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Articolo metodologico

Imaging in vivo spazio-temporale di sistemi di somministrazione di farmaci oculari mediante microscopia laser confocale a fibre ottiche

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DOI:

10.3791/62685

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27 settembre 2021

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In questo articolo

Sommario

Presentiamo un protocollo per l'utilizzo della microscopia laser confocale a fibre ottiche (CLM) per studiare in modo non invasivo la distribuzione spazio-temporale dei liposomi nell'occhio dopo iniezione subcongiuntivale.

Abstract

L'iniezione subcongiuntivale è una via interessante per somministrare farmaci oculari a causa del facile accesso trans-sclerale che bypassa le barriere oculari anteriori, come la cornea e la congiuntiva. Mentre gli effetti terapeutici e la farmacocinetica dei farmaci dopo iniezione subcongiuntivale sono stati descritti in alcuni studi, pochissimi valutano la distribuzione oculare dei farmaci o dei sistemi di somministrazione dei farmaci (DDS). Quest'ultimo è fondamentale per l'ottimizzazione della progettazione della DDS intraoculare e della biodisponibilità del farmaco per ottenere la localizzazione oculare desiderata e la durata dell'azione (ad esempio, acuta contro prolungata). Questo studio stabilisce l'uso della microscopia laser confocale a fibre ottiche (CLM) per studiare qualitativamente la distribuzione oculare dei liposomi fluorescenti in tempo reale in topi vivi dopo iniezione sub-congiuntivale. Essendo progettato per l'ispezione visiva in vivo dei tessuti a livello microscopico, questa è anche la prima descrizione completa del metodo di imaging CLM per studiare la distribuzione spazio-temporale degli iniettabili nell'occhio dopo iniezione subcongiuntivale.

Introduzione

La clearance del sangue, la distribuzione dei tessuti e l'occupazione target dei farmaci nei sistemi viventi sono pilastri per comprendere la disposizione dei farmaci in vivo. Nei modelli animali preclinici, questi parametri sono tipicamente valutati mediante frequenti campionamenti di sangue e tessuti in particolari momenti successivi alla somministrazione del farmaco. Tuttavia, queste procedure sono generalmente invasive, spesso includono misurazioni di non sopravvivenza e richiedono grandi coorti di animali per l'alimentazione statistica. Potrebbero esserci costi e tempi aggiuntivi sostenuti, insieme a preoccupazioni etiche per l'uso eccessivo di animali. ....

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Protocollo

Tutti i metodi qui descritti sono stati approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) di SingHealth (Singapore). Topi femminili C57BL / 6 J (6- 8 settimane di età; 18-20 g) sono stati ottenuti da InVivos, Singapore, e alloggiati in un vivaio a temperatura e luce controllata della Duke-NUS Medical School, Singapore. Gli animali sono stati trattati in conformità con le linee guida della dichiarazione dell'Associazione per la ricerca in visione e oftalmologia (ARVO) per l'uso di animali nella ricerca oftalmica e visiva.

NOTA: nella Figura 2 è riportato un diagramma di flusso che evidenzia le p....

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Risultati

Il protocollo dimostra l'utilità della LMC per valutare la distribuzione oculare spazio-temporale dei liposomi fluorescenti verdi somministrati attraverso l'iniezione subcongiuntivale. Per sfruttare la capacità a doppio colore (lunghezze d'onda di eccitazione di 488 nm e 660 nm) del sistema CLM, i liposomi POPC neutri da 100 nm da iniettare sono stati drogati con il 5% di Fl-DHPE (i dati di composizione e caratterizzazione sono mostrati nella Figura 1B) e EB è stato iniettato IV per identifi.......

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Discussione

Come mostrato dai risultati, CLM fornisce un metodo semplice e fattibile per visualizzare la distribuzione oculare dei liposomi nell'occhio. In precedenza abbiamo dimostrato l'uso della LMC per caratterizzare la localizzazione di varie formulazioni liposomiali all'interno dell'occhio del topo nel tempo1. Per le applicazioni non invasive, CLM consente l'imaging in tempo reale della superficie oculare anteriore per approfondimenti su come i liposomi sono distribuiti nell'occhio dallo stesso animale........

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata finanziata dalla sovvenzione NTU-Northwestern Institute for Nanomedicine (NNIN) assegnata (a SV) e in parte dalla sovvenzione della Singapore National Research Foundation Grant AG / CIV / GC70-C / NRF / 2013 / 2 e dalla sovvenzione Health and Biomedical Sciences (HBMS) Industry Alignment Fund Pre-Positioning (IAF-PP) di Singapore H18/01/a0/018 amministrata dall'Agenzia per la scienza, la tecnologia e la ricerca (A * STAR) (ad AMC). Grazie ai membri del Duke-NUS Laboratory for Translational and Molecular Imaging (LTMI) per aver facilitato la logistica e l'esecuzione degli studi e della formazione sulle attrezzature. Un ringraziamento speciale all....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
0,08 µ m filtro in policarbonatoWhatman, USA110604
0.22 µ m filtro per siringheFisherbrand, Irlanda09-720-3
0,5% Proxymetacaina cloridrato soluzione oftalmica sterileAlcon, Singapore
10 &; L Siringa in vetroHamilton, USA65460-06
1-Palmitoil-2-oleoyl-sn-glicero-3-fosfocolina (POPC)Avanti, USA850457 ago da
32 G (Hamilton, 0,5" PT4)Hamilton, USA7803-04
Regolatore di temperatura per animali con piastra riscaldante (15 cm x 20 cm)WPI, USAATC 2000 & 61800
Cellvizio Dual Band, sonda S1500 e Quantikit (kit di calibrazione al punto 3.5)Mauna Kea Technologies, FranciaDiametro della punta: 1,5 mm, campo visivo: 600 &; m x 500 µ m, risoluzione assiale: 15 & micro; m, risoluzione laterale: 3,3 µ m
CloroformioSigma Aldrich, USA472476
Dumont Pinzetta #5, DumostarWPI, USA50023311 cm, Dritto, 0,1 mm x 0,06 mm Punte
Evans BlueSigma Aldrich, USAE2129
Collirio all'acido fusidicoLEO Pharma, Danimarca
ImageJNational Institutes of Health, USAhttps://imagej.nih.gov/ij/
IsofluranoPiramal, USA
Malvern Zetasizer Nano ZSMalvern Panalytical, UK
MetanoloSigma Aldrich, USA179337
Mini estrusoreAvanti, USA610020
N-(fluoresceina-5-tiocarbamoil)-1,2-diesadanoilsN-glicero-3-fosfoetanolammina (sale di trietilammonio) (FL-DHPE)Invitrogen, USASoluzione salina tamponata con fosfato F362
Gibco, USA10010023
Sistema per stereomicroscopio con supporto a morsetto da tavoloOlympus, Tokyo, GiapponeSZ51 & SZ2-STU3

Riferimenti

  1. Chaw, S. Y., Novera, W., Chacko, A. -M., Wong, T. T. L., Venkatraman, S. In vivo fate of liposomes after subconjunctival ocular delivery. Journal of Controlled Release. 329, 162-174 (2021).
  2. Kuo, J. C. -H., et al. Detection of colorectal dysplasia using....

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Ristampe e permessi

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