Le 17B-Estradiol combiné à un biopolymère à base de chitosan accroît la biocompatibilité des cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse

Les cellules dérivées de la moelle osseuse, principalement les cellules endothéliales progénitrices, sont réduites chez les patients souffrant de maladies cardiovasculaires. Leur mobilisation et leur incorporation aux sites de lésion vasculaire sont des évènements prépondérants dans l’accélération des processus de réendothélialisation. Dans un modèle murin, le 17β-estradiol favorise les processus de guérison vasculaire par la mobilisation et le recrutement des cellules endothéliales progénitrices dérivées de la moelle osseuse. Il existe présentement plusieurs stratégies afin d’augmenter la mobilisation des cellules progénitrices ainsi que leur incorporation à la paroi vasculaire. Cependant, peu d’études privilégient la livraison locale d’un nombre élevé de cellules progénitrices fonctionnelles par un véhicule biodégradable et leur maintien au site de lésion afin de favoriser la réendothélialisation ciblée. Un polymère d’intérêt pour cette application s’avère être le chitosan. Ce biopolymère non toxique et biodégradable est couramment utilisé dans l’ingénierie tissulaire et, depuis peu, est utilisé dans la guérison vasculaire. Le chitosan complexé à la phosphorylcholine voit sa solubilité s’accroître dans les solutions aqueuses ainsi que sa biocompatibilité cellulaire en condition physiologique. Le projet de ce mémoire visait donc : 1) à étudier in vitro, la capacité d’un polymère de chitosan complexé à la phosphorylcholine à influencer l’adhésion, la survie, la différenciation et la fonctionnalité cellulaire dans un modèle murin de culture mixte de cellules dérivées de la moelle osseuse et 2) de déterminer l’impact de la présence du 17β-estradiol sur ces mêmes comportements cellulaires. Nos travaux démontrent que la matrice de chitosan-phosphorylcholine s’avère compatible avec notre modèle de culture cellulaire. En effet, ce polymère est capable de promouvoir l’organisation et le développement des cellules dérivées de la moelle osseuse de façon comparable à la matrice normalement utilisée dans la croissance in vitro des cellules endothéliales progénitrices, la fibronectine. De plus, ce polymère n’a nullement compromis l’activité migratoire des cellules, laissant supposer qu’il pourrait éventuellement être un véhicule approprié pour effectuer une livraison cellulaire à un site de lésion. Il s’avère que le 17β-estradiol, lorsqu’ajouté au milieu de culture ou complexé au polymère de chitosan phosphorylcholine, est capable de moduler le comportement cellulaire, et ce, de façon différente. Le 17β-estradiol complexé au polymère de chitosan-phosphorylcholine démontre, par rapport à sa forme soluble, une plus grande aptitude à accroître le nombre de cellules hématopoïétiques ainsi que des cellules endothéliales progénitrices dérivées de la moelle osseuse in vitro. De plus, le 17β-estradiol complexé au polymère de chitosan-phosphorylcholine permet une amplification marquée des cellules endothéliales progénitrices et leur offre un support adéquat afin de favoriser la guérison vasculaire. L’ensemble de nos travaux suggère que le polymère de chitosan complexé à la phosphorylcholine en présence ou non de 17β-estradiol est une matrice compatible avec les cellules progénitrices dérivées de la moelle osseuse in vitro. Le 17β-estradiol complexé au polymère est toutefois plus efficace que sa forme soluble à promouvoir l’amplification du nombre de cellules progénitrices. Ce polymère représente un outil thérapeutique attrayant et une matrice de livraison d’agent bioactif prometteuse pour le recrutement cellulaire dans l’accélération de la guérison vasculaire.

Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.

Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.

Physicochemical characterization of nanoparticles formed between DNA and phosphorylcholine substituted chitosans

The interactions between phosphorylcholine-substituted chitosans (PC-CH) and calf-thymus DNA (ct-DNA) were investigated focusing on the effects of the charge ratio, the pH, and phosphorylcholine content on the size and stability of the complexes using the ethidium bromide fluorescence assay, gel electrophoresis, dynamic light scattering. and fluorescence microscopy. The size and colloidal stability of deacetylated chitosan (CH/DNA) and PC-CH/DNA complexes were strongly dependent on phosphorylcholine content, charge ratios, and pH. The interaction strengths were evaluated from ethidium bromide fluorescence, and at N/P ratios higher than 5.0, no DNA release was observed in any synthesized PC-CH/DNA polyplexes by gel electrophoresis. The PC-CH/DNA polyplexes exhibited a higher resistance to aggregation compared to deacetylated chitosan (CH) at neutral pH. At low pH values highly charged chitosan and its phosphorylcholine derivatives had strong binding affinity with DNA, whereas at higher pH Values CH formed large aggregates and only C-CH derivatives were able to form small nanoparticles with hydrodynamic radii varying from 100 to 150 nm. Nanoparticles synthesized at low ionic strength with PC-CH derivatives containing moderate degrees of substitution (DS = 20% and 40%) remained stable for weeks. Photomicroscopies also confirmed that rhodamine-labeled PC(40)CH derivative nanoparticles presented higher colloidal stability than those synthesized using deacetylated chitosan. Accordingly, due to their improved physicochemical properties these phosphorylcholine-modified chitosans provide new perspectives for controlling the properties of polyplexes. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Physicochemical characterization of nanoparticles formed between DNA and phosphorylcholine substituted chitosans

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Synthesis and characterization of phosphorylcholine-substituted chitosans soluble in physiological pH conditions

A polymer analogous synthesis involving the reductive amination of phosphorylcholine (PC)-glyceraldehyde with primary amines of deacetylated chitosan (M-w approximate to 57000 g mol(-1)) was used to prepare phosphorylcholine-substituted chitosans (PC-CH) with a degree of substitution (DS) ranging from similar to 11 to similar to 53 mol% PC-substituted glucosamine residues. The PC-CH derivatives were characterized by H-1 NMR spectroscopy, FTIR spectroscopy, and multiangle laser light scattering gel permeation chromatography (MALLS-GPC). The pKa of the PC-substituted amine groups (pKa approximate to 7.20) was determined by H-1 NMR titration. The PC-CH samples (1.0 g L-1) were shown to be nontoxic using an MTT assay performed with human KB cells. Aqueous solutions of PC-CH samples (4.0 g L-(1)) of DS g 22 mol% PC-substituted glucosamine residues remained clear, independently of pH (4.0 < pH < 11.0). The remarkable water solubility and nontoxicity displayed by the new PC-CH samples open up new opportunities in the design of chitosan-based biomaterials and nanoparticles.

Chitosan/tripolyphosphate Nanoparticles Loaded With Paraquat Herbicide: An Environmentally Safer Alternative For Weed Control.

Paraquat is a fast acting nonselective contact herbicide that is extensively used worldwide. However, the aqueous solubility and soil sorption of this compound can cause problems of toxicity in nontarget organisms. This work investigates the preparation and characterization of nanoparticles composed of chitosan and sodium tripolyphosphate (TPP) to produce an efficient herbicidal formulation that was less toxic and could be used for safer control of weeds in agriculture. The toxicities of the formulations were evaluated using cell culture viability assays and the Allium cepa chromosome aberration test. The herbicidal activity was investigated in cultivations of maize (Zea mays) and mustard (Brassica sp.), and soil sorption of the nanoencapsulated herbicide was measured. The efficiency association of paraquat with the nanoparticles was 62.6 ± 0.7%. Encapsulation of the herbicide resulted in changes in its diffusion and release as well as its sorption by soil. Cytotoxicity and genotoxicity assays showed that the nanoencapsulated herbicide was less toxic than the pure compound, indicating its potential to control weeds while at the same time reducing environmental impacts. Measurements of herbicidal activity showed that the effectiveness of paraquat was preserved after encapsulation. It was concluded that the encapsulation of paraquat in nanoparticles can provide a useful means of reducing adverse impacts on human health and the environment, and that the formulation therefore has potential for use in agriculture.

Control Of The Properties Of Porous Chitosan-alginate Membranes Through The Addition Of Different Proportions Of Pluronic F68.

This work addresses the development and characterization of porous chitosan-alginate based polyelectrolyte complexes, obtained by using two different proportions of the biocompatible surfactant Pluronic F68. These biomaterials are proposed for applications as biodegradable and biocompatible wound dressing and/or scaffolds. The results indicate that thickness, roughness, porosity and liquid uptake of the membranes increase with the amount of surfactant used, while their mechanical properties and stability in aqueous media decrease. Other important properties such as color and surface hydrophilicity (water contact angle) are not significantly altered or did not present a clear tendency of variation with the increase of the amount of surfactant added to the polyelectrolyte complexes, such as real density, average pore diameter, total pore volume and surface area. The prepared biomaterials were not cytotoxic to L929 cells. In conclusion, it is possible to tune the physicochemical properties of chitosan-alginate polyelectrolyte complexes, through the variation of the proportion of surfactant (Pluronic F68) added to the mixture, so as to enable the desired application of these biomaterials.

Esi(+)-ms And Gc-ms Study Of The Hydrolysis Of N-azobenzyl Derivatives Of Chitosan.

New N-p-chloro-, N-p-bromo-, and N-p-nitrophenylazobenzylchitosan derivatives, as well as the corresponding azophenyl and azophenyl-p-sulfonic acids, were synthesized by coupling N-benzylvchitosan with aryl diazonium salts. The synthesized molecules were analyzed by UV-Vis, FT-IR, 1H-NMR and 15N-NMR spectroscopy. The capacity of copper chelation by these materials was studied by AAS. Chitosan and the derivatives were subjected to hydrolysis and the products were analyzed by ESI(+)-MS and GC-MS, confirming the formation of N-benzyl chitosan. Furthermore, the MS results indicate that a nucleophilic aromatic substitution (SnAr) reaction occurs under hydrolysis conditions, yielding chloroaniline from N-p-bromo-, and N-p-nitrophenylazo-benzylchitosan as well as bromoaniline from N-p-chloro-, and N-p-nitrophenylazobenzyl-chitosan.

Preparation, Characterization And In Vitro Digestibility Of Gellan And Chitosan-gellan Microgels.

Gellan microgels with potential application in delivery systems were obtained by physically cross-linked gellan gum. The microgels were produced by atomization followed by ionotropic gelation using CaCl2 (gellan/Ca) or KCl (gellan/K) as hardening agent and part of them were coated with chitosan in order to improve their resistance to gastric digestion. Size distribution, morphology and zeta potential of microgels were evaluated before and after in vitro digestion process. The long term stability was also evaluated. Spherical microparticles were obtained at gellan concentration above 0.6% w/w, showing average size among 70-120 μm. Most of the coated and uncoated microgels showed stability in aqueous media, except the uncoated gellan/K microgel. The in vitro digestion evaluation showed that all particles maintained their size and shape after the gastric digestion step. However, the enteric digestion caused disintegration of microgels indicating their potential application for enteric delivery systems. The chitosan-coated microgels showed lower degree of fragmentation when compared to the uncoated microgels, indicating that the coating process enable a better control of microgels releasing properties during the enteric digestion.

Immobilization Of Papain On Chitin And Chitosan And Recycling Of Soluble Enzyme For Deflocculation Of Saccharomyces Cerevisiae From Bioethanol Distilleries.

Yeast flocculation (Saccharomyces cerevisiae) is one of the most important problems in fuel ethanol production. Yeast flocculation causes operational difficulties and increase in the ethanol cost. Proteolytic enzymes can solve this problem since it does not depend on these changes. The recycling of soluble papain and the immobilization of this enzyme on chitin or chitosan were studied. Some cross-linking agents were evaluated in the action of proteolytic activity of papain. The glutaraldehyde (0.1-10% w·v(-1)), polyethyleneimine (0.5% v·v(-1)), and tripolyphosphate (1-10% w·v(-1)) inactivated the enzyme in this range, respectively. Glutaraldehyde inhibited all treatments of papain immobilization. The chitosan cross-linked with TPP in 5 h of reaction showed the yield of active immobilized enzyme of 15.7% and 6.07% in chitosan treated with 0.1% PEI. Although these immobilizations have been possible, these levels have not been enough to cause deflocculation of yeast cells. Free enzyme was efficient for yeast deflocculation in dosages of 3 to 4 g·L(-1). Recycling of soluble papain by centrifugation was effective for 14 cycles with yeast suspension in time perfectly compatible to industrial conditions. The reuse of proteases applied after yeast suspension by additional yeast centrifugation could be an alternative to cost reduction of these enzymes.

Chitosan Nanoparticles Loaded The Herbicide Paraquat: The Influence Of The Aquatic Humic Substances On The Colloidal Stability And Toxicity.

Polymeric nanoparticles have been developed for several applications, among them as carrier system of pesticides. However, few studies have investigated the fate of these materials in the environment in relation to colloidal stability and toxicity. In nature, humic substances are the main agents responsible for complexation with metals and organic compounds, as well as responsible for the dynamics of these nanoparticles in aquatic and terrestrial environments. In this context, the evaluation of the influence of aquatic humic substances (AHS) on the colloidal stability and toxicity of polymeric nanoparticles of chitosan/tripolyphosphate with or without paraquat was performed. In this study, the nanoparticles were prepared by the ionic gelation method and characterized by size distribution measurements (DLS and NTA), zeta potential, infrared and fluorescence spectroscopy. Allium cepa genotoxicity studies and ecotoxicity assays with the alga Pseudokirchneriella subcapitata were used to investigate the effect of aquatic humic substances (AHS) on the toxicity of this delivery system. No changes were observed in the physical-chemical stability of the nanoparticles due to the presence of AHS using DLS and NTA techniques. However some evidence of interaction between the nanoparticles and AHS was observed by infrared and fluorescence spectroscopies. The ecotoxicity and genotoxicity assays showed that humic substances can decrease the toxic effects of nanoparticles containing paraquat. These results are interesting because they are important for understanding the interaction of these nanostructured carrier systems with species present in aquatic ecosystems such as humic substances, and in this way, opening new perspectives for studies on the dynamics of these carrier systems in the ecosystem.

Didanosine-loaded Chitosan Microspheres Optimized By Surface-response Methodology: A Modified Maximum Likelihood Classification" Approach Formulation For Reverse Transcriptase Inhibitors."

Didanosine-loaded chitosan microspheres were developed applying a surface-response methodology and using a modified Maximum Likelihood Classification. The operational conditions were optimized with the aim of maintaining the active form of didanosine (ddI), which is sensitive to acid pH, and to develop a modified and mucoadhesive formulation. The loading of the drug within the chitosan microspheres was carried out by ionotropic gelation technique with sodium tripolyphosphate (TPP) as cross-linking agent and magnesium hydroxide (Mg(OH)2) to assure the stability of ddI. The optimization conditions were set using a surface-response methodology and applying the Maximum Likelihood Classification, where the initial chitosan concentration, TPP and ddI concentration were set as the independent variables. The maximum ddI-loaded in microspheres (i.e. 1433mg of ddI/g chitosan), was obtained with 2% (w/v) chitosan and 10% TPP. The microspheres depicted an average diameter of 11.42μm and ddI was gradually released during 2h in simulated enteric fluid.

Combining Xanthan And Chitosan Membranes To Multipotent Mesenchymal Stromal Cells As Bioactive Dressings For Dermo-epidermal Wounds.

The association between tridimensional scaffolds to cells of interest has provided excellent perspectives for obtaining viable complex tissues in vitro, such as skin, resulting in impressive advances in the field of tissue engineering applied to regenerative therapies. The use of multipotent mesenchymal stromal cells in the treatment of dermo-epidermal wounds is particularly promising due to several relevant properties of these cells, such as high capacity of proliferation in culture, potential of differentiation in multiple skin cell types, important paracrine and immunomodulatory effects, among others. Membranes of chitosan complexed with xanthan may be potentially useful as scaffolds for multipotent mesenchymal stromal cells, given that they present suitable physico-chemical characteristics and have adequate tridimensional structure for the adhesion, growth, and maintenance of cell function. Therefore, the purpose of this work was to assess the applicability of bioactive dressings associating dense and porous chitosan-xanthan membranes to multipotent mesenchymal stromal cells for the treatment of skin wounds. The membranes showed to be non-mutagenic and allowed efficient adhesion and proliferation of the mesenchymal stromal cells in vitro. In vivo assays performed with mesenchymal stromal cells grown on the surface of the dense membranes showed acceleration of wound healing in Wistar rats, thus indicating that the use of this cell-scaffold association for tissue engineering purposes is feasible and attractive.

Production Of Microparticles With Gelatin And Chitosan.

In the past few decades, the textile industry has significantly increased investment in research to develop functional fabrics, with a special focus on those aggregating values. Such fabrics can exploit microparticles inferior to 100 μm, such as those made by complex coacervation in their creation. The antimicrobial properties of chitosan can be attributed to these microparticles. Developing particles with uniform structure and properties would facilitate the control for the eventual release of the core material. Thus, a complex coacervation between gelatin and chitosan was studied, and the optimal conditions were replicated in the encapsulation of limonene. Spherical particles formed had an average diameter (D3,2) of 30 μm and were prepared with 89.7% efficiency. Cross-linking of these microparticles using glutaraldehyde and tripolyphosphate was carried out before spray drying. After drying, microparticles cross-linked with glutaraldehyde were oxidized and clustered and those that were cross-linked with tripolyphosphate resisted drying and presented a high yield.