أساليب مبتكرة للإدارة داخل الآنف تحت التخدير استنشاق لتقييم تسليم المخدرات الآنف إلى المخ
نوفمبر 14, 2018
هنا، نحن تصف أسلوبي الرواية مستقرة الإدارة داخل الآنف تحت التخدير استنشاق مع حد أدنى من الإجهاد البدني للحيوانات التجريبية. ونحن أيضا وصف أسلوب للتقييم الكمي لمستويات توزيع المخدرات في الدماغ عبر مسار الآنف إلى المخ باستخدام راديولابيليد [14ج]-الاينولين كركيزة نموذجية من الجزيئات الكبيرة للذوبان في الماء.
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال العلوم الصيدلانية حول الإدارة داخل الأنف ومستحضرات التجميل الدوائية والأدوية من الأدوية ذات الاهتمام. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن استخدامها للتقييم الكمي لمرشحين تسليم الأنف إلى الدماغ واستنشاق التخدير مع الحد الأدنى من الإجهاد للحيوانات. وتمتد آثار هذه التقنية نحو علاج أمراض الجهاز العصبي المركزي لأنها تسهم في تطوير تكنولوجيات توصيل الأدوية عن طريق الطريق من الأنف إلى الدماغ.
إثبات الإجراء سيكون ميتسويوشي فوكودا، طالب دكتوراه من مختبري. للتسليم داخل الأنف عن طريق ميكروسيبيت في منشأة منفصلة للنظائر الراديوية. الشريط والجراحة الماوس إلى لوحة الفلين في موقف سوبين، وإدارة 25 ميكرولتررس من حل إينولين الكربون-14 في واحد إلى اثنين جرعات ميكرولتر، بدلا من ذلك، في الخياشيم اليمنى واليسرى للحيوان.
للحصول على تسليم التطعيم العكسي من جانب مجرى الهواء عبر المريء، ضع الماوس المُجرّد تحت مجهر تشريح، واصنع شقًا جلديًا طوله 1.5 سنتيمتر فوق الحلق. استخدم ملقط لتوسيع الشق حتى يتعرض القصبة الهوائية، وجعل شق ملليمتر واحد في القصبة الهوائية المكشوفة. أدخل قنية 1.2 سنتيمتر إلى الموضع الذي تم تمييزه مسبقًا في الشق ، وأرفق الطرف المقابل من القنية داخل قناع الاستنشاق.
بعد ذلك، استخدم ملقط لفضح المريء من تحت القصبة الهوائية. استخدم المقص لإجراء شق ملليمتر واحد في المريء وأدخل قنية ثانية 1.4 سنتيمتر إلى وضع علامة مسبقة نحو الطرف الخلفي من تجويف الأنف. من المهم إدراج القنية بطول مناسب وفقًا لوزن الحيوان التجريبي وضبط طول القنية في القنولا في الـأخرى.
Ligate كانولا المريء وإرفاق إبرة قياس 27 إلى حقنة ملليلتر واحدة مليئة بحل الإدارة المتصلة مضخة ميكروسيرينغ قابلة للبرمجة. ثم تسليم 25 ميكرولتر من الكربون-14 إينولين بمعدل ثابت خمسة ميكرولتر في الدقيقة حتى تم إدارة حجم كامل من الحل. معدل انتشار بطيء ولكن ثابت مهم للاحتفاظ أكبر قدر ممكن من محلول الدواء داخل تجويف الأنف.
لتحديد كمية من إينولين الكربون-14 التي عبرت حاجز الدم في الدماغ بعد 30 دقيقة من إدارة إينولين، استخدم مقص لفتح بعناية الجمجمة من كل المعالجة تجريبيا من الجانب oblongata نخاع، واستخدام microspatula لغرف بعناية خارج العقول. ضع كل دماغ على قطعة من ورق التصفية المبلل بالملوحة المالحة في طبق بيتري على الجليد أثناء حصاده. واستخدم مسحة قطنية مبللة بالملوحة لتنظيف أي دم من سطح كل دماغ.
المقبل، بسرعة ولكن بعناية، تشريح العقول في لمبة الشم، المخ، ونخاع البحر، ونخاع، بالإضافة إلى أقسام البون. ووضع عينات الدماغ في سولوبيلر الأنسجة لمدة ساعة واحدة في 50 درجة مئوية، تليها إضافة 10 ميكرولترات من كوكتيل التلألؤ السائل. لتحديد النشاط الإشعاعي للحل المطبق ، نقل 25 ميكرولتر أليكوت من حل الإدارة ، المذاب في كوكتيل التلألؤ ، إلى قارورة التلألؤ ، وقياس تفكك في الدقيقة من النشاط الإشعاعي الكربوني -14 داخل عينة الدماغ والحل المطبق في عداد التلألؤ السائل.
تحت التخدير الاستنشاقي ، لا يلاحظ أي اختلاف بين الأفراد التجريبية بين الحيوانات التي يتم توصيلها داخل الجسم. عندما يتم استخدام طريقة إدارة تجويف الأنف عكس المريء، لوحظ مستويات أعلى بكثير من إينولين الكربون-14 في لمبة الشم، المخ، و medulla oblongata، من خلال التسليم micropipette. وعلاوة على ذلك، يتم الكشف عن ارتفاع الكربون-14 inulin في لمبة الشم و oblongata medulla, وكلاهما تطورت بشكل بارز في مسار الأنف إلى الدماغ, مما كانت عليه في المخ.
بعد تطورها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الولادة من الأنف إلى الدماغ لاستكشاف النشاط الحيوي للعوامل العلاجية الجزيء كبيرة في الجهاز العصبي المركزي.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة طريقتين مستحدثتين للإعطاء المستقر عن طريق الأنف تحت التخدير بالاستنشاق، واللتين صُممتا لتقليل الإجهاد البدني على حيوانات التجارب. بالإضافة إلى ذلك، توضح المقالة طريقة تقييم كمية لتوزيع الدواء في الدماغ عبر المسار الأنفي الدماغي باستخدام الإينولين المسمى إشعاعياً [14C]-inulin.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- العلوم الصيدلانية
- أنظمة إيصال الأدوية
- علم الأعصاب
خلفية علمية
- يُعد الإعطاء عن طريق الأنف مساراً واعداً لتوصيل الأدوية إلى الجهاز العصبي المركزي.
- يُعتبر تقليل التوتر أثناء التجارب أمراً بالغ الأهمية لممارسات البحث الأخلاقية.
- يمكن للتقييم الكمي لتوزيع الدواء أن يعزز فهم الحركية الدوائية.
- يمكن أن تعمل المركبات الملحقة بنظائر مشعة كنماذج فعالة لدراسة آليات توصيل الأدوية.
الغرض من الدراسة
- تطوير طرق مستقرة لإعطاء الأدوية عن طريق الأنف.
- تقييم فعالية إيصال الدواء عبر المسار الأنفي الدماغي.
- تقليل الإجهاد البدني على الحيوانات التجريبية أثناء الإجراءات.
الطرق المستخدمة
- إعطاء محلول الإينولين المسمى بالكربون-14 عبر الماصة الدقيقة.
- استخدام التخدير الاستنشاقي لتقليل التوتر لدى الفئران.
- وضع الفئران في وضعية الاستلقاء الظهري على لوح من الفلين لضمان الثبات.
- تناوب إعطاء جرعات الدواء في المنخرين الأيمن والأيسر.
النتائج الرئيسية
- إعطاء الأدوية بنجاح مع تقليل الإجهاد الذي تتعرض له الحيوانات إلى أدنى حد.
- إجراء تقييم كمي لمستويات توزيع الدواء التي تم تحقيقها.
- إثبات فعالية طريقة التوصيل من الأنف إلى الدماغ.
- الآثار المحتملة لعلاج أمراض الجهاز العصبي المركزي.
الاستنتاجات
- توفر الطرق المطورة نهجاً موثوقاً لإيصال الأدوية عبر الأنف.
- يمكن لهذه التقنيات أن تدفع عجلة الأبحاث في علم الأدوية وأنظمة إيصال الأدوية.
- قد تستكشف الدراسات المستقبلية تطبيقات أوسع في علاجات الجهاز العصبي المركزي (CNS).
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
يُعد إنشاء نماذج موثوقة للإيصال من الأنف إلى الدماغ أمراً بالغ الأهمية لتقليل المخاطر المرتبطة بالعلاجات التي تستهدف الجهاز العصبي المركزي عن طريق تجاوز الحاجز الدموي الدماغي. يتيح التقييم الكمي لانتقال الجزيئات الكبيرة تحت ظروف مضبوطة ثقة تنبؤية في تقييم المرشحين الرئيسيين. وتدعم هذه الطرق قرارات الاكتشاف المبكرة من خلال توفير بيانات حركية دوائية قابلة للتكرار من نماذج حيوانية تعرضت لأدنى مستويات الإجهاد.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الصيدلة الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: تتيح استجواب فرضيات النقل من الأنف إلى الدماغ للعلاجات الجزيئية الكبيرة باستخدام تقدير كمية المتتبع المسمى إشعاعياً.
- القيمة التشغيلية: توفر طريقة إعطاء موحدة تحت التخدير الاستنشاقي لتقليل التباين وتحسين قابلية التكرار عبر الدراسات.
- القيمة التنبؤية: تولد بيانات كمية عن التوزيع الدماغي في البصلة الشمية، والمخ، والنخاع المستطيل لدعم ارتباط الهدف والتحقق من المسار.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة العلمية: يوفر جرعات ثابتة عن طريق الأنف باستخدام مضخة حقن أو ماصة دقيقة لضمان تعرض متكرر للمركب في حملات الفحص.
- القيمة التشغيلية: يدعم توحيد المقايسات من خلال معدلات توصيل محكومة والتشريح التشريحي لمناطق الدماغ للحصول على قراءة دقيقة.
- قيمة القابلية للتوسع: يسهل إعادة استخدام المنصة عبر المرشحين من الأدوية من خلال تكييف طول القنية ومعايير التسريب وفقاً لوزن الحيوان وتشريح الأنف.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- القيمة العلمية: تتيح تقييم كفاءة الإيصال من الأنف إلى الدماغ للجزيئات الكبيرة، مما يساهم في مواءمة المؤشرات الحيوية الانتقالية مع درجة التعرض في الجهاز العصبي المركزي.
- القيمة التشغيلية: تقلل من تأثيرات التصفية المخاطية الهدبية عبر القثطرة العكسية، مما يزيد من استبقاء الدواء ويحسن اكتشاف الإشارات في أنسجة الدماغ.
- تخفيف المخاطر: تقلل من النتائج السلبية الكاذبة في النماذج قبل السريرية من خلال تعزيز موثوقية الإيصال والحساسية الكمية.
تكامل خطوط المعالجة وسير العمل
تندرج هذه الطريقة ضمن سلسلة عمليات الاكتشاف، بدءًا من التحقق من الهدف وصولاً إلى تحديد المركبات الرائدة ثم التقييم قبل السريري، مما يوفر بيانات كمية حول التوصيل من الأنف إلى الدماغ تساهم في اتخاذ قرارات المتابعة أو الإيقاف.
- بيولوجيا الاكتشاف: تدعم اختبار الفرضيات المتعلقة بآليات النقل الأنفي وتوضيح المسارات من خلال قياس النشاط الإشعاعي الخاص بكل منطقة.
- الفحص: تتيح جاهزية المقايسة من خلال الإعطاء المعياري منخفض الإجهاد والكشف الكمي عن توزيع المقتفي.
- التحليلات: تولد قراءات لعدد التفككات في الدقيقة (DPM) من خلال عد الومضان السائل لمقارنة مناطق الدماغ وطرق الإعطاء.
- الأبحاث الانتقالية: تربط مرحلة الاكتشاف بالاستمرارية قبل السريرية من خلال قياس النقل الجزيئي الضخم ذي الصلة باستهداف الأدوية للجهاز العصبي المركزي (CNS).
- إعادة الاستخدام في المؤسسة: تؤسس قدرة قابلة لإعادة الاستخدام لتقييم مرشحات دوائية متنوعة عبر توصيل مرن يعتمد على القنية تحت التخدير الاستنشاقي.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية في التوصيل من الأنف إلى الدماغ من خلال قياس تراكم المادة المتتبعّة في مناطق الدماغ الرئيسية المشاركة في هذا المسار.
- القيمة التشغيلية: تعزز إمكانية التكرار والتوحيد القياسي من خلال بروتوكولات محددة للتخدير، والوضعية، والتحكم في معدل التسريب.
- القيمة الاستراتيجية: تحسن عملية اتخاذ قرار الاستمرار أو التوقف من خلال تقليل الغموض الميكانيكي في إمكانات التوصيل إلى الجهاز العصبي المركزي.
- تأثير المحفظة: تتيح تحديد الأولويات للمرشحين بناءً على تقييم المخاطر والبيانات الكمية للتعرض الدماغي.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في جراحة القوارض، وإدارة التخدير، والتعامل مع الكواشف المشعة.
- يعتمد على توفر مجاهر التشريح، ومضخات المحاقن الدقيقة، وعدادات الوميض، ومرافق النظائر المشعة.
- يستلزم توحيد المعايير بين الفرق البحثية فيما يخص عمق إدخال القنية، وحجم الشق الجراحي، وبروتوكولات تشريح الدماغ.
- يتضمن اعتبارات تكييف طول القنية وفقاً لاختلاف أوزان الحيوانات وأبعاد التجويف الأنفي.
- تشمل القيود العملية الطبيعة الجراحية التداخلية للقنيّة العكسية والحاجة إلى تدريب متخصص للحفاظ على الاتساق.
