CT-synlige mikrosfærer muliggør in vivo-sporing af hele kroppen af injicerbare vævstekniske stilladser

Annalisa Bettini, Peter Stephen Patrick, Richard M. Day, Daniel J. Stuckey.

Advanced Healthcare Materials. 2024;13(17).

Sammenfatning

Denne undersøgelse udviklede små svampelignende perler (kaldet mikrobærere), der kan bære terapeutiske celler og, vigtigst af alt, kan ses tydeligt på medicinske billeddannelsesscanninger. Forskerne tilsatte et harmløst kontrastmateriale, bariumsulfat, så perlerne kan ses på computertomografiscanninger (CT), efter at de er blevet sprøjtet ind i kroppen. Det gør det muligt for lægerne at spore, hvor det indopererede materiale befinder sig, hvor længe det bliver siddende, og om de transplanterede celler forbliver i live. I laboratorieforsøg og dyreforsøg var perlerne sikre, tillod celler at vokse på dem og forblev synlige på scanninger i mindst to uger. Mikrosfærerne kunne også leveres gennem minimalt invasive indsprøjtninger, herunder i hjertet. Samlet set kan denne teknologi hjælpe med at forbedre regenerative behandlinger ved at sikre, at implanterede cellebærende stilladser når frem til det rigtige sted og bliver der - samtidig med at lægerne får mulighed for at overvåge behandlingen i realtid.

Abstrakt

Målrettet levering og fastholdelse er væsentlige krav til implanterbare vævstekniske produkter. Ikke-invasive billeddannelsesmetoder, der kan bekræfte placering, fastholdelse og biodistribution af transplanterede celler, der er fastgjort til implanterede vævstekniske stilladser, vil være uvurderlige for optimering og forbedring af regenerative terapier. For at imødekomme dette behov er et injicerbart vævsteknisk stillads bestående af meget porøse mikrosfærer, der er kompatible med celletransplantation, modificeret til at indeholde CT-kontrastmidlet bariumsulfat (BaSO4). De sporbare mikrosfærer viser høj røntgenabsorption, og kontrasten gør det muligt at spore hele kroppen. Mikrosfærerne er cellulariseret med GFP+ Luciferase+ mesenchymale stamceller og viser in vitro biokompatibilitet. In vivo leveres BaSO4-belastede mikrokugler i musens baglår, hvor de forbliver levedygtige i 14 dage. Samregistrering af 3D-bioluminescerende billeddannelse og µCT-rekonstruktioner muliggør vurdering af stilladsmateriale og samlokalisering af celler. De sporbare mikrosfærer er også kompatible med minimalt invasiv levering ved hjælp af ultralydsvejledte transthorakale intramyokardiale injektioner i rotter. Disse resultater tyder på, at BaSO4-belastede mikrosfærer kan bruges som et nyt værktøj til at optimere leveringsteknikker og spore vedholdenhed og fordeling af implanterede stilladsmaterialer. Derudover kan mikrosfærerne cellulariseres og har potentiale til at blive udviklet til et injicerbart vævsudviklet kombinationsprodukt til hjerteregenerering.

Få adgang til hele artiklen her:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.202303588