2024年2月23日
本方案概述了一种从豚鼠颞骨中分离耳蜗圆窗膜的方法,为相关研究提供了有价值的资源 离体 研究。
本研究团队正在探索用于治疗内耳疾病(如听力损失)的药物及药物递送载体。圆窗膜是阻止局部应用药物进入耳蜗的关键屏障,目前我们正致力于研究如何设计纳米粒子递送载体以穿透这一屏障。深入了解圆窗膜在药物转运方面的作用机制,对于开发有效的耳部药物递送策略至关重要。
豚鼠是研究药物递送至耳部的重要临床前动物模型。然而,分离这种仅17微米厚的脆弱膜结构以进行药物转运研究仍是一项重大挑战。本文介绍了一种提取豚鼠圆窗膜的方法,可实现高效的台面药物转运研究。
目前对药物递送至内耳的研究主要依赖于体内实验模型,随后进行前庭淋巴液取样,但这些方法无法对圆窗膜的转运机制进行特异性和靶向性研究。在本研究中,我们展示了提取带有周围骨性支撑结构的豚鼠圆窗膜的方法。该方法可保持组织原有结构的完整性,从而实现对药物通过圆窗膜递送过程的精确且靶向性的研究。
首先,取一只经适当安乐死的豚鼠颅骨中分离出的颞骨,并去除多余的软组织。接着,使用6毫米金刚砂钻头磨除颞骨鼓室的腹侧部分,完全暴露中耳腔和外耳道。在咬骨钳的辅助下,轻柔地移除外耳道及鼓环。
同时分离锤砧关节。使用镊子分离砧镫关节并移除砧骨,以识别圆窗的骨性隐窝。然后使用直径为6毫米的金刚砂钻头,磨除连接耳蜗与鼓室内侧壁至鼓张肌管方向的骨性板层。
仔细减压鼓膜张肌的骨性通道,并用镊子去除鼓膜张肌。接着磨除连接耳蜗与鼓室下壁的骨板,直至耳蜗旁残留约一毫米的骨性边缘。使用直径为2 mm的金刚砂钻头,在耳蜗基回处造耳蜗开窗术,保留距圆窗约2 mm的骨质。
沿与圆窗膜平行的平面继续向下扩大耳蜗造口,以分离耳蜗的基底部分与顶端部分。将耳蜗造口切口延伸穿过密度更高的颅底骨质,从而获得耳蜗基转的横截面视图。从颅底侧观察标本,并辨认内听道。
钻至耳蜗孔。使用28号针头去除耳蜗神经。从眼内侧检查标本。
使用28号针头或镊子,辨认并去除基底回的骨螺旋板及残余的蜗轴。大量冲洗统一的鼓阶与前庭阶腔体,以清除碎屑。从鼓室侧检查标本,磨开外半规管和面神经管,直至卵圆窗水平。
使用28号针头轻柔地移除镫骨,暴露卵圆窗隐窝。使用1毫米金刚砂钻头,沿圆窗面方向扩展卵圆窗,进一步开放前庭。注意保留1至2毫米的耳蜗骨壁,紧邻圆窗隐窝。
通过将卵圆窗切口与蜗窗两侧的切除切口连接,完成颞骨的切割。磨除内听道附近颅底骨的最后附着部分,并轻轻修整,最终获得一个被切除的蜗窗膜标本。该方法成功获取了带有周围一圈坚硬骨环的完整豚鼠蜗窗膜。
标本的组织学分析显示,上皮结构呈清晰的三层,且邻近的圆窗隐窝完整。
本研究探讨从豚鼠颞骨中提取圆窗膜的方法,这对于理解内耳研究中的药物转运机制至关重要。该方案有助于开展离体研究,以开发治疗听力损失的有效药物递送策略。
将药物高效递送至内耳仍是转化医学领域面临的主要挑战,其中圆窗膜(RWM)构成了一道关键的生物屏障。本离体实验方案可实现对保持天然结构的RWM进行离体研究,支持对药物及纳米颗粒跨膜转运能力的可预测性评估。该方法有助于加强临床前研究流程中耳蜗递送策略的早期靶点验证与风险降低。
这种外植体方法通过在脱离整体动物模型限制的情况下,实现对RWM转运的靶向性和定量性研究,从而弥合了早期发现与临床前评估之间的鸿沟。