Generación en un solo paso de microesferas de núcleo luminiscente para la encapsulación celular mediante...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los biomateriales
• Microfluidos
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las microesferas de núcleo de biopolímero son vitales para la administración de medicamentos, la ingeniería de tejidos y el diagnóstico.
• Los métodos actuales luchan con la síntesis de alto rendimiento de microgeles de tamaño y forma controlados.
• El logro de características consistentes de micropartículas es esencial para aplicaciones biomédicas confiables.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de un solo paso y de alto rendimiento para generar microsferas de núcleo de alginato de quitosano monodisperso luminiscente.
• Para utilizar la gelación iónica de quitosano y alginato sensible al pH para la morfología controlada del núcleo de la cáscara.
• Incorporar puntos cuánticos de grafeno para imágenes y gelatina de pescado para mejorar la biocompatibilidad.

Principales métodos:

• Se empleó un nuevo modo de funcionamiento pulsado en un dispositivo microfluídico centrífugo.
• El quitosano y el alginato se utilizaron para formar estructuras de núcleo-capa, aprovechando la sensibilidad al pH y la gelación iónica.
• Se incorporaron puntos cuánticos de grafeno fluorescente y gelatina de pescado en las microesferas.

Principales resultados:

• Se sintetizaron con éxito las microsferas de núcleo de alginato de quitosano monodispersa y luminiscente.
• Las microesferas mantuvieron su integridad estructural durante más de 15 días.
• Se ha demostrado una alta biocompatibilidad con células C2C12 (> 88% de viabilidad después de 15 días) y bacterias (> 88% de viabilidad después de 2 días).
• El sistema mostró una escalabilidad significativa para la producción en grandes cantidades.

Conclusiones:

• El método microfluídico centrífugo desarrollado ofrece un enfoque simplificado y eficiente para la producción de microesferas de biopolímeros avanzados.
• Estas microesferas poseen propiedades deseables para aplicaciones biomédicas avanzadas, incluida la administración de medicamentos, la regeneración de tejidos y el diagnóstico.
• La metodología simplifica la producción al tiempo que permite nuevas posibilidades en terapias y diagnósticos específicos.