BACKGROUND: The development of encapsulation technologies has played an important role in improving cryopreservation outcomes for many cell and tissue types over the past 20 years. Alginate encapsulation cryopreservation (AECryo) has been incorporated into a range of applications in biotechnology, species conservation and clinical therapies, using cells from many different phyla, including higher plants, animal and human cells. This review describes the background to the origins of AECryo, the development of AECryo in higher plant tissues, broadening to current applications in algal conservation, the roles for AECryo in preserving phytodiversity, fungal species and in animal and human cells. OBJECTIVE: The main aims are to provide information resources on AECryo in different areas of biology and to stimulate new ideas for wider applications and future improvement. The translation of this useful biopreservation strategy into new opportunities for cell cryopreservation and storage at non-freezing temperatures are also discussed.
- MeSH
- algináty farmakologie MeSH
- houby účinky léků fyziologie MeSH
- kryoprezervace metody MeSH
- kyselina glukuronová farmakologie MeSH
- kyseliny hexuronové farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- PEG-DMA hydrogel farmakologie MeSH
- rostliny účinky léků MeSH
- zmrazování * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
Úvod: Materiály pro moderní wound-management dnes představují velmi širokou a heterogenní skupinu. Jedním z nejvýznamnějších představitelů této skupiny jsou přírodní materiály, nebo přesněji polysacharidy izolované z různých rostlin a živočichů. Při narůstající rezistenci patogenů k zavedeným antimikrobiálním látkám je zároveň snaha o objevování nových mechanismů účinku těchto materiálů. Gum karaya (GK) představuje velmi nadějného zástupce skupiny přírodních polysacharidů, a protože je získávána ze stromu Sterculia urens jako pryskyřice, dá se předpokládat také její určitá antimikrobiální aktivita. Materiál a metodika: Antimikrobiální potenciál GK jsme testovali na několika předem vybraných kmenech tak, aby korespondovaly s reálnou epidemiologickou situací původců infekčních komplikací v oblasti ošetřování popálenin. Mezi testovanými kmeny byli zástupci jak grampozivitního i gramnegativního spektra bakterií, tak kvasinky. Meticillin citlivý Staphylococcus aureus CCM 4223 (ATCC 29213), meticillin rezistentní Staphylococcus aureus CCM 4750 (ATCC 43300), Klebsiella pneumoniae CCM 4985 (ATCC 700603), Candida albicans CCM 8261 (ATCC 90028), Pseudomonas aeruginosa CCM 3955 (ATCC 27853) byly získány z České kolekce mikroorganismů. Pseudomonas aeruginosa FF 1, Pseudomonas aeruginosa FF 2 a Pseudomonas aeruginosa FF 3 (všechny multirezistentní kmeny) byly získány z kolekce mikroorganismů Fakultní nemocnice u svaté Anny. Antimikrobiální testování bylo provedeno pomocí diskového difuzního testu. Další sada antimikrobiálních testů byla provedena za pomocí měření růstových křivek. Výsledky: V rámci testování bakteriostatické aktivity se ukázala 1% koncentrace GK a také 1% a 0,5% koncentrace chitosanu (Ch) jako efektivní vůči všem testovaným patogenům. Podobnou efektivitu si dále uchovala i kombinace GK50/Ch50 v koncentraci 1% a 0,5%. Nižší koncentrace kombinovaného materiálu byly pouze velmi slabě efektivní vůči testovaným kmenům Candida albicans. Testování baktericidní aktivity ovšem nepřineslo pozitivní výsledky, mimo kandid, u kterých byl zaznamenán pouze částečný efekt GK50/Ch50 při 1% koncentraci. Testování pomocí růstových křivek se ukázalo, že efektivita jak samotné GK, tak také chitosanu byla výrazně vyšší u grampozitivních bakterií v porovnání s bakteriemi gramnegativními. V případě tohoto experimentu byla použita pouze desetinová koncentrace v porovnání s koncentrací u diskového difuzního testu. Tyto výsledky korespondují s daty získanými při testování bakteriostatické aktivity. Závěr: Jedná se o první publikaci, která se pokouší komplexně definovat potenciál v antimikrobiální aktivitě GK a také možné potenciace této aktivity pomocí chitosanu. V oblasti gramnegativního spektra je ovšem potřeba dalších experimentů zejména s vyšší koncentrací GK.
Introduction: Materials for modern wound-management are a very broad and heterogeneous group. One of the most important representatives is natural materials, or more precisely polysaccharides isolated from various plants and animals. With the increasing resistance of pathogens to established antimicrobial agents, there is also an attempt to discover new mechanisms of the effects of these materials. Gum karaya (GK) is a very promising representative of the natural polysaccharides group and, since it is obtained from Sterculia urens as resin, it is also possible to assume its certain antimicrobial activity. Material and methodology: The antimicrobial potential of GK and chitosan (Ch) has been tested on several preselected strains to match the real epidemiological situation of the agents of infectious complications in the field of burned wounds. Tested strains included representatives of gram-positive and gram-negative bacteria as well as selected yeasts. Methicillin susceptible Staphylococcus aureus CCM 4223 (ATCC 29213), methicillin resistant Staphylococcus aureus CCM 4750 (ATCC 43300), Klebsiella pneumoniae CCM 4985 (ATCC 700603), Candida albicans CCM 8261 (ATCC 90028), Pseudomonas aeruginosa CCM 3955 (ATCC 27853) were obtained from the Czech Collection of Microorganisms. Pseudomonas aeruginosa FF 1, Pseudomonas aeruginosa FF 2 and Pseudomonas aeruginosa FF 3 (all multi-resistant clinical strains), Staphylococcus epidermidis A 013, Staphylococcus epidermidis A 117, and Candida parapsilosis BC 11 were obtained from the Collection of Microorganisms at the St. Anne’s University Hospital, Brno. Antimicrobial tests were performed using the disk diffusion test methodology. Another set of antimicrobial tests was obtained by measuring the growth curves. Results: Bacteriostatic activity testing showed 1% GK concentration and both 1% and 0.5% chitosan concentration effective against all pathogens tested. The combination of GK50/Ch50 in concentrations of 1% and 0.5% had similar or better effect. Lower concentrations of the combined material are poorly effective against tested strains. Bactericidal activity testing has not produced positive results, except for Candida spp., where only a partial effect of GK50/Ch50 was observed at 1% concentration. In the growth curve test, the efficiency of both GK alone and chitosan was found to be significantly higher in gram-positive bacteria compared to gram-negative ones. In the case of this experiment, only a one-tenth concentration was used compared to the disk diffusion test concentration. This results correspond with the data from the bacteriostatic activity testing. Conclusion: This is the first publication that attempts to comprehensively define the potential for GK antimicrobial activity and also the possible potentiation of this activity with the use of chitosan. Further experiments are needed to extend the antimicrobial efficiency to gram-negative bacteria.
A potential delivery system has to be fabricated for crossing the blood–brain barrier (BBB) to reach the brain fluid for effective delivery of drugs for any neurological disorders. The present study is aimed for the delivery of donepezil through functionalized PNIPAM nanogel by overcoming the BBB using zebrafish model. We had synthesized the poly N-isopropyl acrylamide nanogels with 20 nm size for sustained drug release. The entrapment of donepezil in the nanogel was quantified as 87.5% by HPLC and its sustained drug release pattern was achieved at 37 °C using Janus green dye release assay. Acetylcholineesterase inhibition assay for the donepezil conjugated nanogel (DCN) has confirmed thermoresponsive drug release by obtaining the donepezil peak at 9.3 min retention time in HPLC. Swim behavior and heart beat rates were found to be biocompatible for the functionalized nanogel DCN in zebrafish. Histological analysis revealed increased pial surface in anterior telenchepalon region of zebrafish brain for the DCN administered fishes. DCN treated embryos exhibited minor developmental deformities above 5 μg/ml and thus confirmed its minimal toxicity and its therapeutic efficiency. This study may shed light on the development of neurospecific nanogel for targeted and sustained drug release to brain by crossing the blood–brain barrier.
- Klíčová slova
- PNIPAM,
- MeSH
- acetylcholinesterasa MeSH
- akrylové pryskyřice MeSH
- chemie farmaceutická MeSH
- dánio pruhované MeSH
- donepezil MeSH
- hematoencefalická bariéra * metabolismus MeSH
- indany farmakokinetika farmakologie MeSH
- kardiotoxicita etiologie MeSH
- modely u zvířat MeSH
- nanočástice MeSH
- nanotechnologie * MeSH
- PEG-DMA hydrogel chemická syntéza MeSH
- piperidiny farmakokinetika farmakologie MeSH
- polysorbáty MeSH
- systémy cílené aplikace léků * MeSH
- uvolňování léčiv MeSH
- velikost částic MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- Klíčová slova
- Prontosan, Granuflex Extra Thin, Suprasorb, Nu-Gel,
- MeSH
- antibakteriální látky aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- antiinfekční látky lokální terapeutické užití MeSH
- hodnocení rizik metody MeSH
- hojení ran MeSH
- intenzivní péče o novorozence MeSH
- kůže zranění MeSH
- lékové roztoky terapeutické užití MeSH
- lidé MeSH
- neonatologie MeSH
- novorozenec nedonošený MeSH
- novorozenec MeSH
- obvazy hydrokoloidní MeSH
- okluzivní ošetření rány MeSH
- PEG-DMA hydrogel terapeutické užití MeSH
- rány a poranění * farmakoterapie ošetřování prevence a kontrola MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- novorozenec MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Encapsulation is a well-established method of biomaterial protection, controlled release, and efficient delivery. Here we evaluated encapsulation of monoclonal antibody M75 directed to tumor biomarker carbonic anhydrase IX (CA IX) into alginate microbeads (SA-beads) or microcapsules made of sodium alginate, cellulose sulfate, and poly(methylene-co-guanidine) (PMCG). M75 antibody release was quantified using ELISA and its binding properties were assessed by immunodetection methods. SA-beads showed rapid M75 antibody release in the first hour, followed by steady release during the whole experiment of 7 days. In contrast, the M75 release from PMCG capsules was gradual, reaching the maximum concentration on the 7th day. The release was more efficient at pH 6.8 compared to pH 7.4. The released antibody could recognize CA IX, and target the CA IX-positive cells in 3D spheroids. In conclusion, SA-beads and PMCG microcapsules can be considered as promising antibody reservoirs for targeting of cancer cells.
- MeSH
- antigeny nádorové imunologie metabolismus MeSH
- antitumorózní látky aplikace a dávkování MeSH
- buněčné sféroidy metabolismus MeSH
- karboanhydrasa IX imunologie metabolismus MeSH
- koncentrace vodíkových iontů MeSH
- lidé MeSH
- mikrosféry * MeSH
- monoklonální protilátky aplikace a dávkování imunologie farmakokinetika MeSH
- nádorové biomarkery imunologie metabolismus MeSH
- nádorové buňky kultivované MeSH
- nádory metabolismus patologie MeSH
- PEG-DMA hydrogel * MeSH
- systémy cílené aplikace léků metody MeSH
- uvolňování léčiv MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
OBJECTIVE: It was hypothesized that increasing the time for which onabotulinum toxin A (OnabotA) is exposed to the urothelium following intravesical instillation will augment its effect. TC-3 is an inert heat-sensitive hydrogel, which creates an intravesical bulk providing a slow release of the embedded drug after instillation. The aim of this study was to evaluate the effect of OnabotA, embedded in inert TC-3 hydrogel, in patients with idiopathic overactive bladder (OAB). METHODS: In total, 39 female patients (age 30-65, average 53.8 years) with OAB symptoms were randomized for the study into four groups, each receiving 50 ml of the following intravesical instillations: Group A, 0.9% NaCl (placebo, n = 11); Group B, TC-3 gel + 200 U OnabotA (n = 9); Group C, TC-3 gel + 200 U OnabotA + dimethyl sulfoxide (DMSO) (n = 10); and Group D, DMSO (n = 9). The parameters were compared before and 1 month after treatment. RESULTS: When comparing parameters using conventional statistical methods (Kruskal-Wallis test), no statistically significant changes were observed within the groups. Comparison of the medians using an analysis based on the mathematical gnostics showed the superiority of the method used in Group B over the other groups in the following parameters: number of urgency grade 3 + 4 episodes/72 h, number of leakage episodes/72 h, Overactive Bladder Questionnaire total score and Patient Perception of Bladder Condition total score. Group D showed its superiority over the other groups in respect to the number of nocturia episodes/72 h. CONCLUSIONS: The results indicate that intravesical instillation of OnabotA, embedded in TC-3 gel, could become an alternative to intramural injection for a well-selected subgroup of patients.
- MeSH
- aplikace intravezikální MeSH
- botulotoxiny typ A aplikace a dávkování MeSH
- dospělí MeSH
- dvojitá slepá metoda MeSH
- hyperaktivní močový měchýř farmakoterapie MeSH
- inhibitory uvolňování acetylcholinu aplikace a dávkování MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nosiče léků MeSH
- PEG-DMA hydrogel MeSH
- pilotní projekty MeSH
- prospektivní studie MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- randomizované kontrolované studie MeSH
- srovnávací studie MeSH
- Klíčová slova
- nekrektomie, oplachový roztok, ultrazvukový čistič ran SonicOne,
- MeSH
- antibakteriální látky aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- chirurgie operační metody využití MeSH
- debridement metody využití MeSH
- dolní končetina * patologie MeSH
- hojení ran * MeSH
- lidé MeSH
- nekróza * diagnóza terapie MeSH
- PEG-DMA hydrogel aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- senioři MeSH
- terapie ran pomocí řízeného podtlaku metody využití MeSH
- transplantace kůže metody využití MeSH
- týmová péče o pacienty MeSH
- ultrazvuk metody přístrojové vybavení trendy MeSH
- vaskulitida * diagnóza etiologie terapie MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Hyaluronan-based tissue substitutes are promising materials in cartilage reconstruction surgery. Herein, the chondrogenesis of human mesenchymal stem cells (MSC) in a hydrogel based on a tyramine derivative of hyaluronan crosslinked by hydrogen peroxidase (HA-TA) was evaluated. Human MSC seeded in the scaffold were incubated in standard chondrogenic medium and medium enriched with bone morphogenetic protein-6 (BMP6). Cell viability, the gene expression of selected markers (collagen type II, aggrecan, SOX9, collagen type X, and osteopontin), and the histological characteristics were examined during three weeks of in vitro cultivation. The tissue reaction of both unseeded and MSC seeded HA-TA scaffolds were tested in vivo after subcutaneous application in rats for 12 weeks. The data showed that cells resisted the process of crosslinking and remained viable for the whole time while exhibiting changes in cell organization. Human MSC cultivated in HA-TA hydrogel expressed genes of both chondrogenic and osteogenic differentiation and the addition of BMP6 revealed a tendency to potentiate both processes. Histological analysis of HA-TA in vivo implants did not reveal a chronic inflammatory reaction. In both cases, in vivo HA-TA implants were continuously degraded and MSC-seeded hydrogels tended to form clusters similar to in vitro samples. In conclusion, MSC chondrogenic differentiation may proceed in a HA-TA scaffold that is biocompatible. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A: 102A: 3523-3530, 2014.
- MeSH
- buněčná diferenciace * účinky léků genetika MeSH
- chondrogeneze * účinky léků genetika MeSH
- experimentální implantáty MeSH
- imobilizované buňky cytologie účinky léků metabolismus MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- kyselina hyaluronová farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- mezenchymální kmenové buňky cytologie účinky léků metabolismus MeSH
- PEG-DMA hydrogel farmakologie MeSH
- peroxidasa metabolismus MeSH
- reagencia zkříženě vázaná farmakologie MeSH
- regulace genové exprese účinky léků MeSH
- subkutánní tkáň účinky léků MeSH
- tyramin farmakologie MeSH
- viabilita buněk účinky léků MeSH
- zobrazování trojrozměrné MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Chronická rána je sama o sobě velkým problémem pro pacienty. Pokud ji doprovází také bolest, je léčba náročnější. Proto je výhodou, že jsou na našem trhu také materiály, které působí nejenom léčebně na ránu samotnou, ale mohou v ní snížit bolest, v některých případech i odstranit.
- Klíčová slova
- Mepilex Ag,
- MeSH
- analgetika MeSH
- anamnéza MeSH
- antibakteriální látky MeSH
- antiinfekční látky lokální MeSH
- chronická bolest MeSH
- hojení ran * MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nekróza MeSH
- obvazy * MeSH
- ošetřovatelská péče MeSH
- péče o kůži MeSH
- PEG-DMA hydrogel MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- sloučeniny stříbra * terapeutické užití MeSH
- zdravotní sestry v klinické praxi MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
PURPOSE OF THE STUDY Articular cartilage defects arise due to injury or osteochondral disease such as osteonecrosis or osteochondritis dissecans. In adult patients cartilage has minimal ability to repair itself and the lesions develop into degenerative arthritis. Overcoming the low regenerative capacity of the cartilage cells and the Hayflick limit poses a challenge for the therapy of osteochondral defects. Composite scaffolds with appropriate biomechanical properties combined with a suitable blend of proliferation and differentiation factors could be a solution. The aim of this in vitro study was to develop a novel functionalised hydrogel with an integrated drug delivery system stimulating articular cartilage regeneration. MATERIAL AND METHODS Injectable collagen/ hyaluronic acid/fibrin composite hydrogel was mixed with nanofibre-based microparticles. These were loaded with ascorbic acid and dexamethasone. In addition, the effect of thrombocyte-rich solution (TRS) was studied. The gels seeded with mesenchymal stem cells (MSCs) were cultivated for 14 days. The viability, proliferation and morphology of the cells were evaluated using molecular and microscopic methods. Scaffold degradation was also assessed. RESULTS The cultivation study showed that MSCs remained viable in all experimental groups, which indicated good biocompatibility of the gel. However, the number of cells in the groups enriched with microparticles was lower than in the other groups. On the other hand, confocal microscopy showed higher cell viability and rounded morphology of the cells, which can be associated with chodrogenic differentiation. The scaffolds containing microparticles showed significantly higher stability during the 14-day experiment. DISCUSSION Our results suggest that the addition of microparticles to the scaffold improved cell differentiation into the chondrogenic lineage, resulting in a lower proliferation rate. Cell viability was better in the groups enriched with microparticles that served as an efficient drug delivery system. In addition, the presence of microparticles slowed down gel degradation which can help achieve sufficient stability of the system for the time frame required for cartilage regeneration. CONCLUSIONS The novel approach described here produced an efficient system where microparticles served as a drug delivery system and stabilised the gel for prolonged periods of time. These characteristics play an important role in the development of scaffolds for cartilage regeneration. In the future the results of these in vitro experiments will be verified in an in vivo study.
- MeSH
- injekce intraartikulární MeSH
- kloubní chrupavka * patologie účinky léků MeSH
- multipotentní kmenové buňky * fyziologie metabolismus MeSH
- nanovlákna terapeutické užití MeSH
- nosiče léků * MeSH
- osteoartróza terapie MeSH
- PEG-DMA hydrogel terapeutické užití MeSH
- příprava léků metody MeSH
- proliferace buněk MeSH
- řízená tkáňová regenerace * metody MeSH
- systémy cílené aplikace léků * metody MeSH
- techniky in vitro MeSH
- trombocyty fyziologie metabolismus MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH