Transplantation of Langerhans islet

Transplantation of Langerhans islets is a probable treatment of Type 1 diabetes which
targets to replace insulin therapy and to have intimate glucose control. Encapsulation of
living cells in calcium-alginate can improve the transplantation of immobilized insulinproducing
cells in patients with diabetes since the cell will be protected from immune
system by placing cells in alginate beads. An alginate-cell mixture is used to make
alginate capsules where the Langerhans islets are fenced within the capsules [1].
However, there are still some obstacles related to the use of alginate capsules for
transplantation. One major problem preventing the use of alginate capsules in vivo has
been fibroblast overgrowth, which can cause failure of encapsulated Langerhans islets due
to reduce diffusion of oxygen and nutrients to encapsulated cells and activated immune
system damaging islets. The alginates used as a matrix for implanted cells in vivo, should
not give rise to inflammatory reaction causing fibroblast over growth. Cellular
overgrowth may be due to an implanted encapsulated cells immune response to cellular
material leaking out through the capsule membrane, exposure of capsule components,
cells or alginates through capsule breakage or to the alginate material itself [1]. To protect
the cells from the body immune system, a capsule for cell immobilization and
transplantation should be carefully designed. Under physiological conditions the capsules
are also exposed to a combination of destabilizing forces, including the osmotic swelling
of the core, disruption of the alginate-polycation complex and disruption due to shearforces.
Hence, one of the biggest challenges has been to create capsules that are stable
under physiological conditions over long periods, ideally for several years.
Alginate capsules coated with poly-L-lysine (PLL) and alginate have been used for the
microencapsulation of a variety of cell types such as parathyroid xenotransplantation [57]
and may make cell transplantation promising without the use of immunosuppressive
drugs. By binding PLL to the alginate core, a polyanion-polycation complex membrane
will form, which moderates the permeability of the gel, and thus forms the
immunoprotective barrier. In addition, PLL decreases osmotic swelling of the alginate
capsules and therefore stabilizes the capsule. A last alginate layer is used to counteract the
PLL with positive charge to reduce attachment of cells to the capsule. Though, it has been
shown in many studies that the present of PLL increases the host reaction and is harmful
to the encapsulated cells. However, King et al. are shown the improvement of the
biocompatibility of alginate/poly-L-lysine/alginate microcapsules by the use of
epimerized alginate as a coating layer [35], but still there are some challenges to
9
improving biocompatibility of microcapsules. Hence, in this project we have tried to
make different kind of coating both on alginate beads and on alginate-PLL capsules using
fluorescently labeled alginates for detection by fluorescent spectroscopy and CLSM

Kết quả (Việt) 2:

Ghép Langerhans đảo nhỏ là một điều trị có thể có của bệnh tiểu đường loại 1 mà
mục tiêu để thay thế liệu pháp insulin và có kiểm soát glucose thân mật. Encapsulation của
tế bào sống trong canxi alginate có thể cải thiện việc cấy ghép insulinproducing cố định
tế bào trong bệnh nhân tiểu đường từ các tế bào sẽ được bảo vệ từ miễn dịch
hệ thống bằng cách đặt các tế bào trong hạt alginate. Hỗn hợp alginate-cell An được sử dụng để làm cho
viên nang alginate nơi đảo Langerhans đều được chứa trong viên nang [1].
Tuy nhiên, vẫn còn một số trở ngại liên quan đến việc sử dụng viên nang alginate cho
việc cấy ghép. Một vấn đề lớn ngăn chặn việc sử dụng viên nang alginate trong cơ thể đã
được phát triển quá mức nguyên bào sợi, mà có thể gây ra thất bại của gói gọn đảo Langerhans do
để làm giảm sự khuếch tán của oxy và chất dinh dưỡng cho tế bào đóng gói và kích hoạt miễn dịch
hệ thống gây tổn hại đảo nhỏ. Các alginat sử dụng như một ma trận cho các tế bào cấy ghép trong cơ thể, nên
không đưa đến phản ứng viêm gây ra nguyên bào sợi trong tăng trưởng. Cellular
phát triển quá mức có thể là do một tế bào đóng gói cấy đáp ứng miễn dịch tế bào
nguyên liệu bị rò rỉ ra ngoài qua màng tế bào nang, tiếp xúc của các thành phần viên nang,
tế bào hoặc alginat qua nang vỡ hoặc vật liệu alginate tự [1]. Để bảo vệ
các tế bào khỏi hệ thống miễn dịch của cơ thể, một viên nang để cố định tế bào và
ghép nên được thiết kế một cách cẩn thận. Trong điều kiện sinh lý viên
cũng được tiếp xúc với một sự kết hợp của các lực lượng gây mất ổn định, bao gồm sưng thẩm thấu
của lõi, sự gián đoạn của phức alginate-polycation và gián đoạn do shearforces.
Do đó, một trong những thách thức lớn nhất là để tạo ra các viên nang là ổn định
trong điều kiện sinh lý trong thời gian dài, lý tưởng trong nhiều năm.
nang Alginate tráng poly-L-lysine (PLL) và alginate đã được sử dụng cho các
microencapsulation của một loạt các loại tế bào như xenotransplantation cận giáp [57]
và có thể làm cho tế bào ghép đầy hứa hẹn mà không có việc sử dụng ức chế miễn dịch
thuốc. Bằng cách gắn PLL để lõi alginate, một màng phức polyanion-polycation
sẽ hình thành, mà ôn hòa tính thấm của gel, và do đó tạo thành các
rào cản immunoprotective. Ngoài ra, PLL giảm thẩm thấu sưng alginate
viên nang và do đó ổn định các viên nang. Một lớp alginate cuối cùng được sử dụng để chống lại các
PLL với điện tích dương để giảm đính kèm của tế bào nang. Mặc dù, nó đã được
chứng minh trong nhiều nghiên cứu rằng sự có mặt của PLL làm tăng phản ứng máy chủ và gây hại
cho các tế bào đóng gói. Tuy nhiên, King et al. được thể hiện sự cải thiện của
biocompatibility của alginate / poly-L-lysine / viên nang siêu nhỏ alginate bằng việc sử dụng các
alginate epimerized như một lớp phủ [35], nhưng vẫn còn một số thách thức đối với
9
cải thiện biocompatibility của viên nang siêu nhỏ. Do đó, trong dự án này, chúng tôi đã cố gắng
đưa ra nhiều loại lớp phủ cả trên hạt alginate và viên nang alginate-PLL sử dụng
alginat huỳnh quang dán nhãn để phát hiện bởi máy quang phổ huỳnh quang và CLSM