منهجية التصوير الطيفي البصري المترابط وقياس الطيف الكتلي لتصور توزيع الدواء في قسم الأنسجة الرخوة

نحن نعمل على تطوير طرق التصوير الطيفي المترابط لفهم توصيل الأدوية الموضعية بشكل أفضل. الهدف هو الحصول على رؤى ميكانيكية جديدة حول تغلغل الدواء وتوافره البيولوجي داخل طبقات الجلد. وستكون هذه المعلومات ذات قيمة لتحسين صياغة المنتجات الصيدلانية وتصميمها ونظام الجرعات.

يتناول هذا البحث النقص الحالي في طرق التكوين في وقت واحد على بنية الجلد وتوزيع الأدوية فيه. بعد التطبيق الموضعي بدقة مكانية عالية وحساسية عالية. والوصول إلى هذه المعلومات ضروري لتطوير منتجات مواضيعية فائقة. يوفر هذا البروتوكول تصورا سريعا عالي الدقة لتوزيع الدواء في الجلد مع حساسية كيميائية عالية مقارنة بالتقنيات التقليدية الحالية. يمكن استخراج كل هذه المعلومات من نفس قسم الأنسجة.

تعمل هذه النتائج على تطوير التصوير المترابط من خلال تقديم طريقة موثوقة تدمج التحليل الطيفي البصري مع قياس الطيف الكتلي. تضمن تقنيات تسجيل الصور المطورة محاذاة مجموعة البيانات بدقة ، مما يتيح تحليلا مفصلا لتوزيع الأدوية في الأنسجة. يدعم هذا التقدم تحسين أنظمة توصيل الأدوية الموضعية ورؤى أعمق في التفاعلات البيولوجية عبر الأنسجة.

يثير البحث سؤالا علميا حول كيفية تأثير التركيبة السواغ على نقل الأدوية ، والعامل الذي يؤثر على اختراق الدواء عبر أنواع الجلد ، وحركية إطلاق الأدوية وإزالتها على المدى الطويل ، والتطبيق الواسع للتصوير المترابط رامان و MSI لفحص الأدوية الموضعية الأخرى والمواد الأخرى في الأنسجة الرخوة.

[الراوي] لتشتت رامان المحفز أو الفحص المجهري SRS ، استخدم عدسة تكبير بالغمر في الماء 40 مرة جنبا إلى جنب مع عدسة مكثف هواء قصيرة المسافات العمل. ضع قسم أنسجة الجلد المثبت على مرحلة عينة مجهر SRS ، مع التأكد من أن الأنسجة على نفس وجه شريحة المجهر مثل عدسة المكثف. ركز العدسة الموضوعية على قسم الأنسجة، ثم قم بتحسين ارتفاع المكثف. اضبط طاقة الليزر على القيم المناسبة للحصول على نسبة إشارة إلى ضوضاء جيدة دون الإضرار بالأنسجة. بعد ذلك ، احصل على صورة فسيفساء لقسم الأنسجة بالكامل المقابل لشريط التمدد CH2. ثم حدد منطقة الاهتمام واضبط معلمة التصوير على دقة 512 × 512 بكسل ، تغطي مساحة 290 × 290 ميكرومتر. استخدم سرعة تصوير تبلغ 400 هرتز × 1 تكبير/تصغير، ومتوسط خط واحد. الآن قم بتطبيق إعدادات كسب متسقة لكاشفات التألق SRS و SHG. الحصول على صور في منطقة تمدد CH عند 2,850 في المائة سنتيمتر يتوافق مع CH2. ثم التقط الصور في منطقة بصمات الأصابع عند 1,666 في المائة سنتيمتر يتوافق مع أميد 1. بعد تصوير SRS ، انقل عينة الجلد على الفور إلى إعداد ToF-SIMS. اضبط قطبية الأيونات السالبة بوقت دورة عمل يبلغ 100 مللي ثانية ، ونطاق كتلة من 0 إلى 900 كتلة للشحن وقطر شعاع يبلغ خمسة ميكرومتر. استخدم مسدس فيضان إلكترون 20 إلكترون فولت عند 25 ميكرو أمبير لتعويض الشحنة. احصل على صورة شاملة باستخدام وضع البيانات النقطية الكلية للمرحلة ، وتعيين قسم الأنسجة بالكامل بمجال رؤية اعتمادا على أبعاد الأنسجة. بعد ذلك ، باستخدام مجال رؤية واحد في 0.5 ملم مع أربع لقطات لكل بكسل لكل إطار ، و 10 إطارات لكل رقعة تتوافق مع جرعة أيونية 1.31 في 10 أس 11 أيون لكل سنتيمتر مربع. التقط صورا لمنطقة الاهتمام عن طريق تحديد مجال الرؤية المناسب. قم بتعيين مجال رؤية 0.5 × 0.5 ملم بدقة 256 × 256 بكسل. احصل على لقطة واحدة لكل بكسل بإطار واحد لكل مسح ضوئي ليصبح المجموع 15 مسحا يتوافق مع كثافة جرعة أيونية تبلغ 3.27 في 10 أس 10 أيونات لكل سنتيمتر مربع لفحص مراقبة الجودة لعينات الأنسجة المتجانسة. بعد الاستحواذ ، قم بمعايرة أطياف الكتلة الناتجة باستخدام أيونات H و C و C2 و C3. باستخدام برنامج Surface Lab 7.1 ، قم بإجراء الحصول على البيانات واستخراجها. لتسجيل الصور ، قم بتقليل كل من صور SIMS و SRS إلى ثلاثة أبعاد باستخدام تحليل المصفوفة غير السلبية وتصورها كقنوات ألوان حمراء وخضراء وزرقاء. باستخدام أداة تحديد نقطة التحكم MATLAB CP Select، اختر المعالم المطابقة بين صورتي التحليل غير المصفوفيتين. قم بإجراء التسجيل باستخدام نموذج CP2 T ووظائف تحويل المراسلة الفورية. قم بالتطبيق في تحويل دقيق باستخدام بيانات SIMS كصورة ثابتة وبيانات التحليل الطيفي البصري كصورة متحركة. بالنسبة للدواء المعني حيث يتم اكتشاف قمم متعددة في بيانات ToF-SIMS ، اجمع شدة هذه القمم لإنشاء كثافة أيون دواء مشتركة. استخرج متوسط عدد الأيونات الكلي من مجموعتي البيانات المتجانستين لكل عينة من أنسجة الجلد. باستخدام هذه القيمة المقابلة ، قم بتطبيع شدة أيون الدواء ToF-SIMS في كل صورة جلد. بعد التسجيل ، قم بتراكب بيانات التحليل الطيفي البصري وبيانات SIMS عن طريق تعيين الصور المعنية لقنوات RGB. في هذه الدراسة ، تم الكشف عن زيادة في إشارة الدواء في المنطقة العلوية التي تبلغ حوالي 50 ميكرومتر من الجلد بعد أربع ساعات من تطبيق هلام فولتارين مقارنة بالعينة المعالجة بالدواء الوهمي. بعد 16 ساعة من تطبيق جل فولتارين ، امتدت إشارة الدواء إلى طبقات أعمق من الجلد مما يشير إلى اختراق الأنسجة المحسن.