Name: Einweg-Dosierer für Lungen Insufflation von therapeutischen Wirkstoffen zu Kleintieren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 22 s
Description: Erfahren Sie die Montage eines Einweg-Aerosol-Dosierers für die pulmonale Arzneimittelabgabe an Kleintiere. Diese Methode ermöglicht effiziente Pharmakokinetik- und Wirksamkeitstests mit kostengünstigen, verfügbaren Materialien.

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Autoren möchten freundlich danken das Nationale Institut für Allergie und Infektionskrankheiten für die Finanzierung dieser Forschung zu betreiben.

1. Herstellung der Komponenten der Dosierer <ol><li> Perforieren den Boden eines 0,5 ml-Mikrozentrifugenröhrchen aus Polypropylen durch Bohren oder durch einfaches Abschleifen oder den Boden mit einer Schleifscheibe oder einer scharfen Schere abgeschnitten. Stellen Sie sicher , dass das Loch in der Mitte ist und nicht mehr als 2 mm im Durchmesser und nicht weniger als 1 mm Durchmesser (Abbildung 1). </li><li> Perforiert die Spitze des Mikrozentrifugenröhrchens. Unter Verwendung eines # 22 Bohrmeißel (etwa 4 mm im Durchmesser), um ein Loch in der Mitte der Kappe bohren. Dies führt zu einem Loch , das eine schlupf Spitze Spritze (1) passen. </li><li> Bereiten Sie die Feinsiebe werden in die Reaktionsgefäße eingebracht. Make - Bildschirm aus 304 Edelstahl - Drahtgeweben, 60 x 60 mesh mit Drahtdurchmesser von 0,0045&quot; . Schneiden Sie die Bildschirme mit einer Blechschere oder lochen sie eine Düse zu einem Außendurchmesser von 5 mm (Abbildung 2). </li></ol> 2. Montage der Dosierer <ol><li> Entweder mit einer Pinzette oder das Ende einer Nadel mit stumpfer Spitze, legt den Bildschirm in das Mikrozentrifugenröhrchen und Sitz in dem Boden, so dass er die Öffnung abdeckt. Dies dient dazu, das Pulver vor der Betätigung zu unterstützen. </li><li> Einpressen das schmale Ende der Mikrospitze in das Ende einer Nadel mit stumpfer Spitze. Tun Sie dies von Hand oder mit einer Benchtop-Presse und einem Führer. Wischt die Spitze der Nadel und den Boden des Röhrchens mit Ethanol, um die Teile zu reinigen, eine dichte, federnde Passung zu gewährleisten. </li></ol> 3. Füllen der Dosierer <ol><li> Unter Verwendung einer analytischen Mikrowaage, tariert und das Gerät laden, um die gewünschte Menge an Pulver in die Dosator. Eine typische Pulvermasse für die Dispersion im Bereich von 1 bis 10 mg. </li><li> Einmal gefüllt, schließt die Spitze des Mikrozentrifugenröhrchens mit einer Zuteilung von Baumwolle und einer Pinzette. Dadurch wird das Pulver von der Zeichnung in die Spritze verhindert oder herausfallen, während der Luftstrom durch den Dosierer ermöglicht, das Pulver zu dispergieren. </li><li&gt; Schließen Sie das Reaktionsgefäß Kappe. </li><li> Wenn sie nicht sofort verwendet wird, dichten die Spitze mit einer kleinen Menge Lab-Folie Pulver Aussetzen an Umgebungsfeuchtigkeit zu minimieren. HINWEIS: Im allgemeinen sollten vorbelastete Dosierer nach Speicheranforderungen des aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffen gespeichert werden (API). Oft sind Aerosolpulver feuchtigkeitsempfindlich und sollte desiccated gespeichert werden. </li></ol> 4. Geräte-Betätigungs <ol><li> Zeichnen Sie die Spritze auf das gewünschte Volumen zurück, die anwendungsspezifisch sein kann. Für intrapulmonale Verabreichung in Meerschweinchen, verwenden 2 ml. Dispersionseffizienz wird auf das Volumen und die Geschwindigkeit der Luft während der Betätigung, sowie die inhärenten Dispersionseigenschaften des Pulvers 7 geliefert bezogen. Das obere Loch des Dosator nimmt eine schlupf Spitze Spritze. Eine Luer-Lock-Spritze kann mit einem Adapter verwendet werden. </li><li> Legen Sie die Spritze in das hintere Ende des Dosierer. </li><li> Die Nadel Ende des Dosator in ter Dosierport auf der Belichtungskammer. Niederdrücken gewaltsam die Spritze, Ausstoß- Pulver aus der Vorrichtung und direkt in das Tier oder in die Belichtungskammer oder Analysegerät (3). </li></ol>

<ol><li>Young, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhaled+Pyrazinoic+Acid+Esters+for+the+Treatment+of+Tuberculosis%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+Research%22%5BJournal%5D)">Inhaled Pyrazinoic Acid Esters for the Treatment of Tuberculosis.</a> Pharmaceutical Research. , 1-11 (2016).</li>
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<li>Sung, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+nitroimidazopyran+antibiotic+PA-824+aerosol+for+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrob+Agents+Chemother%22%5BJournal%5D)">Dry powder nitroimidazopyran antibiotic PA-824 aerosol for inhalation.</a> Antimicrob Agents Chemother. 53 (4), 1338-1343 (2009).</li>
<li>Guillon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+delivery+of+dry+powders+to+rats%3A+tolerability+limits+of+an+intra-tracheal+administration+model%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Pulmonary delivery of dry powders to rats: tolerability limits of an intra-tracheal administration model.</a> Int J Pharm. 434 (1-2), 481-487 (2012).</li>
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</ol>

Teile der pharmakokinetischen Daten wurden auf der Respiratory Drug Delivery 2014 in Fajardo, Puerto Rico, vorgestellt und Dosierungsdarstellungen und zusätzliche pharmakokinetische Daten wurden auf der Jahrestagung der American Association of Pharmaceutical Scientists 2015 in Orlando, Florida, vorgestellt.

Die Dispersion aus dem Dosierer war geeignet für die Tiere, die eine therapeutische Dosis über passive nasen nur die Atmung zu empfangen, einen großen Anteil an Aerosol dispergiert Primärpartikelgröße angibt. Diese Dosierer für endotracheale Verabreichung verwendet werden, in vitro - Bewertung des Pulver Leistung und Allzwecktrockenpulver - Aerosol - Dispersion für analytische oder wirksame Experimente. Wenn für intrapulmonale Abgabe verwendet wird, ist es wichtig, ein geeignetes Luftvolumen für die Spezies aus...

<html> Entwicklung neuer therapeutischer Produkte erfordert Wirksamkeitstests in einem Tiermodell. Der pulmonale Weg der Verabreichung kann Medikamente genutzt werden , um lokal zu liefern und systemisch 1. Bewertung der Trockenpulveraerosol erfordert einen effizienten Mechanismus Dispersion hoher Konzentration in einer Belichtungskammer oder für die direkte endotracheale Verabreichung aufrechtzuerhalten. Während die Lösungen durch passive Inhalation zu belichten Tieren bestehen Pulver Aerosole zu trocknen, geliefert meisten erfordern Massen von Pulver in großem Überschuß der Dosis 2. Dies schließt frühe Machbarkeitsstudien der Durchführung als nicht ausreichend Medikament zur Verfügung steht die Forschung oder frühes Entwicklungsstadium die Dosisabgabe Anforderungen für konventionelle Aerosolabgabesysteme zu unterstützen. Wenn ein Aerosol Medikament entwerfen, kann die aerodynamische Leistung direkt zur Lieferung Effizienz und Wirksamkeit beziehen&gt; 3. Dispersion von Pulver in ein Aerosol erfordert Energieeintrag ausreichenden interpartikuläre Kräfte zu überwinden, und Partikeltechnik Ansätze können im wesentlichen Aerosolleistung 4, 5, 6 verbessern. Wir haben ein Dispersionssystem (Dosator) entwickelt, die Engineered Trockenpulveraerosole effizient zum Zwecke der direkten pulmonalen Insufflation Dispersion in einem Belichtungssystem oder Erzeugung für analytische Zwecke vernebeln können.

<table><tbody><tr><td>0,5 mL Mikrozentrifugenröhrchen</td><td>VWR</td><td>89000-026</td><td></td></tr><tr><td>Großvolumiges partikelfiltrierendes Edelstahldrahtgewebe, gewebt, Edelstahl 304, 60 x 60 Mesh, .0045" Drahtdurchmesser</td><td>McMaster Carr</td><td>9230T44</td><td></td></tr><tr><td>Edelstahl-Dosiernadel, gerade, 18 Gauge, 1" lang</td><td>McMaster Carr</td><td>75165A676</td><td>Jede Luer-Fit-Nadel reicht aus</td></tr><tr><td>Wattebällchen</td><td>McMaster Carr</td><td>54845T16</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M&reg; Laborfilm</td><td>VWR</td><td>100229-550</td><td></td></tr><tr><td>Schnellarbeitsstahlbohrer aus schwarzem Oxid, Drahtstärke 22, 3-1/8" Gesamtlänge, 1,8" Bohrtiefe, 135° Punkt</td><td>McMaster Carr</td><td>2901A195</td><td></td></tr></tbody></table>

einweg-dosierer für lungen insufflation von therapeutischen wirkstoffen zu kleintieren

Disposable Dosators for Pulmonary Insufflation of Therapeutic Agents to Small Animals

Die Entwicklung neuer therapeutischer Produkte erfordert eine Wirksamkeitsprüfung im Tiermodell. Der pulmonale Verabreichungsweg kann genutzt werden, um Medikamente lokal und systemisch zu verabreichen. Die Bewertung von Trockenpulveraerosolen erfordert einen effizienten Dispergiermechanismus, um hohe Konzentrationen in einer Expositionskammer aufrechtzuerhalten oder für die direkte endotracheale Verabreichung. Es gibt zwar Lösungen, um Tiere durch passive Inhalation trockenen Pulveraerosolen auszusetzen, aber die meisten erfordern Massen an Pulver, die weit über der abgegebenen Dosis liegen. Dies schließt die Durchführung früher Machbarkeitsstudien aus, da in der Forschungs- oder frühen Entwicklungsphase nicht genügend Arzneimittel verfügbar sind, um die Anforderungen an die Dosisabgabe für herkömmliche Aerosolabgabesysteme zu erfüllen. Bei der Entwicklung eines Aerosol-Arzneimittels kann die aerodynamische Leistung in direktem Zusammenhang mit der Verabreichungseffizienz und -wirksamkeit stehen. Die Dispergierung von Pulver in ein Aerosol erfordert einen Energieeinsatz, der ausreicht, um die interpartikulären Kräfte zu überwinden, und partikeltechnische Ansätze können die Leistung des Aerosols erheblich verbessern. Wir haben ein Dispersionssystem (Dosator) entwickelt, mit dem technisch hergestellte Trockenpulveraerosole effizient aerosolisiert werden können, um eine direkte Lungeninsufflation, eine Dispersion in ein Expositionssystem oder eine Erzeugung für analytische Zwecke zu ermöglichen.

Für leicht dispergierbare Pulver, wie diejenigen , sprühgetrocknete , mit der Absicht zur pulmonalen Verabreichung 5, 8, 9, die Dosierer eine Bolusdosis aus dem Gerät zu liefern. Es gibt viele Anwendungen für den Dosierer, einschließlich in vitro Partikelcharakterisierung, direkte intrapulmonale Verabreichung in lebenden Tieren und eine Aerosolerzeugung für passive Inhalationssysteme. <...

Während der Entwicklung von Medikamenten zur pulmonalen Verabreichung, ist es notwendig, Pharmakokinetik und Wirksamkeit in einem Tiermodell zu bewerten. Wir stellen ein Verfahren, ein Wegwerf-Aerosoldispersionssystem aus of-the-shelf-Komponenten zu bauen, die verwendet werden können, intrapulmonalen Aerosoltrockenpulver zu Nagetieren zu verabreichen.

Einweg-Dosierer für Lungen Insufflation von therapeutischen Wirkstoffen zu Kleintieren

Development of new therapeutic products requires efficacy testing in an animal model. The pulmonary route of administration can be utilized to deliver ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, ein entsorgbares Aerosol-Verteilungssystem zur Verwendung bei der Entwicklung und Bewertung von Trockentaerosolen zusammenzustellen. Diese Technik befasst sich mit zentralen Fragestellungen der Pharmazeutik und Aerosolwissenschaft im Hinblick auf die Abgabe von Trockentaerosolen, die für die Pharmakokinetik sowie für Wirksamkeitstests von Bedeutung sind, und deckt derzeit einen bisher ungedeckten Bedarf ab. Der wesentliche Vorteil dieser Technik liegt darin, dass sie Dosatoren verwendet, die aus leicht verfügbaren Materialien hergestellt sind, wobei diese Materialien zudem kostengünstig sind.Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass sie in einer gefährlichen Umgebung eingesetzt werden können, da die Materialien selbst entsorgbar sind. Beginnen Sie damit, den Boden eines 0,5-Milliliter-Polypropylen-Mikrozentrifugenröhrchens mit einem Loch von ein bis zwei Millimeter Durchmesser zu perforieren. Verwenden Sie anschließend einen Bohrer der Größe 22, um in der Mitte der Mikrozentrifugenkappe ein Loch mit einem Durchmesser von etwa vier Millimetern zu erzeugen.Stanzen Sie ein 60 mal 60 Millimeter großes Netz mit einem Drahtdurchmesser von 0,0045 Zoll und einem äußeren Durchmesser von fünf Millimetern aus einem Drahtgewebe aus rostfreiem Stahl Typ 304 aus und verwenden Sie das Ende einer stumpfen Nadel, um das Sieb in den Boden des Mikrozentrifugenröhrchens einzuführen, sodass es die Perforation abdeckt. Drücken Sie dann das schmale Ende der Mikrozentrifugenröhrchen-Spitze mit ausreichendem Druck in das Ende der Nadel, um die Röhrchenspitze fest an der Nadel zu befestigen, ohne den Kunststoff zu beschädigen, und reinigen Sie die Oberseite der Nadel und die Unterseite des Röhrchens vorsichtig mit Ethanol. Der Zusammenbau des Dosators sollte durchgeführt werden, während die Teile noch feucht sind, um einen engen Sitz zu erleichtern. Falls erforderlich, können die Materialien nach dem Zusammenfügen zusätzlich mit Laborfolie umwickelt werden, um zusätzliche Stabilität zu gewährleisten.Nachdem eine analytische Mikrowaage tarriert wurde, das Pulver in den Dosator geben und mit einer Pinzette die Öffnung des Mikrozentrifugenröhrchens mit Watte verstopfen. Anschließend den Deckel des Mikrozentrifugenröhrchens schließen und den Spritzenkolben je nach spezifischer experimenteller Anwendung auf das entsprechende Volumen zurückziehen. Danach die Spritze in das hintere Ende des Dosators einführen, wobei das Nadelende des Dosators sich in der Dosieröffnung der Expositions­kammer befindet, und den Kolben kräftig betätigen, um das Pulver aus dem Gerät in die Kammer zu befördern.Die Dosierkammer kann aus Acryl bestehen und verfügt über ein zentrales Aerosolkompartiment mit einer Länge von drei Zoll und einem Durchmesser von vier Zoll sowie konische Nasenkappen zur Bewertung der Aerosolexposition durch passive Inhalation. In diesem repräsentativen Experiment wurde ein sprühgetrocknetes Arzneipulver mit einem massenmedianen aerodynamischen Durchmesser von 2,9 Mikrometern Meerschweinchen in einer Dosierkammer mittels der hier demonstrierten Applikationstechnik verabreicht. Fünf Dosen zu je 10 Milligramm Pulver, im Abstand von jeweils drei Minuten verabreicht, führten zu einer maximalen Plasmakonzentration von fünf Mikrogramm pro Milliliter, was einer ähnlichen Konzentration entspricht wie bei der endotrachealen Verabreichung von einem Milligramm pro Kilogramm Pulver mittels Standardmethoden. Dies zeigt, dass die Pulverapplikation über die Dosierkammer ein effizientes Dispersionsverfahren zur Erzielung der primären Partikelgröße darstellt.Nachdem man sich einmal mit der Methode vertraut gemacht hat, können die Montage und Befüllung des Dosators bei korrekter Durchführung in etwa fünf Minuten abgeschlossen werden. Nach seiner Entwicklung ermöglichte dieses Verfahren Forschern auf dem Gebiet der pulmonalen Arzneimitteldosierung, neuartige Tuberkulose-Therapien in einem Meerschweinchen-Modell der Erkrankung zu untersuchen. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Einweg-Dosatoren für die Dispersion technisch hergestellter trockener Pulveraerosole herstellt.Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit bestimmten Maschinentypen gefährlich sein kann, und Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen einer Schutzbrille sollten stets beachtet werden, wenn mit diesen Materialien gearbeitet wird.

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Forschung

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Medizin

Intratracheale Instillationen liefern Solute direkt in die Lunge. Dieses Verfahren zielt auf die Lieferung der instillate in den distalen Regionen der Lunge, und wird daher oft in Studien am Studium Alveolen gerichtet eingebaut. Wir bieten Ihnen eine detaillierte Überleben Protokoll für die Durchführung intratracheale Instillationen in Mäusen.

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Dieses Video beschreibt einen intrabronchialen Ansatz zur selektiven Verabreichung eines experimentellen Wirkstoffs in die distale rechte und linke Lunge. Im vorgestellten Protokoll werden wir einer Maus intrabronchial Bleomycin verabreichen, um ein besseres Modell für Lungenfibrose zu erhalten.

Intrabronchiale Verabreichung: Eine Technik zur selektiven Verabreichung eines experimentellen Wirkstoffs in eine Mauslunge

Dieses Video zeigt die Erzeugung von Medikamentenaerosolen und die gezielte Abgabe dieser Aerosole an Mäuse mit Hilfe einer Inhalationseinheit, die mit einem Aerosolgenerator ausgestattet ist. Die Maus wird in einer reinen Nasenfessel fixiert und mit der Inhalationseinheit verbunden, die das Medikament direkt in die Nasenhöhle der Maus abgibt. Anschließend passiert das Medikament die Luftröhre und gelangt in die Lunge.

Eine Technik zur Erzeugung und Abgabe von Medikamentenaerosolen direkt an die Lunge von Mäusen

Dieser Artikel stellt eine schnelle und einfache Methode zur Bleomycin direkt in die Luftröhre Maus über Intubation verabreicht wird. Die wichtigsten Vorteile dieser Methode sind, dass sie in hohem Maße reproduzierbar, leicht zu beherrschen ist, und nicht spezialisierte Ausrüstung oder langwierige Wiederherstellungszeiten erfordern.

Ein verbessertes Verfahren zur schnellen Intubation der Luftröhre in Mice

Das Inhalationsgerät kann hier beschrieben, Probe zur Charakterisierung, erzeugen und gleichmäßig ein Medikament Aerosols in den Lungen von Nagetieren abzuscheiden. Dies ermöglicht die präklinische Bestimmung der Wirksamkeit und Sicherheit von Arzneimitteldosen in der Lunge abgelagert; Schlüsseldaten ermöglichen, die klinische inhalierten Arzneimittelentwicklung.

Trockenpulver und Vernebelte Aerosol Inhalation von Arzneimitteln geliefert an Mäusen Mit einem Nose-only Belichtungssystem

Die intratracheale (IT) Verabreichung von Versuchsmitteln bei Mäusen führt oft zu einer asymmetrischen Abgabe in die distale Lunge.  In diesem Bericht beschreiben wir einen direkten intrabronchialen (IB) Ansatz, um jede Lunge bei lebenden Mäusen nicht operativ zu nulaten.  Dieser Ansatz kann verwendet werden, um Wirkstoffe selektiv in eine Lunge zu verabreichen, oder kann angepasst werden, um die symmetrische Wirkstoffabgabe in beide Lungen zu verbessern.

Direkte intrabronchiale Verabreichung zur Verbesserung der selektiven Agentenablagerung innerhalb der Mauslunge

Trockenpulverformulierungen zur Inhalation haben ein großes Potenzial bei der Behandlung von Atemwegserkrankungen. Vor dem Eintritt in Studien am Menschen ist es notwendig, die Wirksamkeit der Trockenpulverformulierung in präklinischen Studien zu bewerten. Eine einfache und nichtinvasive Methode zur Verabreichung von Trockenpulver bei Mäusen über den intratrachealen Weg wird vorgestellt.

Intratrachealadministration der Trockenpulverformulierung bei Mäusen

Wir beschreiben ein Modell des Salzsäure-induzierten akuten Atemnotsyndroms (ARDS) bei Ferkeln, die mit halogenierten Mitteln, Isofluran und Sevofluran, durch ein Gerät zur inhalationsintensiven Intensivsedierung sediert werden. Dieses Modell kann verwendet werden, um die biologischen Mechanismen halogenierter Mittel auf Lungenverletzungen und -reparaturen zu untersuchen.

Halogenierte Wirkstoffabgabe im Schweinemodell des akuten Atemnotsyndroms über ein Gerät vom Typ Intensivstation

Diese Technik, Medikamente direkt in die Luftröhre von neonatalen Nagetieren einzuträufeln, ist wichtig, um die Auswirkungen von lokal verabreichten Medikamenten oder Biologika auf neonatale Lungenerkrankungen zu untersuchen. Darüber hinaus kann diese Methode auch zur Induktion von Lungenverletzungen in Tiermodellen eingesetzt werden.

Eine minimal-invasive Methode zur intratrachealen Instillation von Medikamenten bei neonatalen Nagetieren zur Behandlung von Lungenerkrankungen

Die Entwicklung pharmazeutischer Trockenpulver erfordert zuverlässige In-vivo-Tests , häufig unter Verwendung eines Mausmodells. Die Gerätetechnologie zur genauen und reproduzierbaren Abgabe von Trockenpulveraerosolen an Mäuse ist eingeschränkt. In dieser Studie werden Einwegdosierer für die pulmonale Verabreichung von Medikamenten in mausrelevanten Dosen vorgestellt, um die erste Proof-of-Concept-Forschung zu unterstützen.

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Erfahren Sie die Montage eines Einweg-Aerosol-Dosierers für die pulmonale Arzneimittelabgabe an Kleintiere. Diese Methode ermöglicht effiziente Pharmakokinetik- und Wirksamkeitstests mit kostengünstigen, verfügbaren Materialien.

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