يصف هذا البروتوكول تصنيع وتوصيف وتطبيق لصاقات الإبر الدقيقة القابلة للذوبان والمحملة بـ 3BDO لإيصال الدواء عبر الجلد في نموذج لإعادة نمو شعر الفئران.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول تصنيع وتوصيف وتطبيق لصاقات الإبر الدقيقة القابلة للذوبان والمحملة بـ 3BDO لإيصال الدواء عبر الجلد في نموذج لإعادة نمو شعر الفئران.
تتسم العلاجات التقليدية لصلع الأندروجين (AGA) بوجود قيود، مما يحفز البحث عن طرق بديلة لإيصال الدواء. يصف هذا البروتوكول تصنيع وتوصيف وتطبيق لصقات الإبر المجهرية (MN) القابلة للذوبان والمكونة من حمض الهيالورونيك/الشيتوزان (HA/CS) والمحملة بمركب 3BDO في نموذج إعادة نمو الشعر لدى فئران C57BL/6. تعتمد الطريقة على عملية قولبة من خطوتين في قالب من البولي ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS) لتركيز 3BDO في رؤوس الإبر مع تشكيل طبقة داعمة من HA/CS خالية من الدواء. يتم توصيف اللصقة عن طريق التصوير بالمجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، والاختبار الميكانيكي، واختبارات الإدخال في الجلد والذوبان، واختبارات التحرر in vitro، ومقايسات مضادات البكتيريا، واختبارات السمية الخلوية، وتقييم إعادة نمو الشعر in vivo. عند الإدخال، تذوب رؤوس الإبر المجهرية، مما يؤدي إلى تحرر 3BDO موضعياً. وأظهر التقييم in vivo أن المجموعة التي استخدمت الإبر المجهرية المحملة بـ 3BDO حققت إعادة نمو للشعر بشكل أكثر تجانساً مقارنة بمجموعات الحقن تحت الجلد والمجموعات الضابطة التي خضعت للاختبار. كما يدعم هذا البروتوكول تقييم شكل اللصقة، وأداء الإدخال، والتوافق الحيوي الموضعي. وتوفر هذه الطريقة سير عمل قبل سريري لتقييم إيصال 3BDO بواسطة الإبر المجهرية لتطبيقات إعادة نمو الشعر.
تُعد الصلع الأندروجيني (AGA) أحد أكثر اضطرابات تساقط الشعر السريرية شيوعًا، وتتميز بشكل أساسي بترقق تدريجي وفقدان لشعر فروة الرأس. ولا يزال انتشارها على مدى الحياة مرتفعًا باستمرار بين الرجال، مما يجعلها قضية صحية حرجة تتطلب حلًا عاجلاً1,2. حاليًا، تُصنف العلاجات السريرية للصلع الأندروجيني بشكل أساسي إلى التدخلات الدوائية وزراعة الشعر الجراحية، وكلاهما يعاني من عيوب جوهرية. تظهر الأدوية العلاجية من الخط الأول مثل finasteride وminoxidil تأثيرات علاجية معينة، ولكنها ترتبط بتفاعلات عكسية محددة مثل الخلل الوظيفي الجنسي، وحكة فروة الرأس، وجفاف فروة الرأس1,3. وعلى الرغم من أن زراعة الشعر يمكن أن تحقق تجديدًا موضعيًا للشعر، إلا أنها محدودة بتكاليف العلاج المرتفعة، وعدم كفاية كمية الشعر في المناطق المانحة، وتذبذب معدلات بقاء الطعوم، مما يجعل من الصعب تعميمها على نطاق واسع في الممارسة السريرية1. ونظرًا لهذه القيود، هناك حاجة إلى استراتيجيات علاجية جديدة تجمع بين الفعالية والسلامة وامتثال المريض.
يُعد 3BDO منشطاً لجزيئات mTOR الصغيرة التي تتنافس مع rapamycin4. وقد استُخدم على نطاق واسع كمثبط لعملية الالتهام الذاتي (autophagy) في أنظمة مختلفة5,6,7. فعلى سبيل المثال، يمكن للعلاج طويل الأمد بـ 3BDO أن يحسن وظيفة الذاكرة من خلال تقليل عدد الجسيمات البلعمية الذاتية (autophagosomes)8. بالإضافة إلى ذلك، تشير الأدلة المتراكمة إلى أن 3BDO قد يعمل بشكل مستقل كمنشط لـ mTOR. فعلى سبيل المثال، أعاق 3BDO موت الخلايا البطانية وتطور تصلب الشرايين في الفئران، بشكل مستقل عن نشاط mTOR9. ومع ذلك، لم يتم الإبلاغ عن دوره المحتمل في نمو بصيلات الشعر. والجدير بالذكر أنه في دراساتنا الأولية، وُجد أن 3BDO يعزز إعادة نمو الشعر. بيد أن طرق إيصال الأدوية الموضعية التقليدية تعاني من قيود واضحة؛ حيث تحد الطبقة القرنية للجلد من كفاءة النفاذ عبر الجلد، مما يجعل من الصعب إيصال الأدوية إلى الموقع المستهدف في بصيلة الشعر الموجودة في الأدمة. وبالرغم من أن الهلامات الموضعية يمكنها إطالة مدة بقاء الدواء، إلا أنها قد تترك بقايا غير مرغوب فيها. ولا تزال الفعالية السريرية لكلتا استراتيجيتي العلاج المذكورتين أعلاه دون المستوى الأمثل10,11.
تعد الإبر الدقيقة (MNs) تقنية حديثة وغير مؤلمة لإيصال الأدوية، وتكمن ميزتها الأساسية في قدرتها على اختراق الطبقة القرنية بسهولة وإيصال الأدوية بدقة إلى البيئة الدقيقة المحيطة بالجريبات الشعرية عند نقطة التقاء البشرة والأدمة. بالإضافة إلى ذلك، تتميز الإبر الدقيقة بسهولة الاستخدام، والتدخل الجراحي المحدود، والتكلفة المعقولة12,13,14. ولمعالجة معضلة الإيصال عبر الجلد لمركب 3BDO الموضعي، تم تطوير رقعة من الإبر الدقيقة باستخدام حمض الهيالورونيك (HA) كمصفوفة والشيتوزان (CS) كمكون وظيفي. ويهدف دمج الشيتوزان إلى توفير مكون وظيفي يتمتع بإمكانات مضادة للبكتيريا. علاوة على ذلك، فإن تطبيق حمض الهيالورونيك على جلد الفأر المصاب بالصلع يمكن أن يحفز نمو الجريبات الشعرية بشكل ملحوظ15. وبناءً على ذلك، يصف هذا البروتوكول تصنيع وتوصيف نظام إبر دقيقة قابلة للذوبان محملة بمركب 3BDO وتطبيقه في نموذج إعادة نمو الشعر في فئران C57BL/6 منزوعة الشعر. ويفيد هذا النموذج في تقييم استجابات إعادة نمو الشعر بعد إزالة الشعر، ولكنه لا يثبت بمفرده الفعالية السريرية لمرض الثعلبة الأندروجينية (AGA).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان بجامعة شاندونغ الطبية الأولى. &؛ أكاديمية شاندونغ للعلوم الطبية (W202112030345). وقد نُفذت جميع الطرق وفقاً للإرشادات واللوائح ذات الصلة.
1. تصنيع رقع 3BDO@MN
2. توصيف رقع 3BDO@MN
3. التجارب الحيوانية
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يقدم هذا البروتوكول عملية تصنيع وتوصيف رقعة 3BDO@MN. يوضح الشكل 1 مخططاً لعملية تصنيع رقعة 3BDO@MN. تم خلط 3BDO مع تركيبة CS/HA، ثم أضيف مزيج المصفوفة إلى قالب PDMS MN وتم استطاردته لملء رؤوس الإبر. كما أضيف مزيج مصفوفة CS/HA بدون 3BDO إلى سطح القالب وتم استطاردته لملء الطبقة الخلفية. وبعد التجفيف التام، تم نزع الرقع للحصول على رقع 3BDO@MN. وتم توصيف مورفولوجيا MNs بواسطة SEM، كما هو موضح في الشكل 2A.
تكونت الإبر المج...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تُصنف العلاجات السريرية لصلع الأندروجين الوراثي (AGA) حالياً بشكل أساسي إلى التدخلات الدوائية وزراعة الشعر الجراحية. وفي هذه الدراسة، ساهمت الإبر المجهرية (MNs) المحملة بمركب 3BDO في تعزيز إعادة نمو الشعر في نموذج فئران C57BL/6. ومع ذلك، تعاني طرق توصيل الأدوية التقليدية من بعض القيود، مثل التوزيع غير المتساوي للدواء. ويتمثل البروتوكول الرئيسي في هذه الدراسة في طريقة مكونة من خطوتين لتصنيع الإبر المجهرية المحملة بمركب 3BDO. ويعد حمض الهيالورونيك (HA) والشيتوزان (CS) المكونين الأساسيين للإبر المجهرية. وتتطلب عدة خطوات حاس...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يصرح المؤلفون بعدم وجود تضاربات في المصالح.
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (82273554)، ومشروع تطوير العلوم والتكنولوجيا الطبية والصحية في مقاطعة شاندونغ (رقم 202304030716)، والبرنامج الوطني لتدريب طلاب الكليات على الابتكار وريادة الأعمال في الصين (رقم 202410439001)، ومشروع تايآن لتطوير الابتكار في العلوم والتكنولوجيا (رقم 2023NS232).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 3BDO | شركة Yuanye Bio-Technology، شنغهاي، الصين | 890405-51-3 | تحضير تركيبة CS/HA المحملة بـ 3BDO |
| طبق بـ 6 آبار | شركة كورنينج (Corning Incorporated)، الولايات المتحدة الأمريكية | المرجع 3516 | اختبار مضادات البكتيريا واختبار تحرر الدواء في المختبر |
| إيثانول بنسبة 75% | شركة شاندونغ ليركون للتكنولوجيا الطبية المحدودة (Shandong Lircon Medical Technology Co., Ltd.) | 1202050004 | التطهير |
| لوحة ذات 96 بئراً | شركة كورنينج (Corning Incorporated)، الولايات المتحدة الأمريكية | REF3599 | تقييمات السمية الخلوية والاختبارات المضادة للبكتيريا |
| فئران C57BL/6 | مختبرات تشارلز ريفر (Charles River Laboratories) | ٧ أسابيع | التجارب الحيوانية |
| طقم عد الخلايا-8 (CCK-8) | Dojindo، اليابان | CK04 | تقييمات السُمّية الخلوية |
| جهاز طرد مركزي | Thermo Fisher Scientific | 75007204 | جهاز طرد مركزي للتركيبات الصيدلانية |
| الشيتوزان (CS) | شركة شنغهاي ماكلين للمواد الكيميائية الحيوية المحدودة (Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd) | 9012-76-4 | تحضير تركيبة الشيتوزان/حمض الهيالورونيك (CS/HA) |
| كريم إزالة الشعر | فيت (Veet) | 3059944023307 | إزالة الشعر |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) | شركة شنغهاي ماكلين للمواد البيوكيميائية المحدودة (Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd) | 67-68-5 | تحضير تركيبة الشيتوزان/حمض الهيالورونيك (CS/HA) المُحمّلة بـ 3BDO |
| ميزان إلكتروني | Radwag | AS 220.R2 | وزن المساحيق |
| إشيريشيا كولاي (Escherichia coli) | ATCC | / | اختبار مضادات البكتيريا |
| مسحوق حمض الهيالورونيك (HA) | شركة بلوميج للتكنولوجيا الحيوية (Bloomage Biotechnology Co.)، الصين | 9067-32-7 | تحضير تركيبة الشيتوزان/هيدروكسي أباتيت (CS/HA) |
| برنامج ImageJ | المعاهد الوطنية للصحة | / | التحليل الإحصائي |
| حضّانة هزّازة | Thermo Scientific | 50163013 | حضن البكتيريا |
| مبخر الإيزوفلوران | جين&I | مطيافية الكتلة المسرعة | تخدير الحيوانات |
| وسط LB الغذائي | سيجما لعلوم الحياة (Sigma Life Science) | L3022 | اختبار مضادات البكتيريا |
| محرك مغناطيسي | شركة هانغتشو ميولاب للمعدات المحدودة (Hangzhou MiuLab Instrument Co., Ltd.) | SP-16 | تقليب التركيبة |
| جهاز Multiskan SkyHigh لقياس الطيف الضوئي للأطباق الدقيقة | Thermo Fisher Scientific | / | قياس الكثافة الضوئية (OD) |
| فرن | شركة شنغهاي هويتاي لتصنيع الأجهزة المحدودة (Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co.,Ltd) | DHG-9260A | تجفيف الإبر المجهرية |
| Parafilm M | Amcor | PM-996 | سدّ الإبر المجهرية |
| محلول منظم الفوسفات (PBS) | Biosharp | BL302A | مقايسة تحرر الدواء في المختبر |
| المكورات العنقودية الذهبية (*Staphylococcus aureus*) | ATCC | / | اختبار مضادات البكتيريا |
| محلل القوام العالمي TA | شركة شنغهاي تينغبا لتكنولوجيا الأجهزة المحدودة (Shanghai Tengba Instrument Technology Co., Ltd) | / | اختبار القوة الميكانيكية |
| غرفة تفريغ | شركة شنغهاي هويتاي لتصنيع الأجهزة المحدودة (Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co.,Ltd) | DZF-6050 | التجفيف بالتفريغ |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.