Cell encapsulation using chitosan: chemical aspects and applications

Abstract

In this work, the main approaches for the preparation of encapsulating matrices using chitosan-containing formulations have been reviewed. Various methodologies have been considered, such as physical intermolecular bonds and chemical cross-linking reactions, including the click reactions which have become novel in the cross-linking of systems containing this biopo-lymer. Likewise, the formation of different macroscopic assemblies such as spheroids, vesicles, layer by layer polycomplexes, etc., has been addressed. In the final part of the work, the main achievements reported with these matrices in the encapsulation of cells, both eukaryotic and prokaryotic, are discussed, emphasizing their potential applications and perspectives in different fields as medicine (treatment of traumatic diseases, diabetes, venous diseases, tissue regeneration, transplantation and toler-ance); food (administration of probiotics); industrial applications (bioethanol production); etc.

En este trabajo se han revisado los principa-les enfoques para la preparación de matrices encapsulantes utilizando formulaciones que contienen quitosano. Se han conside-rado diversas metodologías, como las uniones intermoleculares físicas y las reacciones químicas de entrecruzamiento, inclui-das las reacciones click, las cuales se han vuelto una novedad en la reticulación de sistemas que contienen este biopolímero. Asimismo, se ha abordado la formación de diferentes ensamblajes macroscópicos como esferoides, vesículas, policomplejos capa a capa, etc. En la parte final del trabajo se discuten los principales logros reportados con estas matrices en el encapsulado de células, tanto eucariotas como procariotas, enfatizando sus potenciales aplicaciones y perspectivas en diferentes campos como la medicina (tratamiento de enfermedades traumáticas, diabetes, enfermedades venosas, regeneración de tejidos, tras-plante y tolerancia); en la industria alimentaria (administración de probióticos); aplicaciones industriales (producción de bio-etanol); etc.