$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
يعد فهم معدل ومدى ودوافع توزيع المكونات الصيدلانية النشطة داخل الأنسجة البيولوجية الرخوة بعد تطبيقها الموضعي أو الجهازي أمرا بالغ الأهمية لتوضيح الآليات الكامنة وراء امتصاص الأدوية الخاصة بالأنسجة والتمثيل الغذائي والتخليص (أي فهم أعمق للحركية الدوائية للأدوية). هنا ، نقدم طريقة تصوير مترابطة جديدة تدمج التحليل الطيفي البصري غير الخطي والتصوير الطيفي الكتلي للتصور الخالي من الملصقات لبنية الأنسجة وتوزيع الأدوية الموضعية داخل نفس عينة الأنسجة1.
ظهر التحليل الطيفي رامان (RS) كأداة قيمة لرسم خرائط لتوزيع الأدوية داخل الخلايا والأنسجة ذات الدقة المكانية العالية والخصوصية الجزيئية2. يعتمد RS على التشتت غير المرن للضوء3 بواسطة عينة ذات أهمية تسمح بتوصيف كيميائي مفصل عبر الأنماط الاهتزازية المميزة للجزيئات الموجودة فيها ، دون الحاجة إلى ملصقات خارجية. ومع ذلك ، فإن أوقات الاستحواذ الطويلة لإنتاج صور عالية الدقة يمكن أن تضر بسلامة العينات البيولوجية الحساسة. بالإضافة إلى ذلك ، عند فحص طبقات الأنسجة العميقة ، يمكن أن يؤدي تشتت الضوء وامتصاصه بواسطة الأنسجة إلى تخفيف إشارة رامان ، مما يحد من حساسيتها. يمثل الفحص المجهري لتشتت رامان المحفز (SRS) تقدما كبيرا على RS التقليدي ، حيث يستفيد من إثارة الليزر النبضي والكشف عن إشارة رامان المحفزة4. يسمح الفحص المجهري SRS بالحصول على الصور السريعة ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد بدقة مكانية عالية - وعند إجراؤها جنبا إلى جنب مع الجيل التوافقي الثاني (SHG) واثنين من النسخ المجهرية المضان المتحمس للفوتون (TPEF) - يمكن أن يوفر صورة شاملة للأنسجة الضامة والكولاجين والإيلاستين1،5،6،7،8،9. الفحص المجهري SHG هو تقنية بصرية غير خطية تعتمد على تفاعل الضوء مع الهياكل غير المتماثلة المركزية في العينة ، مما يولد إشارة بنصف الطول الموجي للضوء الساقط. إنه مفيد بشكل خاص لتصوير الهياكل المرتبة مثل الكولاجين في الأنسجة البيولوجية. TPEF هي تقنية مجهرية غير خطية أخرى حيث يثير فوتونان منخفض الطاقة الفلوروفور في وقت واحد ، مما يتسبب في انبعاثه من الفلور. يسمح TPEF بتصوير الأنسجة العميقة مع تقليل التلف الضوئي ، حيث يكون ضوء الإثارة في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والذي يخترق أعمق في العينات البيولوجية.
التصوير بقياس الطيف الكتلي (MSI) هو تقنية تحليلية قوية تجمع بين قدرات قياس الطيف الكتلي والمعلومات المكانية ، مما يسمح بتحديد مجموعة واسعة من الجزيئات10،11،12 بدون ملصقات. يعمل مطياف الكتلة الأيونية الثانوية في وقت الرحلة (ToF-SIMS) عن طريق قصف سطح العينة بأيونات أولية عالية الطاقة ، مما يتسبب في طرد أيونات ثانوية من السطح. ثم يتم تسريع هذه الأيونات الثانوية نحو محلل وقت الرحلة ، حيث يتم تحديد نسب الكتلة إلى الشحنة. يسمح هذا التحليل بتحديد الشظايا الجزيئية والاختلافات النظيرية ذات الحساسية والدقة العالية. تم إثبات التطبيقات القيمة ل ToF-SIMS في البحوث البيولوجية والصيدلانية لدراسة المواد الكيميائية والجزيئات الحيوية في الخلايا13 والأنسجة14،15 والأعضاء15.
تم استخدام كل من SRS و ToF-SIMS بشكل مستقل لدراسة توزيع الأدوية في نماذج الجلد المختلفة. ومع ذلك ، فمن الأهمية بمكان استخدام هذه التقنيات مجتمعة للاستفادة من تكاملها. في هذه الدراسة ، نصف سير عمل للجمع بين الفحص المجهري البصري (SRS و TPEF و SHG) مع ToF-SIMS للحصول على صور لتشكل الجلد بدقة مكانية دون ميكرون (توفرها الطرق البصرية) متراكبة مع إشارة الدواء المكتشفة بحساسية فائقة (مقدمة من ToF-SIMS). تم استخدام هذا النهج لمعالجة المثال الصعب المتمثل في تصور توزيع الديكلوفيناك في أنسجة الجلد المستعصصة المعالجة بتركيبة موضعية تجارية (جل فولتارين). تضمنت معايير النجاح حساسية كيميائية عالية للكشف عن الديكلوفيناك بتركيزه العلاجي ، والدقة المكانية الكافية لحل بنية الجلد. على الرغم من أنه يمكن قياس محتوى الديكلوفيناك في طبقات الجلد المختلفة بعد العلاج الموضعي من خلال طرق شاقة ومتطلبة تقنيا مثل تجريد الشريط متبوعا بالقياسالكمي 16 ، أو عن طريق التروية الدقيقة للتدفقالمفتوح 17 ، إلا أن هذه الأساليب لا يمكن أن توضح تقسيم الديكلوفيناك المعتمد على السواغ ، والاختراق ، والاحتفاظ ، وتوزيع العمق في طبقات الجلد الفردية ، وهي عوامل أساسية تساعد في مرحلة تطوير المنتج.
قبل منهجية القياس الموضحة أدناه ، تم تطبيق جل فولتارين فورتي (الذي يحتوي على 2.32٪ ديكلوفيناك ثنائي إيثيل أمونيوم) أو جل وهمي مقابل (مقدم من Haleon CH SARL) على سطح الجلد لفترات مختلفة (4 أو 12 أو 16 أو 24 ساعة). بعد إزالة أي تركيبة متبقية ، تم إجراء قياسات SRS و ToF-SIMS على نفس عينات الجلد ؛ التفاصيل الكاملة للمنهجية موصوفة في المخطوطةالأصلية 1.