаемая природа мембраны не позволяет иммунным клеткам и антителам разрушать инкапсулированные клетки, рассматривая их как чужеродных захватчиков.
Инкапсуляция клеток может снизить необходимость длительного применения иммунодепрессантов после трансплантации органов для контроля побочных эффектов.

История
[ редактировать ]В 1933 году Винченцо Бишелье предпринял первую попытку инкапсулировать клетки в полимерные мембраны. Он продемонстрировал, что опухолевые клетки в полимерной структуре, трансплантированные в брюшную полость свиньи, сохраняют жизнеспособность в течение длительного периода, не отторгаясь иммунной системой . [ 1 ]
Тридцать лет спустя, в 1964 году, идея инкапсулирования клеток в микрокапсулы с ультратонкими полимерными мембранами для обеспечения иммунозащиты клеток была предложена Томасом Чангом, который ввел термин « искусственные клетки » для определения концепции биоинкапсуляции. [ 2 ] Он предположил, что эти искусственные клетки, полученные капельным методом, не только защищают инкапсулированные клетки от иммуноотторжения, но также обеспечивают высокое соотношение поверхности и объема, обеспечивающее хороший массоперенос кислорода и питательных веществ. [ 2 ] Двадцать лет спустя этот подход был успешно применен на практике на моделях мелких животных, когда были разработаны альгинат-полилизин-альгинатные (АРА) микрокапсулы, иммобилизующие островковые клетки ксенотрансплантата. [ 3 ] Исследование показало, что когда эти микроинкапсулированные островки были имплантированы диабетическим крысам, клетки оставались жизнеспособными и контролировали уровень глюкозы в течение нескольких недель. Испытания на людях с использованием инкапсулированных клеток были проведены в 1998 году. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Инкапсулированные клетки, экспрессирующие фермент цитохрома P450 для локальной активации противоопухолевого пролекарства, использовались в исследовании распространенного неоперабельного рака поджелудочной железы. Было продемонстрировано примерно удвоение времени выживания по сравнению с историческим контролем.
Микроинкапсуляция клеток как инструмент тканевой инженерии и регенеративной медицины
[ редактировать ]Могут возникнуть вопросы, почему вообще необходима техника инкапсуляции клеток, если терапевтические продукты можно просто вводить в месте инъекции. Важной причиной этого является то, что инкапсулированные клетки будут служить источником устойчивого непрерывного высвобождения терапевтических продуктов в течение более длительного времени в месте имплантации. Еще одним преимуществом технологии микрокапсулирования клеток является то, что она позволяет загружать нечеловеческие и генетически модифицированные клетки в полимерную матрицу, когда доступность донорских клеток ограничена. [ 7 ] Микроинкапсуляция является ценным методом местной, регионарной и пероральной доставки терапевтических продуктов, поскольку ее можно имплантировать в многочисленные типы тканей и органов. Для длительной доставки лекарства к месту лечения имплантация этих искусственных клеток, нагруженных лекарством, будет более экономически эффективной по сравнению с прямой доставкой лекарства. Более того, перспектива имплантации искусственных клеток с аналогичным химическим составом нескольким пациентам, независимо от их лейкоцитарного антигена, может снова позволить снизить затраты. [ 7 ]
Ключевые параметры технологии клеточного микрокапсулирования
[ редактировать ]Потенциал использования клеточного микроинкапсулирования в успешных клинических приложениях может быть реализован только в том случае, если будут оптимизированы некоторые требования, возникающие в процессе разработки, такие как использование соответствующего биосовместимого полимера для формирования механически и химически стабильной полупроницаемой матрицы, производство микрокапсул одинакового размера. , использование соответствующих иммуносовместимых поликатионов, поперечно связанных с инкапсулирующим полимером, для стабилизации капсул, выбор подходящего типа клеток в зависимости от ситуации.
Биоматериалы
[ редактировать ]Использование лучшего биоматериала в зависимости от области применения имеет решающее значение при разработке систем доставки лекарств и тканевой инженерии. Полимерный альгинат другие материалы, такие как сульфат целлюлозы, коллаген , хитозан , желатин и агароза очень широко используется из-за его раннего открытия, легкой доступности и низкой стоимости, но также использовались и .
Альгинат
[ редактировать ]Несколько групп тщательно изучили несколько природных и синтетических полимеров с целью разработки наиболее подходящего биоматериала для микрокапсулирования клеток. [ 8 ] [ 9 ] Обширная работа была проведена с использованием альгинатов, которые считаются наиболее подходящими биоматериалами для микроинкапсулирования клеток из-за их распространенности, превосходной биосовместимости и биоразлагаемости . Альгинат — природный полимер, который можно извлечь из морских водорослей и бактерий. [ 10 ] с многочисленными композициями на основе источника выделения. [ 10 ]
Альгинат не свободен от всякой критики. Некоторые исследователи полагают, что альгинаты с высоким содержанием М могут вызывать воспалительную реакцию. [ 11 ] [ 12 ] и аномальный рост клеток [ 13 ] в то время как некоторые продемонстрировали, что альгинат с высоким содержанием G приводит к еще большему избыточному росту клеток. [ 14 ] [ 15 ] и воспалительная реакция in vivo по сравнению с альгинатами промежуточного G. [ 16 ] [ 17 ] Даже сверхчистые альгинаты могут содержать эндотоксины и полифенолы , которые могут поставить под угрозу биосовместимость полученных клеточных микрокапсул. [ 15 ] [ 18 ] [ 19 ] Было показано, что хотя процессы очистки успешно снижают содержание эндотоксинов и полифенолов в обработанном альгинате, снизить содержание белка сложно. [ 18 ] а процессы очистки, в свою очередь, могут изменить свойства биоматериала. [ 19 ] Таким образом, очень важно разработать эффективный процесс очистки, позволяющий удалить все загрязнения из альгината, прежде чем его можно будет успешно использовать в клинических целях.
Модификация и функционализация альгината
[ редактировать ]Исследователям также удалось разработать альгинатные микрокапсулы с измененной формой альгината с повышенной биосовместимостью и более высокой устойчивостью к осмотическому набуханию. [ 20 ] [ 21 ] Другой подход к повышению биосовместимости мембранного биоматериала заключается в модификации поверхности капсул с использованием пептидных и белковых молекул, которые, в свою очередь, контролируют пролиферацию и скорость дифференцировки инкапсулированных клеток. Одна группа, которая активно работала над сочетанием аминокислотной последовательности Arg-Gly-Asp (RGD) с альгинатными гидрогелями, продемонстрировала, что поведение клеток можно контролировать с помощью плотности RGD, связанной с альгинатными гелями. Микрочастицы альгината, нагруженные клетками миобластов и функционализированные RGD, позволили контролировать рост и дифференцировку нагруженных клеток. [ 22 ] [ 23 ] Еще одним жизненно важным фактором, который контролирует использование клеточных микрокапсул в клинических целях, является разработка подходящего иммуносовместимого поликатиона для покрытия высокопористых альгинатных шариков и, таким образом, придания системе стабильности и иммунной защиты. [ 24 ] Поли-L-лизин является наиболее часто используемым поликатионом, но его низкая биосовместимость ограничивает успешное клиническое использование этих микрокапсул, составленных из PLL, которые привлекают воспалительные клетки, вызывая тем самым некроз загруженных клеток. [ 25 ] Исследования также показали, что микрокапсулы альгинат-ПЛЛ-альгинат (АПА) демонстрируют низкую механическую стабильность и кратковременную долговечность. Таким образом, несколько исследовательских групп искали альтернативы ПЛЛ и продемонстрировали многообещающие результаты с поли-L-орнитином. [ 26 ] и поли(метилен-ко-гуанидин) гидрохлорид [ 27 ] путем изготовления прочных микрокапсул с высокой и контролируемой механической прочностью для инкапсуляции клеток.
Несколько групп также исследовали использование хитозана , который представляет собой поликатион природного происхождения, в качестве потенциальной замены PLL для изготовления микрокапсул альгината-хитозана (AC) для доставки клеток. [ 28 ] [ 29 ] Однако исследования также показали, что стабильность этой мембраны переменного тока снова ограничена. [ 30 ] [ 31 ] и одна группа продемонстрировала, что модификация этих микрокапсул альгинат-хитозан генипином , встречающимся в природе иридоидным глюкозидом из плодов гардении, с образованием микрокапсул альгината-хитозана, сшитого генипином (GCAC), может повысить стабильность микрокапсул, загруженных клетками. [ 30 ]

Коллаген
[ редактировать ]Коллаген, основной белковый компонент внеклеточного матрикса, обеспечивает поддержку таких тканей, как кожа, хрящи, кости, кровеносные сосуды и связки, и поэтому считается модельным каркасом или матрицей для тканевой инженерии благодаря своим свойствам биосовместимости, биоразлагаемости и способности стимулировать развитие клеток. привязка. [ 32 ] Эта способность позволяет хитозану контролировать распределение клеток внутри полимерной системы. Таким образом, коллаген типа I, полученный из тканей животных, в настоящее время успешно используется в коммерческих целях в качестве тканеинженерного биоматериала для различных применений. [ 33 ] Коллаген также используется для восстановления нервов. [ 34 ] и инженерия мочевого пузыря. [ 27 ] Иммуногенность ограничила применение коллагена. По этой причине желатин рассматривается как альтернатива. [ 35 ]
Желатин
[ редактировать ]Желатин получают путем денатурации коллагена и обладают многими желательными свойствами, такими как биоразлагаемость , биосовместимость, неиммуногенность в физиологических условиях. окружающей среды и простота переработки делают этот полимер хорошим выбором для применения в тканевой инженерии. [ 36 ] Он используется в инженерных тканях кожи, костей и хрящей, а также используется в коммерческих целях для замены кожи. [ 37 ]
Хитозан
[ редактировать ]Хитозан представляет собой полисахарид, состоящий из случайно распределенных β-(1-4)-связанных D-глюкозамина (деацетилированная единица) и N-ацетил-D-глюкозамина (ацетилированная единица). Он получается в результате N-деацетилирования хитина и используется для нескольких целей, таких как доставка лекарств , [ 38 ] имплантаты, заполняющие пространство [ 39 ] и в раневых повязках. [ 40 ] Однако одним недостатком этого полимера являются его слабые механические свойства, и поэтому его часто комбинируют с другими полимерами, такими как коллаген , с образованием полимера с более сильными механическими свойствами для целей инкапсуляции клеток. [ 41 ]
Агароза
[ редактировать ]Агароза — это полисахарид, полученный из морских водорослей, используемый для наноинкапсуляции клеток и суспензии клеток/агарозы. [ 42 ] можно модифицировать для формирования микрошариков за счет снижения температуры во время приготовления. [ 43 ] Однако одним недостатком полученных таким образом микрошариков является возможность выпячивания клеток через стенку полимерной матрицы после формирования капсул.
Сульфат целлюлозы
[ редактировать ]Сульфат целлюлозы получают из хлопка и после соответствующей обработки можно использовать в качестве биосовместимой основы для суспендирования клеток. Когда раствор полианионного сульфата целлюлозы погружают во второй поликатионный раствор (например, pDADMAC), вокруг суспендированных клеток образуется полупроницаемая мембрана в результате гелеобразования между двумя полиионами. Как клеточные линии млекопитающих, так и бактериальные клетки остаются жизнеспособными и продолжают реплицироваться внутри мембраны капсулы, заполняя капсулу. Таким образом, в отличие от некоторых других инкапсулирующих материалов, капсулы можно использовать для выращивания клеток и действовать как мини-биореактор. Биосовместимость материала была продемонстрирована наблюдениями в ходе исследований с использованием для имплантации как самих наполненных клетками капсул, так и изолированного капсульного материала. [ 44 ] Капсулы, изготовленные из сульфата целлюлозы, успешно использовались, продемонстрировав безопасность и эффективность в клинических и доклинических испытаниях как на людях, так и на животных, в первую очередь в качестве противоракового лечения, а также при изучении возможных применений для генной терапии или терапии антителами. [ 4 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] Используя сульфат целлюлозы, стало возможным производить инкапсулированные клетки в качестве фармацевтического продукта в больших масштабах, соблюдая стандарты надлежащего производственного процесса (cGMP). Этого добилась компания Austrianova в 2007 году. [ 49 ]
Биосовместимость
[ редактировать ]Использование идеального биоматериала высокого качества с присущими ему свойствами биосовместимости является наиболее важным фактором, определяющим долгосрочную эффективность этой технологии. Идеальный биоматериал для инкапсуляции клеток должен быть полностью биосовместимым , не вызывать иммунный ответ у хозяина и не нарушать гомеостаз клеток , чтобы обеспечить высокую жизнеспособность клеток. [ 50 ] Однако одним из основных ограничений была невозможность воспроизвести различные биоматериалы и необходимость лучшего понимания химии и биофункциональности биоматериалов и системы микроинкапсуляции . [ 42 ] Некоторые исследования показывают, что модификация поверхности этих клеток, содержащих микрочастицы, позволяет контролировать рост и клеточную дифференцировку. [ 42 ] [ 51 ] инкапсулированных клеток. [ 52 ]
В одном исследовании было предложено использовать зета-потенциал , который измеряет электрический заряд микрокапсулы, как средство прогнозирования межфазной реакции между микрокапсулой и окружающей тканью и, в свою очередь, биосовместимости системы доставки. [ 53 ]
Проницаемость микрокапсул
[ редактировать ]Фундаментальным критерием, который необходимо установить при разработке любого устройства с полупроницаемой мембраной, является регулирование проницаемости устройства с точки зрения входа и выхода молекул. [ 54 ] [ 55 ] Очень важно, чтобы клеточная микрокапсула имела одинаковую толщину и обеспечивала контроль как скорости молекул, поступающих в капсулу, необходимой для жизнеспособности клеток, так и скорости выхода терапевтических продуктов и отходов из мембраны капсулы. Иммунозащита нагруженной клетки является ключевым вопросом, который необходимо учитывать при работе над проницаемостью инкапсуляционной мембраны, поскольку не только иммунные клетки, но также антитела и цитокины должны быть предотвращены от проникновения в микрокапсулу, что фактически зависит от размера пор микрокапсулы. биомембрана. [ 55 ]
Было показано, что, поскольку разные типы клеток имеют разные метаболические потребности, в зависимости от типа клеток, инкапсулированных в мембрану, проницаемость мембраны должна быть оптимизирована. [ 56 ] Несколько групп посвятили себя изучению проницаемости мембран клеточных микрокапсул. [ 51 ] [ 52 ] [ 57 ] и хотя роль проницаемости некоторых важных элементов, таких как кислород, была продемонстрирована, [ 58 ] требования к проницаемости каждого типа клеток еще предстоит определить.
Цитрат натрия используется для разложения альгинатных шариков после инкапсуляции клеток. [ 59 ] С целью определения жизнеспособности клеток или для дальнейших экспериментов. Концентрации примерно 25 мМ используются для растворения альгинатных сфер, и раствор центрифугируется, чтобы можно было удалить цитрат натрия и собрать клетки.
Механическая прочность и долговечность
[ редактировать ]Очень важно, чтобы микрокапсулы имели достаточную прочность мембраны (механическую стабильность), чтобы выдерживать физические и осмотические нагрузки , например, во время обмена питательных веществ и продуктов жизнедеятельности. Микрокапсулы должны быть достаточно прочными и не должны разрываться при имплантации, поскольку это может привести к иммунному отторжению инкапсулированных клеток. [ 55 ] Например, в случае ксенотрансплантации потребуется более плотная и стабильная мембрана по сравнению с аллотрансплантацией . Кроме того, при исследовании возможности использования микрокапсул APA, наполненных гидролазой солей желчных кислот (BSH), сверхпродуцирующих активные клетки Lactobacillus plantarum 80, на моделируемой модели желудочно-кишечного тракта для пероральной доставки оценивали механическую целостность и форму микрокапсул. Было показано, что микрокапсулы APA потенциально могут быть использованы для пероральной доставки живых бактериальных клеток. [ 60 ] Однако дальнейшие исследования показали, что микрокапсулы GCAC обладают более высокой механической стабильностью по сравнению с микрокапсулами APA для перорального применения. [ 61 ] Мартони и др. экспериментировали с наполненными бактериями капсулами, которые можно было принимать внутрь для снижения уровня холестерина в сыворотке. Капсулы прокачивали через ряд сосудов, имитирующих желудочно-кишечный тракт человека, чтобы определить, насколько хорошо капсулы выживут в организме. Обширные исследования механических свойств биоматериала, который будет использоваться для микрокапсулирования клеток, необходимы для определения долговечности микрокапсул во время производства и особенно для применений in vivo, где требуется замедленное высвобождение терапевтического продукта в течение длительного времени. ван дер Вейнгаарт и др. [ 57 ] привили твердую, но проницаемую оболочку вокруг клеток, чтобы обеспечить повышенную механическую прочность.

Цитрат натрия используется для разложения альгинатных шариков после инкапсуляции клеток. [ 59 ] С целью определения жизнеспособности клеток или для дальнейших экспериментов. Концентрации примерно 25 мМ используются для растворения альгинатных сфер, и раствор центрифугируется, чтобы можно было удалить цитрат натрия и собрать клетки.
Методы испытания механических свойств микрокапсул
[ редактировать ]- Реометр [ 62 ] это машина, используемая для тестирования
- скорость сдвига
- прочность на сдвиг
- коэффициент согласованности
- индекс поведения потока
- Вискозиметр - испытание на прочность на сдвиг
Создание микрокапсул
[ редактировать ]Микрофлюидика
[ редактировать ]Микрофлюидика на основе капель может использоваться для создания микрочастиц повторяемого размера. [ 57 ]
- манипуляции с раствором альгината для создания микрокапсул
электрораспыления Методы
[ редактировать ]Электрораспыление используется для создания альгинатных сфер путем прокачивания раствора альгината через иглу. Источник высокого напряжения, обычно обеспечиваемый зажимом, прикрепленным к игле, используется для создания электрического потенциала, при этом альгинат падает с кончика иглы в раствор, содержащий заземление. Хлорид кальция используется в качестве сшивающего раствора, в котором образовавшиеся капсулы попадают туда, где они затвердевают примерно через 30 минут. Бусинки образуются из иглы за счет заряда и поверхностного натяжения. [ 62 ]
- Зависимость размера бисера
- изменение высоты устройства при переходе от иглы к раствору хлорида кальция
- изменения напряжения зажима на игле
- изменения концентрации альгината
Размер микрокапсулы
[ редактировать ]Диаметр микрокапсул является важным фактором, который влияет как на иммунный ответ на клеточные микрокапсулы, так и на массоперенос через мембрану капсулы. Исследования показывают, что клеточная реакция на капсулы меньшего размера намного слабее по сравнению с капсулами большего размера. [ 63 ] и обычно диаметр микрокапсул, содержащих клетки, должен составлять 350-450 мкм, чтобы обеспечить эффективную диффузию через полупроницаемую мембрану. [ 64 ] [ 65 ]
Выбор ячейки
[ редактировать ]Тип клеток, выбранный для этого метода, зависит от желаемого применения клеточных микрокапсул. Клетки, помещенные в капсулы, могут быть получены от пациента ( аутологичные клетки), от другого донора (аллогенные клетки) или от другого вида (ксеногенные клетки). [ 66 ] Использование аутологичных клеток в микроинкапсуляционной терапии ограничено доступностью этих клеток, и хотя ксеногенные клетки легко доступны, опасность возможной передачи вирусов , особенно свиньи эндогенного ретровируса , пациенту ограничивает их клиническое применение. [ 67 ] и после долгих дебатов несколько групп пришли к выводу, что исследования должны включать использование аллогенных, а не ксеногенных клеток. [ 68 ] В зависимости от применения клетки могут быть генетически изменены для экспрессии любого необходимого белка. [ 69 ] Однако прежде чем можно будет использовать эти типы клеток, необходимо провести достаточно исследований, чтобы подтвердить безопасность и стабильность экспрессируемого гена.
Эта технология не получила одобрения для клинических испытаний из-за высокой иммуногенности клеток, загруженных в капсулы. Они секретируют цитокины и вызывают тяжелую воспалительную реакцию в месте имплантации вокруг капсул, что, в свою очередь, приводит к снижению жизнеспособности инкапсулированных клеток. [ 15 ] [ 70 ] Одним из многообещающих изучаемых подходов является введение противовоспалительных препаратов для снижения иммунного ответа, вызванного введением микрокапсул, нагруженных клетками. [ 71 ] [ 72 ] Другой подход, который сейчас находится в центре обширных исследований, — это использование стволовых клеток, таких как мезенхимальные стволовые клетки, для долгосрочного клеточного микроинкапсулирования и клеточной терапии в надежде снизить иммунный ответ у пациента после имплантации. [ 73 ] Другой проблемой, которая ставит под угрозу долгосрочную жизнеспособность микроинкапсулированных клеток, является использование быстро пролиферирующих клеточных линий, которые в конечном итоге заполняют всю систему и приводят к снижению эффективности диффузии через полупроницаемую мембрану капсулы. [ 69 ] Решением этой проблемы могло бы стать использование таких типов клеток, как миобласты , которые не размножаются после процедуры микрокапсулирования.
Нетерапевтическое применение
[ редактировать ]Пробиотики все чаще используются во многих молочных продуктах, таких как мороженое, сухое молоко, йогурты, замороженные молочные десерты и сыр, из-за их важной пользы для здоровья. Однако низкая жизнеспособность пробиотических бактерий в продуктах питания по-прежнему остается серьезным препятствием. Уровень pH , содержание растворенного кислорода, титруемая кислотность, температура хранения, виды и штаммы ассоциативных организмов кисломолочных продуктов, а также концентрация молочной и уксусной кислот являются одними из факторов, которые сильно влияют на жизнеспособность пробиотиков в продукте. [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] Согласно стандарту Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) ООН и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), чтобы считаться здоровой пищей с добавлением пробиотиков, продукт должен содержать не менее 10 6 -10 7 КОЕ пробиотических жизнеспособных бактерий. [ 77 ] Необходимо, чтобы бактериальные клетки оставались стабильными и здоровыми в производимом продукте, были достаточно жизнеспособными при продвижении по верхним отделам пищеварительного тракта и были способны оказывать положительное воздействие при попадании в кишечник хозяина. [ 78 ]
Технология клеточного микрокапсулирования успешно применяется в пищевой промышленности для инкапсулирования живых клеток пробиотических бактерий с целью повышения жизнеспособности бактерий при переработке молочных продуктов и для адресной доставки в желудочно-кишечный тракт. [ 79 ]
Помимо молочных продуктов, микроинкапсулированные пробиотики также используются в немолочных продуктах, таких как TheresweetTM , который является подсластителем . Его можно использовать в качестве удобного средства доставки инкапсулированных лактобактерий в кишечник, хотя он сам по себе не является молочным продуктом.
Терапевтическое применение
[ редактировать ]Диабет
[ редактировать ]Потенциал использования биоискусственной поджелудочной железы для лечения сахарного диабета , основанной на инкапсуляции островковых клеток в полупроницаемую мембрану, широко изучается учеными. Эти устройства могли бы устранить необходимость в иммунодепрессантах, а также окончательно решить проблему нехватки донорских органов. Использование микрокапсулирования защитит островковые клетки от иммунного отторжения, а также позволит использовать клетки животных или генетически модифицированные клетки, продуцирующие инсулин. [ 80 ] Есть надежда, что разработка этих микрокапсул, инкапсулированных в островки, сможет предотвратить необходимость инъекций инсулина, необходимых пациентам с диабетом 1 типа несколько раз в день. [ 66 ] Эдмонтонский протокол включает имплантацию человеческих островков, извлеченных из трупных доноров, и продемонстрировал улучшения в лечении диабетиков 1 типа, склонных к гипогликемии . [ 81 ] Однако двумя основными препятствиями, с которыми сталкивается этот метод, являются ограниченная доступность донорских органов и необходимость в иммуносупрессорах для предотвращения иммунного ответа в организме пациента.
Несколько исследований были посвящены разработке биоискусственной поджелудочной железы с иммобилизацией островков Лангерганса внутри полимерных капсул. Первая попытка достижения этой цели была продемонстрирована в 1980 году Лимом и др. где островковые клетки ксенотрансплантата были инкапсулированы внутри альгинатно-полилизиновых микрокапсул и показали значительные результаты in vivo в течение нескольких недель. [ 3 ] Предполагается, что имплантация этих инкапсулированных клеток поможет отказаться от использования иммунодепрессантов, а также позволит использовать ксенотрансплантаты клеток, что позволит избежать проблемы нехватки доноров.
Полимерами, используемыми для микрокапсулирования островков, являются альгинат, [ 82 ] хитозан, [ 83 ] полиэтиленгликоль (ПЭГ), [ 84 ] агароза, [ 85 ] сульфат целлюлозы натрия и водонерастворимые полиакрилаты, причем обычно используемыми полимерами являются альгинат и ПЭГ. Благодаря успешным исследованиям in vitro с использованием этого метода проводится значительная работа по клиническим испытаниям с использованием микроинкапсулированных островков человека. В 2003 году Министерство здравоохранения Италии разрешило проведение в Университете Перуджи микрокапсул альгината/PLO, содержащих островковые клетки, для пилотных клинических испытаний первой фазы. [ 54 ] потенциал клинического применения ПЭГилирования и низких доз иммунодепрессанта циклоспорина В другом исследовании оценивался А. Испытание, начатое компанией Novocell в 2005 году, в настоящее время представляет собой фазу I/II клинических испытаний, включающих имплантацию аллотрансплантатов островковых клеток в подкожную область. [ 86 ] Однако были проведены противоречивые исследования, включающие клинические испытания на людях, в которых компания Living Cell Technologies Ltd продемонстрировала выживаемость функциональных ксеногенных клеток, трансплантированных без иммунодепрессантов, в течение 9,5 лет. [ 87 ] Однако испытание подверглось резкой критике со стороны Международной ассоциации ксенотрансплантации как рискованное и преждевременное. [ 88 ] Однако, несмотря на то, что клинические испытания продолжаются, необходимо решить несколько серьезных проблем, таких как биосовместимость и иммунозащита. [ 89 ]
Также изучаются потенциальные альтернативы инкапсуляции изолированных островков (алло- или ксеногенного происхождения). Используя технологию сульфата целлюлозы натрия от компании Austrianova Singapore, была инкапсулирована линия островковых клеток, и было продемонстрировано, что клетки остаются жизнеспособными и выделяют инсулин в ответ на глюкозу. [ 90 ] В доклинических исследованиях имплантированные инкапсулированные клетки смогли восстановить уровень глюкозы в крови у крыс с диабетом в течение 6 месяцев. [ 91 ]
Рак
[ редактировать ]Использование инкапсулированных в клетки микрокапсул для лечения некоторых форм рака показало большой потенциал. Один из подходов, предпринятый исследователями, заключается в имплантации микрокапсул, содержащих генетически модифицированные клетки, секретирующие цитокины. Пример этого был продемонстрирован Cirone et al. когда генетически модифицированные цитокины IL-2, секретирующие неаутологичные мышиные миобласты, имплантированные мышам, показали задержку роста опухоли с увеличением выживаемости животных. [ 92 ] Однако эффективность этого лечения была кратковременной из-за иммунного ответа на имплантированные микрокапсулы. Другой подход к подавлению рака заключается в использовании ингибиторов ангиогенеза для предотвращения высвобождения факторов роста , которые приводят к распространению опухолей. Эффект от имплантации микрокапсул, нагруженных ксеногенными клетками, генетически модифицированными для секреции эндостатина , антиангиогенного препарата, вызывающего апоптоз в опухолевых клетках, широко изучен. [ 93 ] [ 94 ] Однако этот метод местной доставки микрокапсул оказался невозможен при лечении пациентов со многими опухолями или в случаях метастазирования , что привело к недавним исследованиям, включающим системную имплантацию капсул. [ 95 ] [ 96 ]
В 1998 году мышиная модель рака поджелудочной железы была использована для изучения эффекта имплантации генетически модифицированного цитохрома P450, экспрессирующего кошачьи эпителиальные клетки, инкапсулированные в полимеры сульфата целлюлозы, для лечения солидных опухолей. [ 97 ] Этот подход впервые продемонстрировал применение клеток, экспрессирующих ферменты, для активации химиотерапевтических агентов. На основании этих результатов инкапсулированный продукт клеточной терапии NovaCaps был протестирован в клинических исследованиях фазы I и II для лечения рака поджелудочной железы у пациентов. [ 98 ] [ 99 ] и недавно был признан Европейским агентством по лекарственным средствам (EMEA) препаратом-орфаном в Европе. Дальнейшее клиническое исследование фазы I/II с использованием того же продукта подтвердило результаты первого исследования, продемонстрировав приблизительно удвоение времени выживания у пациентов с раком поджелудочной железы IV стадии. [ 100 ] Во всех этих исследованиях с использованием сульфата целлюлозы, помимо явного противоопухолевого эффекта, капсулы хорошо переносились и не наблюдалось побочных реакций, таких как иммунный ответ на капсулы, что демонстрирует биосовместимую природу капсул с сульфатом целлюлозы. У одного пациента капсулы применялись почти 2 года без каких-либо побочных эффектов.
Эти исследования показывают многообещающее потенциальное применение клеточных микрокапсул для лечения рака. [ 42 ] Однако решения таких проблем, как иммунный ответ, приводящий к воспалению окружающей ткани в месте имплантации капсулы, должны быть тщательно изучены, прежде чем станут возможными дальнейшие клинические испытания.
Болезни сердца
[ редактировать ]Многочисленные исследования посвящены разработке эффективных методов регенерации сердечной ткани у больных, перенесших ишемическую болезнь сердца. Новый подход к решению проблем, связанных с восстановлением ишемизированных тканей, заключается в использовании терапии на основе стволовых клеток. [ 101 ] Однако фактический механизм, благодаря которому терапия на основе стволовых клеток оказывает генеративное воздействие на функцию сердца, все еще находится в стадии изучения. Несмотря на то, что были изучены многочисленные методы введения клеток, эффективность количества клеток, сохраняемых в работающем сердце после имплантации, все еще очень низка. Многообещающим подходом к решению этой проблемы является использование клеточной микроинкапсуляционной терапии, которая, как было доказано, обеспечивает более высокое удержание клеток по сравнению с инъекцией свободных стволовых клеток в сердце. [ 102 ]
Другая стратегия улучшения воздействия метода клеточной инкапсуляции на регенеративные применения в сердце заключается в использовании генетически модифицированных стволовых клеток, способных секретировать ангиогенные факторы, такие как фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), которые стимулируют неоваскуляризацию и восстанавливают перфузию в поврежденном ишемизированном сердце. [ 103 ] [ 104 ] Пример этого показан в исследовании Zang et al. где генетически модифицированные ксеногенные клетки CHO, экспрессирующие VEGF, были инкапсулированы в альгинат-полилизин-альгинатные микрокапсулы и имплантированы в миокард крысы. [ 105 ] Было замечено, что инкапсуляция защищала клетки от иммуноответа в течение трех недель, а также приводила к улучшению состояния сердечной ткани после инфаркта за счет усиления ангиогенеза.
Терапия моноклональными антителами
[ редактировать ]Использование моноклональных антител в терапии в настоящее время широко распространено для лечения рака и воспалительных заболеваний. Используя технологию сульфата целлюлозы, ученые успешно инкапсулировали клетки гибридомы, продуцирующие антитела, и продемонстрировали последующее высвобождение терапевтического антитела из капсул. [ 45 ] [ 46 ] Капсулы, содержащие клетки гибридомы, использовались в доклинических исследованиях для доставки нейтрализующих антител к мышиному ретровирусу FrCasE, успешно предотвращающих заболевание.
Другие условия
[ редактировать ]Инкапсулирующая терапия нацелена на многие другие заболевания, особенно те, которые связаны с дефицитом некоторых белков биологического происхождения. Одним из наиболее успешных подходов является внешнее устройство, которое действует аналогично диализному аппарату , только с резервуаром из гепатоцитов свиньи , окружающим полупроницаемую часть трубки для переливания крови. [ 106 ] Этот аппарат способен удалять токсины из крови пациентов, страдающих тяжелой печеночной недостаточностью . Другие приложения, которые все еще находятся в разработке, включают клетки, которые производят нейротрофический фактор ресничного происхождения для лечения БАС и болезни Хантингтона , нейротрофический фактор глиального происхождения для лечения болезни Паркинсона , эритропоэтин для лечения анемии и гормон роста для лечения карликовости . [ 107 ] Кроме того, моногенные заболевания, такие как гемофилия, болезнь Гоше и некоторые мукополисахаридные расстройства , также потенциально могут быть мишенью инкапсулированных клеток, экспрессирующих белок, которого в противном случае не хватает у пациента.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бишелье V (1993). «О противоопухолевом иммунитете; гетерологичная имплантация опухолей куриным эмбрионам». Журнал исследований рака . 40 : 122-140. дои : 10.1007/bf01636399 . S2CID 46623134 .
- ^ Jump up to: а б Чанг Т.М. (октябрь 1964 г.). «Полупроницаемые микрокапсулы». Наука . 146 (3643): 524–5. Бибкод : 1964Sci...146..524C . дои : 10.1126/science.146.3643.524 . ПМИД 14190240 . S2CID 40740134 .
- ^ Jump up to: а б Лим Ф., Сан AM (ноябрь 1980 г.). «Микроинкапсулированные островки как биоискусственная эндокринная поджелудочная железа». Наука . 210 (4472): 908–10. Бибкод : 1980Sci...210..908L . дои : 10.1126/science.6776628 . ПМИД 6776628 .
- ^ Jump up to: а б Лёр, М; Баго, ЗТ; Бергмейстер, Х; Сейна, М; Фройнд, М; Гельбманн, В; Гюнцбург, WH; Есновский, Р; Хейн, Дж; Хауэнштайн, К; Хеннингер, В; Хоффмейер, А; Карл, П; Крегер, Дж. К.; Кундт, Г; Либе, С; Лозерт, Ю; Мюллер, П; Пробст, А; Пюшель, К; Реннер, М; Ренц, Р; Саллер, Р; Лосось, Б; Уолтер, я (апрель 1999 г.). «Клеточная терапия с использованием микроинкапсулированных клеток 293, трансфицированных генной конструкцией, экспрессирующей CYP2B1, ифосфамид-превращающий фермент, вводимый внутриартериально пациентам с поздней стадией рака поджелудочной железы: исследование фазы I/II». Журнал молекулярной медицины . 77 (4): 393–8. дои : 10.1007/s001090050366 . ПМИД 10353444 . S2CID 19524260 .
- ^ Лёр, М; Хоффмейер, А; Крегер, Дж; друг, М; Хейн, Дж; Холле, А; Карл, П; Кнофель, WT; Дорогой; Мюллер, П; Ницца, Х; Реннер, М; Саллер, РМ; Вагнер, Т; Хауэнштайн, К; Гинцбург, Вашингтон; Лосось, Б. (19 мая 2001 г.). «Микроинкапсулированное клеточное лечение неоперабельного рака поджелудочной железы». Ланцет . 357 (9268): 1591–2. дои : 10.1016/S0140-6736(00)04749-8 . ПМИД 11377651 . S2CID 690466 .
- ^ Лор, М; Крогер, Дж. К.; Хоффмейер, А.; Фройнд, М.; Хейн, Дж.; Холле, А.; Кнофель, WT; Либе, С.; Низзе, Х.; Реннер, М.; Саллер, Р.; Карл, П.; Мюллер, П.; Вагнер, Т.; Хауэнштайн, К.; Салмонс, Б.; Гинцберг, WH (2003). «Безопасность, осуществимость и клиническая польза локализованной химиотерапии с использованием микроинкапсулированных клеток при неоперабельной карциноме поджелудочной железы в исследовании фазы I/II». Терапия рака . 1 : 121–31.
- ^ Jump up to: а б Муруа А., Портеро А., Ориве Г., Эрнандес Р.М., де Кастро М., Педрас Х.Л. (декабрь 2008 г.). «Технология клеточного микрокапсулирования: на пути к клиническому применению». J Контрольный релиз . 132 (2): 76–83. дои : 10.1016/j.jconrel.2008.08.010 . ПМИД 18789985 .
- ^ Сакаи С., Кавабата К., Оно Т., Идзима Х., Каваками К. (август 2005 г.). «Разработка агарозных капсул размером с сито (<100 микрон), содержащих клетки млекопитающих, для клеточной терапии». Биоматериалы . 26 (23): 4786–92. doi : 10.1016/j.bimaterials.2004.11.043 . ПМИД 15763258 .
- ^ Целлези Ф., Вебер В., Фюссенеггер М., Хаббелл Дж. А., Тирелли Н. (декабрь 2004 г.). «На пути к полностью синтетическому заменителю альгината: оптимизация схемы термического гелеобразования/химической сшивки («тандемное» гелеобразование) для производства шариков и капсул с жидким ядром». Биотехнология. Биоинж . 88 (6): 740–9. дои : 10.1002/бит.20264 . ПМИД 15532084 .
- ^ Jump up to: а б Гован-младший, Файф Дж.А., Джарман Т.Р. (июль 1981 г.). «Выделение альгинат-продуцирующих мутантов Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida и Pseudomonas mendocina» . Дж. Генерал Микробиол . 125 (1): 217–20. дои : 10.1099/00221287-125-1-217 . ПМИД 6801192 .
- ^ Оттерлей М., Остгаард К., Скьок-Брэк Г., Смидсрёд О., Сун-Шионг П., Эспевик Т. (август 1991 г.). «Индукция продукции цитокинов моноцитами человека, стимулированными альгинатом». Дж. Иммунотер . 10 (4): 286–91. дои : 10.1097/00002371-199108000-00007 . ПМИД 1931864 . S2CID 29535720 .
- ^ Эспевик Т., Оттерлей М., Скьок-Брэк Г., Райан Л., Райт С.Д., Сундан А. (январь 1993 г.). «Участие CD14 в стимуляции продукции цитокинов полимерами уроновой кислоты». Евро. Дж. Иммунол . 23 (1): 255–61. дои : 10.1002/eji.1830230140 . ПМИД 7678226 . S2CID 39328915 .
- ^ Сун-Шионг П., Оттерли М., Скьяк-Брэк Г. и др. (февраль 1991 г.). «Иммунологическая основа фиброзной реакции на имплантированные микрокапсулы». Пересадка. Проц . 23 (1 Пт 1): 758–9. ПМИД 1990681 .
- ^ Клейтон Х.А., Лондон, Нью-Джерси, Коллоби П.С., Белл П.Р., Джеймс РФ (1991). «Влияние состава капсул на биосовместимость капсул альгинат-поли-L-лизина». J Микроинкапсула . 8 (2): 221–33. дои : 10.3109/02652049109071490 . ПМИД 1765902 .
- ^ Jump up to: а б с Орив Дж., Там С.К., Педрас Х.Л., Халле Дж.П. (июль 2006 г.). «Биосовместимость микрокапсул альгинат-поли-L-лизина для клеточной терапии». Биоматериалы . 27 (20): 3691–700. doi : 10.1016/j.bimaterials.2006.02.048 . ПМИД 16574222 .
- ^ Де Вос П., Де Хаан Б., Ван Шильфгаард Р. (февраль 1997 г.). «Влияние альгинатной композиции на биосовместимость альгинат-полилизиновых микрокапсул». Биоматериалы . 18 (3): 273–8. дои : 10.1016/S0142-9612(96)00135-4 . ПМИД 9031730 .
- ^ Де Вос, Пол; Р. ван Шифгаарде (сентябрь 1999 г.). «Проблемы биосовместимости». В Кютрайбере, Виллем М.; Ланца, Роберт П.; Чик, Уильям Л. (ред.). Технология клеточной инкапсуляции и терапия . Биркхойзер Бостон. ISBN 978-0-8176-4010-1 .
- ^ Jump up to: а б Дюссо Ж., Там С.К., Менар М. и др. (февраль 2006 г.). «Оценка методов очистки альгината: влияние на загрязнение полифенолами, эндотоксинами и белками». J Biomed Mater Res A. 76 (2): 243–51. дои : 10.1002/jbm.a.30541 . ПМИД 16265647 .
- ^ Jump up to: а б Там С.К., Дюссо Ж., Полизу С., Менар М., Халле Ж.П., Яхья Л. (март 2006 г.). «Влияние остаточного загрязнения на биофункциональные свойства очищенных альгинатов, используемых для инкапсуляции клеток». Биоматериалы . 27 (8): 1296–305. doi : 10.1016/j.bimaterials.2005.08.027 . ПМИД 16154192 .
- ^ Кинг А., Стрэнд Б., Рокстад А.М. и др. (март 2003 г.). «Улучшение биосовместимости микрокапсул альгината/поли-L-лизина/альгината за счет использования эпимеризованного альгината в качестве покрытия». J Biomed Mater Res A. 64 (3): 533–9. дои : 10.1002/jbm.a.10276 . ПМИД 12579568 .
- ^ Странд Б.Л., Мёрх Я.А., Сиверцен К.Р., Эспевик Т., Скьок-Брэк Г. (март 2003 г.). «Микрокапсулы, изготовленные из ферментативно адаптированного альгината». J Biomed Mater Res A. 64 (3): 540–50. дои : 10.1002/jbm.a.10337 . ПМИД 12579569 .
- ^ Роули Дж. А., Муни DJ (2002). «Альгинатный тип и фенотип миобластов, контролирующий плотность RGD». Журнал исследований биомедицинских материалов . 60 (2): 217–223. дои : 10.1002/jbm.1287 . hdl : 2027.42/34424 . ПМИД 11857427 .
- ^ Бунтхикул Т., Конг Х.Дж., Хсионг С.С., Хуан Ю.К. и др. (2008). «Количественная оценка связи между количеством связей и пролиферацией миобластов». Фарадеевские дискуссии . 139 : 53–70. Бибкод : 2008FaDi..139...53B . дои : 10.1039/B719928G . ПМИД 19048990 .
- ^ Ориве Г., Эрнандес Р.М., Гаскон А.Р. и др. (январь 2003 г.). «Инкапсуляция клеток: перспективы и прогресс» . Нат. Мед . 9 (1): 104–7. дои : 10.1038/nm0103-104 . hdl : 11370/6f510ad3-9d4e-4331-a6a9-ffaf1934146a . ПМИД 12514721 . S2CID 52886666 .
- ^ Стрэнд Б.Л., Райан Т.Л., Инт Вельд П. и др. (2001). «Поли-L-лизин вызывает фиброз альгинатных микрокапсул посредством индукции цитокинов» . Пересадка клеток . 10 (3): 263–75. дои : 10.3727/000000001783986800 . ПМИД 11437072 . S2CID 207737497 .
- ^ Калафиоре Р., Баста Г., Лука Г. и др. (июнь 1999 г.). «Трансплантация островков поджелудочной железы, содержащихся в микрокапсулах минимального объема, у высших млекопитающих с диабетом». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 875 (1): 219–32. Бибкод : 1999NYASA.875..219C . дои : 10.1111/j.1749-6632.1999.tb08506.x . ПМИД 10415570 . S2CID 44430148 .
- ^ Jump up to: а б Ван Т., Лачик И., Брисова М. и др. (апрель 1997 г.). «Система инкапсуляции для иммуноизоляции островков поджелудочной железы». Нат. Биотехнология . 15 (4): 358–62. дои : 10.1038/nbt0497-358 . ПМИД 9094138 . S2CID 2562893 .
- ^ Хак Т., Чен Х., Оуян В. и др. (март 2005 г.). «Исследование in vitro микрокапсул альгината-хитозана: альтернатива трансплантации клеток печени для лечения печеночной недостаточности». Биотехнология. Летт . 27 (5): 317–22. дои : 10.1007/s10529-005-0687-3 . ПМИД 15834792 . S2CID 33146794 .
- ^ Грин Д.В., Левек И., Уолш Д. и др. (апрель 2005 г.). «Биоминерализованные полисахаридные капсулы для инкапсуляции, организации и доставки типов клеток человека и факторов роста». Передовые функциональные материалы . 15 (6): 917–923. дои : 10.1002/adfm.200400322 . S2CID 96065192 .
- ^ Jump up to: а б Чен Х., Оуян В., Джонс М. и др. (2007). «Получение и характеристика новых полимерных микрокапсул для инкапсуляции и терапии живых клеток». Клеточная биохимия. Биофиз . 47 (1): 159–68. дои : 10.1385/cbb:47:1:159 . ПМИД 17406068 . S2CID 7106304 .
- ^ Красаекоопт В., Бхандари Б., Дит Х. (август 2004 г.). «Влияние материалов покрытия на некоторые свойства альгинатных шариков и выживаемость микроинкапсулированных пробиотических бактерий». Международный молочный журнал . 14 (8): 737–743. дои : 10.1016/j.idairyj.2004.01.004 .
- ^ Шевалле Б., Хербадж Д. (март 2000 г.). «Биоматериалы на основе коллагена как трехмерный каркас для клеточных культур: применение в тканевой инженерии и генной терапии». Мед Биол Энг Компьютер . 38 (2): 211–8. дои : 10.1007/bf02344779 . ПМИД 10829416 . S2CID 7071778 .
- ^ Малафая П.Б., Сильва Г.А., Рейс Р.Л. (май 2007 г.). «Полимеры природного происхождения как носители и каркасы для биомолекул и доставки клеток в тканевой инженерии». Адв. Делив лекарств. Преподобный . 59 (4–5): 207–33. дои : 10.1016/j.addr.2007.03.012 . hdl : 1822/14053 . ПМИД 17482309 . S2CID 27587429 .
- ^ Лю С., Пеулве П., Джин О. и др. (август 1997 г.). «Возрастание аксонов через коллагеновые трубки, соединяющие спинной мозг с нервными корешками». Дж. Нейроски. Рез . 49 (4): 425–32. doi : 10.1002/(SICI)1097-4547(19970815)49:4<425::AID-JNR4>3.0.CO;2-A . ПМИД 9285519 . S2CID 7596508 .
- ^ Чунг Х.Дж., Пак Т.Г. (май 2007 г.). «Поверхностная инженерия и готовые каркасы для тканевой инженерии, выделяющие лекарства». Адв. Делив лекарств. Преподобный . 59 (4–5): 249–62. дои : 10.1016/j.addr.2007.03.015 . ПМИД 17482310 .
- ^ Янг С., Вонг М., Табата Ю., Микос А.Г. (декабрь 2005 г.). «Желатин как средство доставки для контролируемого высвобождения биологически активных молекул». J Контрольный релиз . 109 (1–3): 256–74. дои : 10.1016/j.jconrel.2005.09.023 . ПМИД 16266768 .
- ^ Пипер Дж.С., Хафманс Т., ван Вахем П.Б. и др. (ноябрь 2002 г.). «Нагрузка коллаген-гепарансульфатных матриц bFGF способствует ангиогенезу и образованию тканей у крыс». Дж. Биомед. Матер. Рез . 62 (2): 185–94. дои : 10.1002/jbm.10267 . ПМИД 12209938 .
- ^ Айеде К., Джанаси Э., Ориенти I, Зекки В. (1997). «Микрокапсулы хитозана как системы контролируемого высвобождения инсулина» . J Микроинкапсула . 14 (5): 567–76. дои : 10.3109/02652049709006810 . ПМИД 9292433 .
- ^ Муцарелли Р., Бальдассар В., Конти Ф. и др. (май 1988 г.). «Биологическая активность хитозана: ультраструктурное исследование». Биоматериалы . 9 (3): 247–52. дои : 10.1016/0142-9612(88)90092-0 . ПМИД 3408796 .
- ^ Алтиок Д., Алтиок Э., Тихминлиоглу Ф (июль 2010 г.). «Физические, антибактериальные и антиоксидантные свойства хитозановых пленок, содержащих масло тимьяна, для потенциального применения в заживлении ран». J Mater Sci Mater Med . 21 (7): 2227–36. дои : 10.1007/s10856-010-4065-x . hdl : 11147/2717 . ПМИД 20372985 . S2CID 36032774 .
- ^ Тан В., Кришнарадж Р., Десаи Т.А. (апрель 2001 г.). «Оценка наноструктурированных композитных коллагеново-хитозановых матриц для тканевой инженерии». Тканевый англ . 7 (2): 203–10. дои : 10.1089/107632701300062831 . ПМИД 11304455 .
- ^ Jump up to: а б с д Венкат Чоккалингам, Юрьен Тел, Флориан Виммерс, Синь Лю, Сергей Семенов, Джулиан Тиле, Карл Г. Фигдор, Вильгельм Т.С. Хак, Исследование клеточной гетерогенности в секретирующих цитокины иммунных клетках с использованием капельной микрофлюидики, Лаборатория на чипе, 13, 4740 -4744, 2013, DOI: 10.1039/C3LC50945A, http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/lc/c3lc50945a#!divAbstract
- ^ Хартгеринк Дж. Д., Бениаш Э., Ступп С. И. (ноябрь 2001 г.). «Самосборка и минерализация пептидно-амфифильных нановолокон». Наука . 294 (5547): 1684–8. Бибкод : 2001Sci...294.1684H . дои : 10.1126/science.1063187 . ОСТИ 1531578 . ПМИД 11721046 . S2CID 19210828 .
- ^ Даутценберг, Х; Шульдт, У; Грасник, Г; Карл, П; Мюллер, П; Лёр, М; Пелегрин, М; Пехачик, М; Ромбс, К.В.; Гюнцбург, WH; Лосось, Б; Саллер, РМ (18 июня 1999 г.). «Разработка полиэлектролитных комплексных микрокапсул на основе сульфата целлюлозы для медицинского применения». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 875 (1): 46–63. Бибкод : 1999NYASA.875...46D . дои : 10.1111/j.1749-6632.1999.tb08493.x . ПМИД 10415557 . S2CID 19417211 .
- ^ Jump up to: а б Пелегрин, М; Марин, М; Ноэль, Д; Дель Рио, М; Саллер, Р; Штанге, Дж; Мицнер, С; Гюнцбург, WH; Пехачик, М. (июнь 1998 г.). «Системная долгосрочная доставка антител иммунокомпетентным животным с использованием капсул из сульфата целлюлозы, содержащих клетки, продуцирующие антитела». Генная терапия . 5 (6): 828–34. дои : 10.1038/sj.gt.3300632 . ПМИД 9747463 . S2CID 24025798 .
- ^ Jump up to: а б Пелегрин, М; Марин, М; Оутс, А; Ноэль, Д; Саллер, Р; Лосось, Б; Печачик, М. (1 июля 2000 г.). «Иммунотерапия вирусного заболевания путем получения in vivo терапевтических моноклональных антител». Генная терапия человека . 11 (10): 1407–15. дои : 10.1089/10430340050057486 . ПМИД 10910138 .
- ^ Армяну, С; Хесслер, я; Саллер, Р; Энгельманн, МГ; Хайнеманн, Ф; Крауш, Э; Штанге, Дж; Мицнер, С; Лосось, Б; Гюнцбург, WH; Никол, С. (июль – август 2001 г.). «Периваскулярная имплантация in vivo инкапсулированных упаковочных клеток для длительного переноса ретровирусных генов». Журнал микроинкапсуляции . 18 (4): 491–506. дои : 10.1080/02652040010018047 . ПМИД 11428678 . S2CID 218897136 .
- ^ Винярчик, С; Градский, З; Костолич, Б; Габлер, К; Кениг, Г; Реннер, М; Саллер, РМ; Просл, Х; Лосось, Б; Гюнцбург, WH; Хейн, Дж. (сентябрь 2002 г.). «Клинический протокол лечения опухолей молочной железы собак с использованием инкапсулированных клеток, синтезирующих цитохром P450, активирующих циклофосфамид: исследование фазы I/II». Журнал молекулярной медицины . 80 (9): 610–4. дои : 10.1007/s00109-002-0356-0 . ПМИД 12226743 . S2CID 37931996 .
- ^ Лосось, Б; Хаузер, О.; Гинцбург, Вашингтон; Таботта, В. (2007). «Производство GMP инкапсулированного продукта клеточной терапии: проблемы и соображения» . Журнал биообработки . 6 (2): 37–44. doi : 10.12665/J62.Лосось . Архивировано из оригинала 7 февраля 2015 г. Проверено 10 октября 2013 г.
- ^ Рабанель, Мишель; Николя Бертран; Шилпа Сант; Сальма Луати; Патрис Хильдген (июнь 2006 г.). «Полисахаридные гидрогели для приготовления систем доставки иммуноизолированных клеток». Серия симпозиумов ACS, Vol. 934 . Американское химическое общество. стр. 305–309. ISBN 978-0-8412-3960-9 .
- ^ Jump up to: а б Бенуа Д.С., Шварц М.П., Дерни А.Р., Ансет К.С. (октябрь 2008 г.). «Малые функциональные группы для контролируемой дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток человека, инкапсулированных в гидрогель» . Нат Матер . 7 (10): 816–23. Бибкод : 2008NatMa...7..816B . дои : 10.1038/nmat2269 . ПМЦ 2929915 . ПМИД 18724374 .
- ^ Jump up to: а б Ориве Дж., Де Кастро М., Конг Х.Дж. и др. (май 2009 г.). «Биоактивные клеточно-гидрогелевые микрокапсулы для клеточной доставки лекарств». J Контрольный релиз . 135 (3): 203–10. дои : 10.1016/j.jconrel.2009.01.005 . ПМИД 19344677 .
- ^ де Вос П., де Хаан Б.Дж., Кампс Дж.А., Фаас М.М., Китано Т. (март 2007 г.). «Зета-потенциалы капсул альгината-PLL: прогностический показатель биосовместимости?». J Biomed Mater Res A. 80 (4): 813–9. дои : 10.1002/jbm.a.30979 . ПМИД 17058213 .
- ^ Jump up to: а б Ориве Г., Эрнандес Р.М., Родригес Гаскон А. и др. (февраль 2004 г.). «История, проблемы и перспективы клеточного микроинкапсулирования». Тенденции Биотехнологии . 22 (2): 87–92. дои : 10.1016/j.tibtech.2003.11.004 . ПМИД 14757043 .
- ^ Jump up to: а б с Рабанель Дж. М., Банки Икс, Зуауи Х., Мохтар М., Хильдген П. (2009). «Прогресс в области микрокапсуляционных методов клеточной терапии». Биотехнологический прогресс . 25 (4): 946–63. дои : 10.1002/btpr.226 . ПМИД 19551901 . S2CID 26032787 .
- ^ Улудаг Х., Де Вос П., Треско Пенсильвания (август 2000 г.). «Технология инкапсуляции клеток млекопитающих». Адв. Делив лекарств. Преподобный . 42 (1–2): 29–6 дои : 10.1016/S0169-409X(00)00053-3 . ПМИД 10942814 .
- ^ Jump up to: а б с Чжоу X, Харальдссон Т, Нания С, Рибет Ф, Палано Г, Хойхель Р, Лёр М, ван дер Вейнгаарт В (2018). «Инкапсуляция клеток человека в гелевые микрошарики с косинтезированными концентрическими нанопористыми твердыми оболочками». Адв. Функц. Мэтр . 28 (21): 1707129. doi : 10.1002/adfm.201707129 . hdl : 10616/47027 . S2CID 104267420 .
- ^ Юэт П.К., Харрис Т.Дж., Гусен М.Ф. (1995). «Математическое моделирование роста иммобилизованных животных клеток». Кровозаменитель Artif Cells Immobil Biotechnol . 23 (1): 109–33. дои : 10.3109/10731199509117672 . ПМИД 7719442 .
- ^ Jump up to: а б Теонг, Бенджамин; Манусакас, Иоаннис; Чанг, Шву Джен; Хуан, Хань Сян; Джу, Куэн-Ченг; Куо, Шых Мин (01 октября 2015 г.). «Альтернативный подход к инкапсуляции клеток сферами Volvox». Материаловедение и инженерия: C . 55 : 79–87. дои : 10.1016/j.msec.2015.05.063 . ПМИД 26117741 .
- ^ Мартони С., Бхатена Дж., Джонс М.Л., Урбанска А.М., Чен Х., Пракаш С. (2007). «Исследование микроинкапсулированных активных лактобацилл BSH в моделируемом желудочно-кишечном тракте человека» . Дж. Биомед. Биотехнология . 2007 (7): 1–9. дои : 10.1155/2007/13684 . ПМК 2217584 . ПМИД 18273409 .
- ^ Чен Х., Оуян В., Мартони С. и др. (2010). «Исследование сшитых генипином микрокапсул для пероральной доставки живых бактериальных клеток и других биотерапевтических средств: приготовление и анализ in vitro на моделируемой модели желудочно-кишечного тракта человека» . Международный журнал полимерной науки . 2010 : 1–10. дои : 10.1155/2010/985137 . 985137.
- ^ Jump up to: а б Нику, Алиреза Мехреган; Кадходаи, Рассул; Горани, Бехруз; Раззак, Хусам; Такер, Ник (2 октября 2016 г.). «Контроль морфологии и характеристик материала микрогидрогелей альгината кальция, полученных электрораспылением». Журнал микроинкапсуляции . 33 (7): 605–612. дои : 10.1080/02652048.2016.1228707 . ISSN 0265-2048 . ПМИД 27559609 . S2CID 24406079 .
- ^ Сакаи С., Му С., Кавабата К., Хасимото И., Каваками К. (август 2006 г.). «Биосовместимость капсул размером с сито по сравнению с микрокапсулами обычного размера». J Biomed Mater Res A. 78 (2): 394–8. дои : 10.1002/jbm.a.30676 . ПМИД 16680700 .
- ^ Сугиура С., Ода Т., Изумида Ю. и др. (июнь 2005 г.). «Контроль размера гранул альгината кальция, содержащих живые клетки, с использованием массива микросопел». Биоматериалы . 26 (16): 3327–31. doi : 10.1016/j.bimaterials.2004.08.029 . ПМИД 15603828 .
- ^ Ренкен А., Ханкелер Д. (1998). «Микроинкапсуляция: обзор полимеров и технологий с акцентом на биоискусственные органы». Полимерия . 43 (9): 530–539. doi : 10.14314/polymery.1998.530 .
- ^ Jump up to: а б Ориве Г., Гаскон А.Р., Эрнандес Р.М., Игартуа М., Луис Педрас Дж. (май 2003 г.). «Технология клеточного микрокапсулирования для биомедицинских целей: новые идеи и проблемы». Тренды Фармакол. Катание на лыжах . 24 (5): 207–10. дои : 10.1016/S0165-6147(03)00073-7 . ПМИД 12767713 .
- ^ Гюнцбург WH, Салмонс Б (май 2000 г.). «Ксенотрансплантация: так ли велик риск вирусной инфекции, как мы думали?». Мол Мед сегодня . 6 (5): 199–208. дои : 10.1016/s1357-4310(00)01708-1 . ПМИД 10782067 .
- ^ Ханкелер Д. (ноябрь 2001 г.). «Алло-трансплантация ксено: как биоискусственные органы переходят в клинику. Введение». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 944 : 1–6. дои : 10.1111/j.1749-6632.2001.tb03818.x . ПМИД 11797662 . S2CID 34310840 .
- ^ Jump up to: а б Боуи К.М., Чанг П.Л. (август 1998 г.). «Разработка инженерных клеток для имплантации в генной терапии». Адв. Делив лекарств. Преподобный . 33 (1–2): 31–43. дои : 10.1016/S0169-409X(98)00018-0 . ПМИД 10837651 .
- ^ де Гроот М., Шуурс Т.А., ван Шильфгаарде Р. (сентябрь 2004 г.). «Причины ограниченной выживаемости микроинкапсулированных трансплантатов островков поджелудочной железы». Дж. Сург. Рез . 121 (1): 141–50. дои : 10.1016/j.jss.2004.02.018 . ПМИД 15313388 .
- ^ Фиглюцци М., Плати Т., Корнолти Р. и др. (март 2006 г.). «Биосовместимость и функция микроинкапсулированных островков поджелудочной железы». Акта Биоматер . 2 (2): 221–7. doi : 10.1016/j.actbio.2005.12.002 . ПМИД 16701881 .
- ^ Бюнгер CM, Тифенбах Б, Янке А и др. (май 2005 г.). «Удаление тканевого ответа на капсулы с альгинатом-таблетками путем временного высвобождения совместно инкапсулированных стероидов». Биоматериалы . 26 (15): 2353–60. doi : 10.1016/j.bimaterials.2004.07.017 . ПМИД 15585238 .
- ^ Горен А., Дахан Н., Горен Э., Барух Л., Махлуф М. (январь 2010 г.). «Инкапсулированные мезенхимальные стволовые клетки человека: уникальная гипоиммуногенная платформа для долгосрочной клеточной терапии» . ФАСЕБ Дж . 24 (1): 22–31. дои : 10.1096/fj.09-131888 . ПМИД 19726759 . S2CID 12310570 .
- ^ Дэйв Р.И., Шах Н.П. (январь 1997 г.). «Жизнеспособность йогурта и пробиотических бактерий в йогуртах, приготовленных из коммерческих заквасок». Международный молочный журнал . 7 (1): 31–41. дои : 10.1016/S0958-6946(96)00046-5 .
- ^ Кайласапати К., Суприади Д. (1996). «Влияние концентрата сывороточного белка на выживаемость лактобактерий ацидофилин в лактозогидролизованном йогурте при хранении в холодильнике». Милхвиссеншафт . 51 : 565–569.
- ^ Ланкапутра В.Е., Шах Н.П., Бритц М.Л. (1996). «Выживание бифидобактерий при хранении в холодильнике в присутствии кислоты и перекиси водорода». Милхвиссеншафт . 51 : 65–70.
- ^ «Здоровье и питательные свойства пробиотиков в пищевых продуктах, включая сухое молоко с живыми молочнокислыми бактериями». Отчет экспертов ФАО/ВОЗ . Часто задаваемые вопросы/ВОЗ. 2001.
- ^ Гиллиленд SE (октябрь 1989 г.). «Ацидофильные молочные продукты: обзор потенциальных преимуществ для потребителей» . Дж. Молочная наука . 72 (10): 2483–94. doi : 10.3168/jds.S0022-0302(89)79389-9 . ПМИД 2513349 .
- ^ Анал А, Сингх Х (май 2007 г.). «Последние достижения в области микрокапсулирования пробиотиков для промышленного применения и адресной доставки». Тенденции в пищевой науке и технологиях . 18 (5): 240–251. дои : 10.1016/j.tifs.2007.01.004 .
- ^ Кизилел С., Гарфинкель М., Опара Э. (декабрь 2005 г.). «Биоискусственная поджелудочная железа: прогресс и проблемы». Диабетическая технология. Там . 7 (6): 968–85. дои : 10.1089/диа.2005.7.968 . ПМИД 16386103 .
- ^ Шапиро А.М., Лейки Дж.Р., Райан Э.А. и др. (июль 2000 г.). «Трансплантация островков у семи пациентов с сахарным диабетом 1 типа с использованием иммуносупрессивной схемы без глюкокортикоидов» . Н. англ. Дж. Мед . 343 (4): 230–8. дои : 10.1056/NEJM200007273430401 . ПМИД 10911004 .
- ^ Калафиоре Р. (апрель 2003 г.). «Альгинатные микрокапсулы для иммунозащиты трансплантата островковых клеток поджелудочной железы: борьба и прогресс на пути к окончательному лечению сахарного диабета 1 типа». Эксперт Опин Биол Тер . 3 (2): 201–5. дои : 10.1517/14712598.3.2.201 . ПМИД 12662135 . S2CID 2644577 .
- ^ Хардикар А.А., Рисбуд М.В., Бхонде Р.Р. (июнь 2000 г.). «Улучшенное восстановление после криоконсервации после инкапсуляции островков в хитозан-альгинатные микрокапсулы». Пересадка. Проц . 32 (4): 824–5. дои : 10.1016/s0041-1345(00)00995-7 . ПМИД 10856598 .
- ^ ГМ Круза, Хегре О.Д., Ламберти Ф.В. и др. (1999). «Эффективность in vitro и in vivo островков свиньи, инкапсулированных в межфазно фотополимеризованные мембраны из диакрилата полиэтиленгликоля» . Пересадка клеток . 8 (3): 293–306. дои : 10.1177/096368979900800310 . ПМИД 10442742 . S2CID 23817640 .
- ^ Кобаяши Т., Аомацу Ю., Канехиро Х., Хисанага М., Накадзима Ю. (февраль 2003 г.). «Защита изографта островков NOD от аутоиммунного разрушения путем микрокапсулирования в агарозе». Пересадка. Проц . 35 (1): 484–5. дои : 10.1016/S0041-1345(02)03829-0 . ПМИД 12591496 .
- ^ «Информация о клинических испытаниях» . Проверено 21 ноября 2010 г.
- ^ Эллиотт Р.Б., Эскобар Л., Тан П.Л., Музина М., Звейн С., Бьюкенен С. (март 2007 г.). «Живые инкапсулированные свиные островки от пациента с диабетом 1 типа через 9,5 лет после ксенотрансплантации». Ксенотрансплантация . 14 (2): 157–61. дои : 10.1111/j.1399-3089.2007.00384.x . ПМИД 17381690 . S2CID 2448282 .
- ^ Гроуз С. (апрель 2007 г.). «Критики раскритиковали российский эксперимент по проверке поджелудочной железы свиней на диабетиков». Нат. Мед . 13 (4): 390–1. дои : 10.1038/nm0407-390b . ПМИД 17415358 . S2CID 30212176 .
- ^ де Вос П., Хамель А.Ф., Татаркевич К. (февраль 2002 г.). «Соображения относительно успешной трансплантации инкапсулированных островков поджелудочной железы» . Диабетология . 45 (2): 159–73. дои : 10.1007/s00125-001-0729-x . ПМИД 11935147 .
- ^ Штадльбауэр, В; Стиглер, П.Б.; Шаффельнер, С; Хаузер, О; Халвакс, Г; Иберер, Ф; Челисснигг, К.Х.; Лакнер, К. (июль 2006 г.). «Морфологическая и функциональная характеристика линии бета-клеток поджелудочной железы, микроинкапсулированных в сульфат целлюлозы натрия / поли(диаллилдиметиламмоний хлорид)». Ксенотрансплантация . 13 (4): 337–44. дои : 10.1111/j.1399-3089.2006.00315.x . ПМИД 16768727 . S2CID 23300052 .
- ^ Стейглер, П; Штадльбауэр, В.; Хакл, Ф.; Иберер, Ф.; Лакнер, К.; Хаузер, О.; Шаффельнер, С.; Странк, Д.; Челисснигг, К. (2009). «Ксенотрансплантация микроинкапсулированных клеток островков свиньи NaCS крысам с диабетом» . Органная биология . 16 (1):104.
- ^ Сирон П., Буржуа Дж. М., Остин Р. К., Чанг П. Л. (июль 2002 г.). «Новый подход к подавлению опухолей с помощью микроинкапсулированных рекомбинантных клеток». Хм. Джин Тер . 13 (10): 1157–66. дои : 10.1089/104303402320138943 . hdl : 1807.1/817 . ПМИД 12133269 .
- ^ Джоки Т., Махлуф М., Атала А. и др. (январь 2001 г.). «Непрерывное высвобождение эндостатина из микроинкапсулированных сконструированных клеток для терапии опухолей». Нат. Биотехнология . 19 (1): 35–9. дои : 10.1038/83481 . ПМИД 11135549 . S2CID 19238339 .
- ^ Прочтите Т.А., Соренсена Д.Р., Махеспарана Р. и др. (январь 2001 г.). «Местное лечение эндостатином глиом, вводимых микроинкапсулированными клетками-продуцентами». Нат. Биотехнология . 19 (1): 29–34. дои : 10.1038/83471 . ПМИД 11135548 . S2CID 20018782 .
- ^ Дэн Х, Чжан Ю, Ван В, Ма Х, Фей Дж (апрель 2007 г.). «Ингибирование роста опухоли у мышей эндостатином, полученным из инкапсулированных клеток, трансплантированных в брюшную полость». Акта Биохим. Биофиз. Грех. (Шанхай) . 39 (4): 278–84. дои : 10.1111/j.1745-7270.2007.00273.x . ПМИД 17417683 .
- ^ Сироне П., Буржуа Ж.М., Чанг П.Л. (июль 2003 г.). «Антиангиогенная терапия рака с помощью микроинкапсулированных клеток». Хм. Джин Тер . 14 (11): 1065–77. дои : 10.1089/104303403322124783 . hdl : 1807.1/818 . ПМИД 12885346 . S2CID 11506637 .
- ^ Карл П., Мюллер П., Ренц Р. и др. (1998). «Внутриопухолевая инъекция инкапсулированных клеток, продуцирующих оксазафосфорин, активирующий цитохром P450, для таргетной химиотерапии». Генная терапия рака . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 451. Спрингер. стр. 97–106. дои : 10.1007/978-1-4615-5357-1_16 . ISBN 978-1-4613-7444-2 . ПМИД 10026857 .
- ^ Лёр М., Хоффмейер А., Крегер Дж. и др. (май 2001 г.). «Микроинкапсулированное клеточное лечение неоперабельного рака поджелудочной железы». Ланцет . 357 (9268): 1591–2. дои : 10.1016/S0140-6736(00)04749-8 . ПМИД 11377651 . S2CID 690466 .
- ^ Лор М., Крогер Дж.К., Хоффмейер А. и др. (2003). «Безопасность, осуществимость и клиническая польза локализованной химиотерапии с использованием микроинкапсулированных клеток при неоперабельной карциноме поджелудочной железы в исследовании фазы I/II». Рак Там . 1 : 121–131.
- ^ Лам, П; Хан, Г; Стрипек, Р; Хуэй, КМ; Касахара, Н.; Пэн, КВ; Гуинн, бакалавр наук (март 2013 г.). «Инновационная эволюция генной и клеточной терапии рака» . Генная терапия рака . 20 (3): 141–9. дои : 10.1038/cgt.2012.93 . ПМИД 23370333 .
- ^ Коллинз С.Д., Баффур Р., Ваксман Р. (2007). «Клеточная терапия при инфаркте миокарда». Кардиоваск Реваск Мед . 8 (1): 43–51. дои : 10.1016/j.carrev.2006.11.005 . ПМИД 17293268 .
- ^ Пол А., Ге Ю., Пракаш С., Шум-Тим Д. (сентябрь 2009 г.). «Микроинкапсулированные стволовые клетки для восстановления тканей: значение клеточной терапии миокарда». Реген Мед . 4 (5): 733–45. дои : 10.2217/rme.09.43 . ПМИД 19761398 .
- ^ Мадедду П. (май 2005 г.). «Терапевтический ангиогенез и васкулогенез для регенерации тканей». Эксп. Физиол . 90 (3): 315–26. дои : 10.1113/EXPPHYSIOL.2004.028571 . ПМИД 15778410 . S2CID 46129646 .
- ^ Джейкобс Дж. (декабрь 2007 г.). «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями с помощью ангиогенной терапии». Препарат Дисков. Сегодня . 12 (23–24): 1040–5. CiteSeerX 10.1.1.596.4084 . дои : 10.1016/j.drudis.2007.08.018 . ПМИД 18061883 .
- ^ Чжан Х, Чжу С.Дж., Ван В., Вэй Ю.Дж., Ху СС (январь 2008 г.). «Трансплантация микроинкапсулированных генетически модифицированных ксеногенных клеток усиливает ангиогенез и улучшает функцию сердца». Джин Тер . 15 (1): 40–8. дои : 10.1038/sj.gt.3303049 . ПМИД 17943144 . S2CID 26156156 .
- ^ Бонавита, АГ; Куарежма К; Котта-де-Алмейда V; Пинто М.А.; Сарайва Р.М. (май – июнь 2010 г.). «Ксенотрансплантация гепатоцитов для лечения заболеваний печени». Ксенотрансплантация . 17 (3): 181–187. дои : 10.1111/j.1399-3089.2010.00588.x . ПМИД 20636538 . S2CID 21273636 .
- ^ Лисахт, Майкл Дж.; Патрик Эбишер (апрель 1999 г.). «Инкапсулированные клетки как терапия». Научный американец . 280 (4): 76–82. Бибкод : 1999SciAm.280d..76L . doi : 10.1038/scientificamerican0499-76 . ПМИД 10201119 .