Name: ניהול תוך-סחיר של ניסוח אבקה יבשה בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-25T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 55 s
Description: למד שיטה לא פולשנית לניהול תוך-סחיר של ניסוח אבקה יבשה בעכברים. טכניקה זו מאפשרת הערכת יעילות טיפולים במחלות נשימתיות במחקר טרום-קליני מדויק ובטוח.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

המחברים רוצים להודות למר ריי לי, מר HC ליונג ומר וואלאס אז על עזרתם האדיבה בהפיכת מקור האור ואבקת insufflator; ומתקן הליבה של הפקולטה לסיוע בהדמיה של בעלי חיים. העבודה נתמכה על ידי מועצת מענק המחקר, הונג קונג (17300319).

הניסויים שנערכו במחקר זה אושרו על ידי הוועדה לשימוש בבעלי חיים להוראה ומחקר (CULATR), אוניברסיטת הונג קונג. ניסוחים אבקה יבשה שהוכנו על ידי ייבוש הקפאת ספריי (SFD) המכיל 0.5% של RNA שליח לוציפראז (mRNA), 5% פפטיד סינתטי PEG12KL4 ו 94.5% של מניטול (w / w) משמשים במחקר זה כדי להדגים ביטוי mRNA בריאה16. הקוטר האווירודינמי החציוני ההמוני (MMAD) של אבקת SFD הוא 2.4 מיקרומטר. אבקת מניטול מיובשת ספריי (SD) משמשים כדי לחקור את ההשפעה של נפח האוויר המשמש פיזור אבקה16. MMAD של אבקת SD הוא 1.5 מיקרומטר.
1. ייצור של אבקה יבשה אינזלטור והעמסה של אבקה יבשה
<ol><li>(אופציונלי) לחצו על הלחצן 'קביעות' לנטרל את הטעינה הסטטית של אבקה יבשה (בבקבוקון) ואת קצה פיפטה עגול 200 μL ללא מסנן. השתמש באקדח אנטי סטטי או איזון עם פונקציית deionizing על פי הוראות היצרן.</li>
	<li>מכינים נייר שקילה בגודל של כ 4 ס"מ x 4 ס"מ. מקפלים את הנייר לחצי באלכסון ולאחר מכן לפתוח אותו.</li>
	<li>שוקלים 1-2 מ"ג אבקה יבשה על נייר השקילה.</li>
	<li>מלאו טיפ פיפטה לטעינת ג'ל באבקה דרך הפתח הרחב יותר של הקצה. הקש בעדינות כדי לארוז את האבקה עד שהאבקה תסתובב בחופשיות ליד הקצה הצר של הקצה (איור 1A). הימנע אריזת האבקה חזק מדי כפי שהוא עלול לעכב את פיזור אבקה.</li>
	<li>חברו את הקצה הטעון באבקה למזרק של 1 מ"ל באמצעות עצירה משולשת(איור 1B). ניתן לשנות את גודל המזרק בהתאם לנפח האוויר המשמש לפיזור האבקה. החזק את הקצה ומזרק אנכית במהלך החיבור כדי למנוע שפיכה של אבקה. אם הניהול אינו מבוצע באופן מיידי, השתמש בפרפילם כדי לאטום את פתחי הקצה ולאחסן אותו באופן זמני בתנאים מתאימים עד להנהלה.</li>
</ol>2. ייצור של מכשיר אינטובציה
<ol><li>מקור אור (איור 2)<ol>
<li>הכינו מקור אור בהתאמה אישית עם לפיד דיודה פולט אור (LED) וסיבים אופטיים גמישים בקוטר של 0.8-1 מ"מ.</li>
		<li>הפוך פתח ממורכז על העדשה הברורה של לפיד LED עם מקדחה ביד או קצת מקדחה, כך הסיב האופטי בקושי יכול לעבור.</li>
		<li>הכנס את הסיב האופטי דרך הפתח. הפעל את לפיד ה- LED כדי לכוונן את המיקום ואת עומק ההכנסה לקבלת בהירות מרבית בקצה השני של הסיב האופטי.</li>
		<li>הדבק את הסיב האופטי במיקום עם דבק אפוקסי ברור.</li>
	</ol>
</li>
	<li>קנולה מנחה (איור 3)<ol>
<li>קחו פיפט פסטר מפלסטיק 1 מ"ל(איור 3A)והחזיקו את הפיפט בשני קצותיו.</li>
		<li>השתמש במנורת אלכוהול (או במקורות חום אחרים במעבדה כגון מבער בונזן) כדי לחמם את אמצע הפיפטה על ידי הצבתה בגובה 5-10 ס"מ מעל הלהבה(איור 3B). סובב את הפיפט כדי לוודא שהוא מחומם באופן שווה.</li>
		<li>כאשר הפלסטיק הופך רך ומעוות, להזיז את פיפטה מן הלהבה למתוח את פיפטה בעדינות.</li>
		<li>חותכים את הפיפט המתוח באמצע עם זוג מספריים לחלק א' ולחלק ב'(איור 3C-E). השתמשו בחלק א' כטיפ יפה ובחלק ב' כקנולה מנחה. כדי להגדיל את הסיכוי לצנרור מוצלח עם הצינור המנחה, בצע מסגרת משופעת (לא חדה מדי שעלולה להגביר את הסיכון לפגיעה בבעל החיים) בסוף חלק ב'(איור 3F). כאשר קצה פיפטה 200 μL טעינת ג'ל (עבור טעינת אבקה) מוכנס לתוך הצינור המנחה, זה צריך לבלוט את הצינורית על ידי 1-2 מ"מ. הערה: קנולה מנחה (חלק B) עם הממד המתאים (קוטר פנימי וחיצוני) עבור אינטובציה יכול להיות 21 מד מחט להתאים בתוכו בזמן שהוא יכול גם להתאים בתוך מחט 17 מד. ייתכן שיהיה צורך בניסיונות מרובים למתוח את הפיפטות כדי להשיג את הממד המתאים.</li>
		<li>(אופציונלי): חותכים פתח קטן בקצה הרחב יותר של הצינורית המנחה כדי להפוך אותו לגמיש יותר כך שיהיה קל יותר להחזיק את הסיב האופטי(איור 3F). פתח זה מאפשר גם התאמה של microsprayer לניהול תרסיס נוזלי.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. אינטובציה
<ol><li>הרדמה של העכבר (BALB/c, 7-9 שבועות) עם קטמין (100 מ"ג/ק"ג) ו xylazine (10 מ"ג / קילוגרם) על ידי הזרקה תוך אישית.</li>
	<li>הכינו פלטפורמה העשויה פרספקס והרכיבו אותה לדוכן עם מהדק(איור 4A). מניחים את העכבר המרדים על הרציף (בסביבות 60° נטייה) בתנוחה סופית. הגובה והזווית של הנטייה של הפלטפורמה יכול להיות מותאם על ידי המיקום של מהדק על הדוכן.</li>
	<li>להשעות את העכבר על ידי חיבור החותכות שלו על חוט ניילון (איור 4B). לאבטח את המיקום של העכבר על ידי פיסת קלטת או גומייה.</li>
	<li>הכנס את הסיב האופטי לתוך הצינורית המנחה לפני הצנרור עם קצה רמת הסיבים עם פתיחת הצינורית המנחה. הפעל את לפיד ה-LED כדי להאיר.</li>
	<li>בעדינות לבליט את הלשון של העכבר עם זוג מלקחיים כדי לחשוף את קנה הנשימה שלה.</li>
	<li>השתמש ביד השנייה כדי להחזיק את הצינורית המנחה עם סיבים אופטיים בפנים. הכנס אותם דרך חלל הפה. עם התאורה מהסיבים האופטיים, ניתן לדמיין את פתיחת קנה הנשימה כפתח בין מיתרי הקול.</li>
	<li>יישרו את מסגרת השופעת של הצינורית המנחה לכיוון קו האמצע של הפתח (איור 5A). צנררו בעדינות את הצינורית המנחה עם סיבים אופטיים לקנה הנשימה על ידי כיוון לקצה הטוב ביותר של הצינורית בפתח קנה הנשימה.</li>
	<li>לאחר הצנרור, הסירו במהירות את הסיב האופטי והשאירו את הצינורית המנחה בתוך קנה הנשימה (איור 5B). נשימה נורמלית צריכה להיות נצפית.</li>
	<li>החזק את פיפטה קצה דק (חלק A) בפתיחת הצינור המנחה ואת האינטולט נשיפה קטנה של אוויר (כ 0.2 מ"ל) לתוך הריאה של העכבר. אינפלציה קלה בחזה העכבר מצביעה על אינטובציה נאותה. הסר את פיפטה טיפ דק לפני ניהול אבקה.</li>
</ol>4. ניהול אבקה
<ol><li>החזק את האבקה טעונה קצה המחובר המזרק כמתואר בשלב 1.5. ודא שזרימת האוויר בין המזרק לקצה מנותקת.</li>
	<li>משוך את בוכנה מזרק לאחור כדי למשוך 0.6 מ"ל של אוויר. הערה: נפח האוויר המשמש לפיזור האבקה תלוי במאפייני האבקה ובכמות האבקה הטעונה. הדבר מתואר עוד יותר בסעיף התוצאות.</li>
	<li>סובבו את השסתום של העצירה המשולשת כדי לחבר את זרימת האוויר בין המזרק לקצה הטעון באבקה.</li>
	<li>הכנס את הקצה הטעון באבקה לקנולה המנחה שכבר הונחה בקנה הנשימה של העכבר (איור 5C). החזק את הצינורית המנחה ולדחוף את הבוכנה מזרק בכוח בפעולה רציפה אחת כדי לפזר את האבקה כמו אירוסולים לתוך הריאה. הערה: יש למזער כל תנועה קדימה של המכשיר כדי למנוע פגיעה בבעל החיים.</li>
	<li>הסר את הקצה ובדוק אם האבקה בתוך הקצה התרוקנה. אם לא, חזור על שלב 4.1 עד 4.4. הערה: אם האבקה ארוזה חזק מדי עקב הקשה מוגזמת, ייתכן שהיא לא תתפזר כראוי.</li>
	<li>לאחר השלמת הממשל, הסר את הצינורית המנחה מקנה הנשימה.</li>
	<li>אפשר לעכבר להתאושש על ידי הצבתו אופקית בתנוחה על-חושית עם לשונו בולטת למחצה כדי למנוע את המצור על דרכי הנשימה.</li>
</ol>

<ol><li>Newman, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+delivery+to+the+lungs%3A+challenges+and+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Therapeutic+Delivery%22%5BJournal%5D)">Drug delivery to the lungs: challenges and opportunities.</a> Therapeutic Delivery. 8 (8), 647-661 (2017).</li>
<li>Setter, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhaled+dry+powder+insulin+for+the+treatment+of+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">Inhaled dry powder insulin for the treatment of diabetes mellitus.</a> Clinical Therapeutics. 29 (5), 795-813 (2007).</li>
<li>Muralidharan, P., Hayes, D., Mansour, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+inhalers+in+COPD%2C+lung+inflammation+and+pulmonary+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Drug+Delivery%22%5BJournal%5D)">Dry powder inhalers in COPD, lung inflammation and pulmonary infections.</a> Expert Opinion on Drug Delivery. 12 (6), 947-962 (2015).</li>
<li>de Boer, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+inhalation%3A+past%2C+present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Opinion+on+Drug+Delivery%22%5BJournal%5D)">Dry powder inhalation: past, present and future.</a> Expert Opinion on Drug Delivery. 14 (4), 499-512 (2017).</li>
<li>Das, S., Tucker, I., Stewart, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhaled+dry+powder+formulations+for+treating+tuberculosis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Drug+Delivery%22%5BJournal%5D)">Inhaled dry powder formulations for treating tuberculosis.</a> Current Drug Delivery. 12 (1), 26-39 (2015).</li>
<li>Okamoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+of+chitosan-pDNA+complex+powder+prepared+by+supercritical+carbon+dioxide+process%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Stability of chitosan-pDNA complex powder prepared by supercritical carbon dioxide process.</a> International Journal of Pharmaceutics. 290 (1-2), 73-81 (2005).</li>
<li>He, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+inhaled+recombinant+human+insulin+dry+powders%3A+pharmacokinetics%2C+pharmacodynamics+and+14-day+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmacy+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of inhaled recombinant human insulin dry powders: pharmacokinetics, pharmacodynamics and 14-day inhalation.</a> Journal of Pharmacy and Pharmacology. 71 (2), 176-184 (2019).</li>
<li>Durham, P. G., Young, E. F., Braunstein, M. S., Welch, J. T., Hickey, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dry+powder+combination+of+pyrazinoic+acid+and+its+n-propyl+ester+for+aerosol+administration+to+animals%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">A dry powder combination of pyrazinoic acid and its n-propyl ester for aerosol administration to animals.</a> International Journal of Pharmaceutics. 514 (2), 384-391 (2016).</li>
<li>Phillips, J. E., Zhang, X., Johnston, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+and+nebulized+aerosol+inhalation+of+pharmaceuticals+delivered+to+mice+using+a+nose-only+exposure+system%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE+%28Journal+of+Visualized+Experiments%29%22%5BJournal%5D)">Dry powder and nebulized aerosol inhalation of pharmaceuticals delivered to mice using a nose-only exposure system.</a> JoVE (Journal of Visualized Experiments). (122), e55454(2017).</li>
<li>Nahar, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro%2C+in+vivo+and+ex+vivo+models+for+studying+particle+deposition+and+drug+absorption+of+inhaled+pharmaceuticals%29%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">In vitro, in vivo and ex vivo models for studying particle deposition and drug absorption of inhaled pharmaceuticals).</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 49 (5), 805-818 (2013).</li>
<li>Price, D. N., Muttil, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delivery+of+Therapeutics+to+the+Lung%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Delivery of Therapeutics to the Lung.</a> Methods in Molecular Biology. 1809, 415-429 (2018).</li>
<li>Chang, R. Y. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proof-of-Principle+Study+in+a+Murine+Lung+Infection+Model+of+Antipseudomonal+Activity+of+Phage+PEV20+in+a+Dry-Powder+Formulation%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrobial+Agents+and+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">Proof-of-Principle Study in a Murine Lung Infection Model of Antipseudomonal Activity of Phage PEV20 in a Dry-Powder Formulation.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 62 (2), (2018).</li>
<li>Ito, T., Okuda, T., Takayama, R., Okamoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+of+an+Evaluation+Method+for+Gene+Silencing+by+Serial+Pulmonary+Administration+of+siRNA+and+pDNA+Powders%3A+Naked+siRNA+Inhalation+Powder+Suppresses+Luciferase+Gene+Expression+in+the+Lung%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+pharmaceutical+sciences%22%5BJournal%5D)">Establishment of an Evaluation Method for Gene Silencing by Serial Pulmonary Administration of siRNA and pDNA Powders: Naked siRNA Inhalation Powder Suppresses Luciferase Gene Expression in the Lung.</a> Journal of pharmaceutical sciences. 108 (8), 2661-2667 (2019).</li>
<li>Patil, J. S., Sarasija, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+drug+delivery+strategies%3A+A+concise%2C+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Lung+India%22%5BJournal%5D)">Pulmonary drug delivery strategies: A concise, systematic review.</a> Lung India. 29 (1), 44-49 (2012).</li>
<li>Ihara, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+Quantification+of+Gene+Silencing+by+Intratracheal+Administration+of+Dry+Powdered+Small-Interfering+RNA%2FChitosan+Complexes+in+the+Murine+Lung%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+Research%22%5BJournal%5D)">Histological Quantification of Gene Silencing by Intratracheal Administration of Dry Powdered Small-Interfering RNA/Chitosan Complexes in the Murine Lung.</a> Pharmaceutical Research. 32 (12), 3877-3885 (2015).</li>
<li>Qiu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+mRNA+pulmonary+delivery+by+dry+powder+formulation+of+PEGylated+synthetic+KL4+peptide%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Effective mRNA pulmonary delivery by dry powder formulation of PEGylated synthetic KL4 peptide.</a> Journal of Controlled Release. 314, 102-115 (2019).</li>
<li>Pfeifer, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+aerosols+of+polyethylenimine+%28PEI%29-based+gene+vectors+mediate+efficient+gene+delivery+to+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Dry powder aerosols of polyethylenimine (PEI)-based gene vectors mediate efficient gene delivery to the lung.</a> Journal of Controlled Release. 154 (1), 69-76 (2011).</li>
<li>Kim, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doxorubicin-loaded+highly+porous+large+PLGA+microparticles+as+a+sustained-+release+inhalation+system+for+the+treatment+of+metastatic+lung+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Doxorubicin-loaded highly porous large PLGA microparticles as a sustained- release inhalation system for the treatment of metastatic lung cancer.</a> Biomaterials. 33 (22), 5574-5583 (2012).</li>
<li>Tonnis, W. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+aerosol+generator+for+homogenous+distribution+of+powder+over+the+lungs+after+pulmonary+administration+to+small+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutics+and+Biopharmaceutics%22%5BJournal%5D)">A novel aerosol generator for homogenous distribution of powder over the lungs after pulmonary administration to small laboratory animals.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 88 (3), 1056-1063 (2014).</li>
<li>Hoppentocht, M., Hoste, C., Hagedoorn, P., Frijlink, H. W., de Boer, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+evaluation+of+the+DP-4M+PennCentury+insufflator%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutics+and+Biopharmaceutics%22%5BJournal%5D)">In vitro evaluation of the DP-4M PennCentury insufflator.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 88 (1), 153-159 (2014).</li>
<li>Liao, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+and+highly+dispersible+voriconazole+dry+powders+produced+by+spray+freeze+drying+for+pulmonary+delivery+with+efficient+lung+deposition%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Porous and highly dispersible voriconazole dry powders produced by spray freeze drying for pulmonary delivery with efficient lung deposition.</a> International Journal of Pharmaceutics. 560, 144-154 (2019).</li>
<li>Ito, T., Okuda, T., Takashima, Y., Okamoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Naked+pDNA+Inhalation+Powder+Composed+of+Hyaluronic+Acid+Exhibits+High+Gene+Expression+in+the+Lungs%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Naked pDNA Inhalation Powder Composed of Hyaluronic Acid Exhibits High Gene Expression in the Lungs.</a> Molecular Pharmaceutics. 16 (2), 489-497 (2019).</li>
<li>Chaurasiya, B., Zhou, M., Tu, J., Sun, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+validation+of+a+simple+device+for+insufflation+of+dry+powders+in+a+mice+model%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Design and validation of a simple device for insufflation of dry powders in a mice model.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 123, 495-501 (2018).</li>
</ol>

המחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

בנייר זה, מכשירים בהתאמה אישית עבור זלוף אבקה יבשה אינטובציה תוך-צ'יאלי מוצגים. בשלב טעינת האבקה, אבקה יבשה נטענת לקצה פיפטה 200 μL טעינת ג'ל. חשוב להקיש בעדינות על הקצה כדי לאפשר אריזה רופפת של אבקה בקצה הצר של הקצה. עם זאת, אם האבקה ארוזה חזק מדי, הם ייתקעו בקצה ולא ניתן לפזר כראוי. מומלץ לנטרל את הטעינה הסטטית של האבקה ואת קצה פיפטה על מנת להקל על טעינת אבקה, במיוחד עבור אבקה עם צפיפות נמוכה ולחות יחסית נמוכה. הצינורית המנחה היא מרכיב קריטי בהתקן. הוא משמש כדי להקל על הצנרור של קצה פיפטה טעון אבקה לתוך קנה הנשימה של ה...

מסלול הריאות של הממשל מציע יתרונות שונים באספקת טיפולים הן לפעולות מקומיות והן לפעולות מערכתיות. לטיפול במחלות ריאה, ריכוז תרופות מקומי גבוה יכול להיות מושגת על ידי משלוח ריאתי, ובכך להפחית את המינון הנדרש ולהוריד את השכיחות של תופעות לוואי מערכתיות. יתר על כן, פעילות אנזימטית נמוכה יחסית בריאה יכולה להפחית את חילוף החומרים של תרופות מוקדמות. הריאות יעילות גם לספיגת תרופות לפעולה מערכתית בשל שטח הפנים הגדול והחדור היטב, שכבת תאי האפיתל הדקה ביותר ונפח הדם הגבוה בנימים ריאתי1.
פורמולציות אבקה יבשה בשאיפה נחקרו בהרחבה למניעה וטיפול במחלות שונות כגון אסטמה, מחלת ריאות חסימתית כרונית, סוכרת וחיסון ריאתי2,3,4. תרופות במצב מוצק הם בדרך כלל יציבים יותר מאשר בצורה נוזלית, משאפי אבקה יבשה הם ניידים יותר וידידותי למשתמש מאשר nebulizers5,6. בהתפתחות של ניסוחים אבקה יבשה בשאיפה, הבטיחות, הפרופיל הפרמקוקינטי ואת היעילות הטיפולית צריך להיות מוערך במודלים פרה-קוליניים בעלי חיים לאחר מתן ריאתי7. שלא כמו בני אדם שיכולים לשאוף אבקה יבשה באופן פעיל, משלוח ריאתי של אבקה יבשה לבעלי חיים קטנים הוא מאתגר. יש צורך לקבוע פרוטוקול יעיל של אספקת אבקה יבשה לריאות של בעלי חיים.
עכברים נמצאים בשימוש נרחב כמודלים של בעלי חיים מחקר כי הם חסכוניים והם מתרבים היטב. הם גם קלים לטיפול ומודלים רבים של מחלות מבוססים היטב. ישנן שתי גישות עיקריות לניהול אבקה יבשה לריאה של העכבר: שאיפה וניהול תוך-כיווני. לשאיפה, העכבר ממוקם בתא גוף שלם או אף בלבד שבו אבקה יבשה הוא אירוסול ובעלי החיים לנשום בתרסיס ללא סם8,9. ציוד יקר נדרש ויעילות אספקת הסמים נמוכה. בעוד תא כל הגוף עשוי להיות מבחינה טכנית פחות מאתגר, תא החשיפה לאף בלבד יכול למזער את החשיפה של תרופות לפני השטח של הגוף. ללא קשר, עדיין קשה לשלוט במדויק ולקבוע את המינון המועבר לריאות. האבקה היבשה מופקדת בעיקר באזור nasopharynx שבו סיווג רירי בולט10. יתר על כן, עכברים בתוך התא נמצאים תחת לחץ משמעותי במהלך תהליך הממשל כי הם מוגבלים מקופחים של אספקת מזון ומים11. עבור ניהול תוך-סחיר, זה בדרך כלל מתייחס המבוא של החומר ישירות לתוך קנה הנשימה. ישנן שתי טכניקות שונות כדי להשיג זאת: קנה הנשימה ו אינטובציה orotracheal. הראשון דורש הליך כירורגי שעושה חתך בקנה הנשימה, שהוא פולשני ולעתים רחוקות משמש לניהול אבקה. רק הטכניקה השנייה מתוארת כאן. בהשוואה לשיטת השאיפה, ניהול תוך-סחווי הוא השיטה הנפוצה יותר לאספקה ריאתי בעכבר בגלל יעילות המסירה הגבוהה שלו עם אובדן סמים מינימלי12,13. זוהי שיטה פשוטה ומהירה כדי לספק בדיוק כמות קטנה של אבקה בתוך כמה מיליגרם לעכבר. למרות שהעכבר נבדל אנטומית ופיזיולוגית לבני אדם וההרדמה נדרשת במהלך תהליך הצנרור, ניהול תוך-סחווי עוקף את דרכי הנשימה העליונות ומציע דרך יעילה יותר להעריך את הפעילות הביולוגית של ניסוח האבקה היבשה כגון ספיגת הריאות, הזמינות הביולוגית והאפקטים הטיפוליים14,15.
כדי לנהל אבקה יבשה תוך-אופן, העכבר צריך להיות צנרור, אשר יכול להיות מאתגר. בנייר זה מתואר ייצור של אבקה יבשה בהזמנה אישית ומכשיר אינטובציה. ההליכים של אינטובציה ו insufflation של אבקה יבשה בריאה של העכבר הם הפגינו.

<table><tbody><tr><td>נקבת עכבר</td><td></td><td></td> BALB/c<td>; בת 7-9 שבועות; משקל גוף 20-25 גרם</td></tr><tr><td>CleanCap Firefly Luciferase mRNA</td><td>TriLink Biotechnology</td><td>L-7602</td><td></td></tr><tr><td>Dry Powder Insufflator</td><td>PennCentury</td><td>דגם DP-4M</td><td></td></tr><tr><td>קטמין 10%</td> <td>Alfasan International B.V.</td><td></td><td></td></tr> NA לפיד <tr><td>דיודה פולטת אור (LED)</td><td>Unilite Internation</td><td>PS-K1</td><td></td></tr><tr><td>Mannitol (Pearlitol 160C)</td> <td>Roquette</td><td>450001</td><td></td></tr><tr><td>קצה פיפטה עגול ללא פילטר (200 ומיקרו; L)</td> <td>Labcon</td><td>1034-800-000</td><td></td></tr><tr><td>חוט דנטלי Reach</td><td></td><td>30017050</td><td></td></tr><tr><td>מזרק מיליליטר אחד ללא מחט</td><td>Terumo</td><td>SS-01T</td><td></td></tr><tr>סיבים<td>אופטיים</td><td>סיבים אופטיים נתונים</td><td>OMPF1000</td><td></td></tr><tr><td>פפטיד</td><td>PEG12KL4 EZ Biolab</td><td></td> <td>(PEG12)-KLLLLKLLLLKLLKLLKLLLLKLLKLLKLLK-NH2</td></tr><tr><td>פלסטיק פסטר פיפטה קצה עדין</td><td>אלפא Labotatories</td><td>LW4061</td><td></td></tr><tr><td>עצירה תלת-כיוונית</td><td>Braun</td><td>D201</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine 2%</td><td>Alfasan International B.V.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NA Zerostat 3 אקדח אנטי סטטי</td><td>MILTY</td><td>5036694022153</td><td></td></tr></tbody></table>

ניהול תוך-סחיר של ניסוח אבקה יבשה בעכברים

Intratracheal Administration of Dry Powder Formulation in Mice

בהתפתחות של ניסוחים אבקה יבשה שאיפה, חיוני להעריך את הפעילות הביולוגית שלהם במודלים פרה-קוליניים של בעלי חיים. נייר זה מציג שיטה לא פולשנית של אספקה תוך-צדדית של ניסוח אבקה יבשה בעכברים. מוצג התקן טעינת אבקה יבשה המורכב מקצה פיפט לטעינת ג'ל 200 μL המחובר למזרק של 1 מ"ל באמצעות עצירה משולשת. כמות קטנה של אבקה יבשה (1-2 מ"ג) נטענת לתוך קצה פיפטה ומפוזר על ידי 0.6 מ"ל של אוויר במזרק. בגלל טיפים פיפטה הם חד פעמיים וזולים, ניסוחים אבקה יבשה שונים ניתן לטעון לתוך טיפים שונים מראש. ניסוחים שונים ניתן להעריך באותו ניסוי בעלי חיים ללא ניקוי המכשיר ומילוי מינון, ובכך לחסוך זמן ומבטל את הסיכון של זיהום צולב מאבקה שיורית. ניתן לבדוק את היקף פיזור האבקה על ידי כמות האבקה שנותרה בקצה פיפטה. פרוטוקול של אינטובציה בעכבר עם מקור אור בהתאמה אישית וקנולה מנחה כלול. אינטובציה נכונה היא אחד הגורמים העיקריים המשפיעים על האספקה התוך-סטרית של ניסוח אבקה יבשה לאזור הריאות העמוקות של העכבר.

כאשר אבקה יבשה insufflator משמש כדי לספק תרסיס אבקה לריאה של בעל חיים, נפח האוויר בשימוש הוא קריטי כפי שהוא משפיע על הבטיחות, כמו גם את יעילות פיזור האבקה. כדי לייעל את השיטה, כמויות שונות של אוויר (0.3 מ"ל, 0.6 מ"ל ו 1.0 מ"ל) שימשו כדי לפזר את האבקה היבשה (1 מ"ג של מניטול מיובש ספריי) ומשקל העכברים היה במעקב במשך 48 שעות לאחר מתן (איור 6). השימוש 0.3 מ"ל ו 0.6 מ"ל של אוויר לא לגרום לירידה במשקל של העכברים עד 48 שעות לאחר הממשל. פיזור האבקה עם 1 מ"ל של אוויר הביא מעל 5% של ירידה במשקל בתוך 2...

ניסוחים אבקה יבשה לשאיפה יש פוטנציאל גדול בטיפול במחלות בדרכי הנשימה. לפני הכניסה למחקרים בבני אדם, יש צורך להעריך את היעילות של ניסוח אבקה יבשה במחקרים פרה-קוליניים. מוצגת שיטה פשוטה ולא פולשנית לניהול אבקה יבשה בעכברים דרך המסלול התוך-מסלולי.

In the development of inhalable dry powder formulations, it is essential to evaluate their biological activities in preclinical animal models. This paper ...

מתן תוך-קנה של אבקה יבשה חיוני להערכת הביצועים והפעילויות הביולוגיות של פורמולציה של אבקה בשאיפה, כגון ספיגה ריאתית, זמינות ביולוגית והשפעות טיפוליות במודלים פרה-קליניים של בעלי חיים. תהליך האינטובציה אינו פולשני ויכול לספק פורמולציה של אבקה לעכברים בצורה בטוחה ומדויקת. אינספלטור האבקה היבשה בהתאמה אישית הוא חד פעמי, זול ויעיל בהפצת תכשירי אבקה.ניתן להשתמש באינסופלטורים בהערכת ניסוחים שונים על מספר עכברים באותם ניסויים ללא סיכון לזיהום צולב משאריות אבקה. תהליך האינטובציה מאתגר עבור חוקרים שאינם מנוסים. היכולת לדמיין ולכוון את הקצה העדין ביותר של הצינורית בפתח קנה הנשימה היא קריטית להחדרה נכונה של הצינורית המנחה.טכניקה זו דורשת תרגול כדי למזער החדרה לא נכונה. הפוסט-דוקטורנטית שלי קרול והדוקטורנטית שלי רייצ'ל הולכות להדגים את הליך ההכנה והאינטובציה. כדי להתחיל, נטרל את המטענים הסטטיים של האבקה היבשה ואת קצה הפיפטה העגול של 200 מיקרוליטר ללא פילטר עם אקדח אנטי סטטי או איזון עם פונקציית דה-יוניזציה.הכן נייר שקילה בגודל משוער של ארבעה על ארבעה סנטימטרים. קפלו את הנייר לשניים באלכסון ואז פרשו אותו. לאחר מכן השתמש בו כדי לשקול מיליגרם עד שניים של אבקה יבשה.מלאו קצה פיפטה טעון ג'ל באבקה דרך הפתח הרחב יותר והקישו עליו בעדינות כדי לארוז את האבקה עד ליצירת אגרומרטים רופפים ליד הקצה הצר של הקצ

intratracheal-administration-of-dry-powder-formulation-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

Instillations Intratracheal לספק מומסים ישירות לריאות. הליך זה מטרות אספקת instillate לתוך אזורים דיסטלי של הריאה, ולכן שולבו לעתים קרובות במחקרים שמטרתם ללמוד alveoli. אנו מספקים הישרדות פרוטוקול מפורט לביצוע instillations intratracheal בעכברים.

החדרה ישירה של קנה הנשימה אל הריאות מומסים עכבר

סרטון זה מתאר גישה תוך-סימפונית למתן חומר ניסיוני באופן סלקטיבי לתוך ריאה ימנית ושמאלית דיסטלית. בפרוטוקול המוצג, אנו ננהל בלומיצין תוך סימפוני לתוך עכבר כדי לקבל מודל טוב יותר עבור פיברוזיס ריאתי.

משלוח תוך סימפונות: טכניקה לניהול סוכן ניסיוני באופן סלקטיבי לתוך ריאה עכבר

מקור: Venuprasad, K., et al. מתן תוך-קנה של המופילוס אינפלואנזה במודלים של עכברים לחקר דלקת בדרכי הנשימה. J. Vis. Exp. (2016)סרטון זה מדגים את האספקה התוך-קנה של חיסון חיידקי פתוגני ריאתי לעכבר מורדם כדי להדגים זיהום בדרכי הנשימה התחתונות.

ביצוע אספקת חיידקים תוך קנה הנשימה במודל עכבר

סרטון זה מדגים את הייצור של אירוסולים של תרופות ואת ההעברה הממוקדת של אירוסולים אלה לעכברים באמצעות יחידת שאיפה המצוידת במחולל אירוסולים. העכבר מרוסן בריסון אף בלבד ומחובר ליחידת השאיפה, המעבירה את התרופה ישירות לחלל האף של העכבר. לאחר מכן, התרופה עוברת דרך קנה הנשימה ונכנסת לריאות.

טכניקה לייצור והעברת אירוסולים תרופתיים ישירות לריאות עכברים

intratracheal החדרת תיווך אינטובציה (IMIT) של חומרים כימיים היא שיטה מצוינת, לא פולשנית ללימוד מחלות בדרכי הנשימה, כמו גם שיטה להחדרת חומרים כימיים טיפוליים ישירות לתוך הריאות. זוהי שיטה מהירה ושחזור ביותר אשר מתאימה לניסויים פרה-קליניים.

Intratracheal החדרת תיווך אינטובציה (IMIT): מערכת לא פולשני, ריאות ספציפי משלוח

מאמר זה מציג שיטה מהירה ופשוטה לניהול בליאומיצין ישירות לתוך קנה הנשימה העכבר באמצעות אינטובציה. יתרונות עיקריים של שיטה זו הם כי הוא מאוד לשחזור, קל לשלוט, ואינו דורשים ציוד מיוחד או פעמי החלמה ממושכות.

שיטה משופרת עבור אינטובציה מהירה של קנה הנשימה של עכברים

יחידת שאיפה כפי שיתואר בהמשך ניתן להפיק, מדגם לאפיון, ואחיד להפקיד תרסיס סמים בתוך הריאות של מכרסמים. זה מאפשר קביעה מראש קלינית של היעילות והבטיחות של התרופה במינונים שהופקדו הריאות; נתוני מפתח המאפשרים פיתוח תרופה בשאיפה קליני.

אבקת ניקוי ו nebulized תרסיס שאיפת תרופות ביצוע עכברים באמצעות מערכת חשיפת אף בלבד

Intratracheal (IT) המינהל של סוכנים ניסיוניים בעכברים לעתים קרובות מביא משלוח אסימטרי הריאות המרוחק.  בדוח זה, אנו מתארים גישה ישירה בלתי-מרורונצ'יאל (ליברות) כדי לאגור כל ריאה בעכברים חיים שאינם מבצעית.  גישה זו יכולה לשמש באופן סלקטיבי לניהול סוכנים לריאה אחת או להתאים כדי לשפר את מסירת הסוכן הסימטרי לשתי הריאות.

מינהל הארגון הישיר כדי לשפר את הסוכן הסלקטיבי התצהיר בתוך הריאה של העכבר

כאן, אנו מציעים פרוטוקול להעברת ליפופוליסכריד תוך טרכאלי (LPS) באמצעות אינטובציה אנדוטרכאלית אורופרכאלית לא פולשנית. שיטה זו ממזערת את הטראומה של ההליך הכירורגי עבור החיה ומעבירה LPS מדויק לקנה הנשימה ולאחר מכן לריאות.

החדרת ליפופוליסכריד תוך טרכאלי לא פולשני בעכברים

פיתוח אבקה יבשה פרמצבטית דורש בדיקות אמינות in vivo , לעתים קרובות באמצעות מודל מורין. טכנולוגיית המכשיר לאספקה מדויקת וניתנת לשחזור של תרסיסי אבקה יבשה לעכברים מוגבלת. מחקר זה מציג מינונים חד פעמיים להעברת תרופות ריאתי במינונים הרלוונטיים לעכברים, ומסייע למחקר הוכחת היתכנות ראשוני.

מינונים חד פעמיים המיועדים למשלוח אבקה יבשה לעכברים

כאן אנו מציגים פרוטוקול למידול פיברוזיס ריאתי בעכברים באמצעות בלומיצין אירוסולי המועבר דרך קנה הנשימה. שיטה אופטימלית זו מאפשרת מסירה אחידה, כמותית ומדויקת ללא חתך כירורגי, ומשפרת את השחזור והאמינות של פיברוזיס הנגרמת על ידי בלומיצין.

שיטה משופרת מבוססת אירוסולים להעברת בלומיצין תוך-קנה הנשימה למודלים של עכברים ניתנים לשחזור ומינימום פולשני של פיברוזיס ריאתי

למד שיטה לא פולשנית לניהול תוך-סחיר של ניסוח אבקה יבשה בעכברים. טכניקה זו מאפשרת הערכת יעילות טיפולים במחלות נשימתיות במחקר טרום-קליני מדויק ובטוח.

ניהול תוך-סחיר של ניסוח אבקה יבשה בעכברים

גלה סרטונים נוספים