Name: 비강 흡입은 제약 에어로졸의 수동 및 능동 제어 모델링 및 강한 약물 전달의 시뮬레이션 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-20T14:00:00.000+00:00
Duration: 15 min 4 s
Description: 배우세요 비강 흡입을 통한 제약 에어로졸의 수동 및 능동 제어 모델링 방법입니다. 이미지 기반 코 해부학 모델을 활용하여 후각 영역으로의 약물 전달을 시뮬레이션하고, 뇌 질환 치료를 위한 코-뇌 경로 약물 전달 효율을 향상시키는 기술을 탐색합니다.

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

이 연구는 센트럴 미시간 대학 혁신 연구 그랜트 P421071과 초기 경력 그랜트 P622911에 의해 투자되었다.

건강 과학에 대한 Hamner 기관과 이러한 이미지의 사용으로 제공 한 MRI 이미지는 버지니아 커먼 웰스 대학 기관 검토위원회에 의해 승인되었다. 1. 이미지 기반 비강기도 준비 <ol><li> 자기 공명 (MR) (72) 관상 단면 구성 건강한 비 흡연 53 세 남성 (체중 73kg, 높이 173cm)의 이미지 떨어져 인두 4 콧 구멍에 걸쳐 1.5 mm 간격을 획득. </li><li> 열기 이미징 프로그램 (예를 들어, 모방) <ol><li> 이미지를 가져 오려면, &quot;파일&quot;, &quot;가져 오기 이미지&quot;를 클릭합니다. 자기 공명 이미지를 선택하고 &quot;확인&quot;을 클릭합니다. </li><li> 3-D 모델을 구축하기 위해, -1020과 -500 사이의 그레이 스케일 범위를 설정하는 &quot;분할&quot;다음 &quot;임계 값&quot;을 클릭합니다. &quot;분할&quot;, &quot;계산 3D&quot;를 클릭합니다. </li><li> &quot;분할&quot;과 &quot;폴리 라인을 계산 &#39;을 클릭합니다. 3 선택-D 몸, 그리고 솔리드 형상을 정의하는 폴리 라인을 생성하기 위해 &quot;확인&quot;을 클릭합니다. IGES 파일로 폴리 라인을 보냅니다. </li></ol></li><li> 오픈 모델 개발 소프트웨어 (예를 들어, 책략) <ol><li> 프로그램에 IGES 파일을 가져 &quot;파일&quot;, &quot;가져 오기&quot;, &quot;IGES&quot;를 클릭합니다. 오른쪽 패널에 &quot;에지 명령 단추&quot;를 클릭; &quot;에지 만들기&quot;부드러운 윤곽을 재구성하는 &quot;NURBS&quot;를 선택 클릭합니다. </li><li> &quot;얼굴 명령 단추&quot;를 클릭 한 다음 &quot;폼 얼굴&quot;을 클릭합니다. 가장자리에서 표면을 구축하는 &quot;와이어 프레임&quot;을 선택합니다. 전체기도를 커버 모든 표면을 구축하기 위해 계속합니다. 같은 목젖, epiglottal 배, 그리고 후두 동 (그림 1)과 코의 해부학 적 정보를 유지합니다. 비강기도의 모델을 내보낼 &quot;파일&quot;, &quot;수출&quot; &quot;IGES&quot;를 클릭합니다. </li></ol></li><li> 열기 메싱 소프트웨어 (예를 들어, ICEM CFD) <ol><li> &quot;파일을 클릭&quot;,&quot;가져 오기 기하학 &quot;,&quot;유산 &quot;과&quot;STEP / IES는 다섯 가지 영역으로기도 표면을 분할하는 &quot;부품 만들기&quot;를 참조하십시오. 클릭 비강기도 모델을 가져 &quot;코 현관, 코 밸브, 비갑개 지역, 후각, 그리고 인두. </li><li> 기도 내부 계산 메쉬를 생성하려면, &quot;메시&quot;, &quot;글로벌 메쉬 설정&quot;을 클릭합니다. 0.1 mm로, 최대의 메쉬 크기를 지정하고 &quot;적용&quot;을 클릭합니다. </li><li> 벽 근처 영역에서 신체 장착 메쉬를 추가하려면, &quot;계산 메시&quot;, &quot;프리즘 메시&quot;을 클릭합니다. 5와 같은 층의 수 및 1.25로 확장 비율을 지정하고 &quot;적용&quot;을 클릭합니다. </li></ol></li></ol> 입자의 2. 수동 제어 <ol><li> 전정 삽관 : 대 앞입니다. 뒤로 <ol><li> 앞 전정 기관 내 삽관과 코 모델을 개발하기 위해 모델 개발 소프트웨어를 엽니 다. 은 n의 위치를​​ 변경하려면 &quot;볼륨&quot;다음 &quot;이동 / 복사&quot;를 클릭합니다ebulizer 카테터 콧 구멍의 끝에서 현관에 5mm. 콧 구멍에 60,000 입자 (150 nm의) 해제 &quot;주사&quot;를 클릭합니다. </li><li> 코의 내부에 입자 증착 속도를 계산하기 위해 유체 시뮬레이션 소프트웨어 (예, ANSYS 유창함)를 연다. 기도 내부의 공기 흐름 필드를 계산하기 위해, &quot;점성&quot;, &quot;모델&quot;, &quot;정의&quot;를 클릭하여 층류 모델을 선택; &quot;점성 모델&quot;에서 &quot;층류&quot;를 선택했다. </li><li> 입자의 움직임을 추적하기 위해 &quot;개별 단계 모델&quot;을 선택합니다. &quot;개별 단계 모델&quot;에서 &quot;Saffman 리프트 포스&quot;를 확인합니다. &quot;보고서&quot;다음 &quot;샘플 궤적&quot;을 선택 클릭; &quot;경계&quot;에서 &quot;코&quot;를 선택하고 미리 정의 된 후각 영역에 퇴적 입자의 수​​를 찾기 위해 &quot;계산&quot;을 클릭합니다. 콧 들어가는 입자의 양에 증착 입자의 양의 비율로 증착 속도를 계산한다. </li><li> 단계를 반복합니다1 μm의 입자 2.1.2. </li><li> 단계 2.1.1을 따라 콧 구멍의 뒤쪽에서 현관에 분사 노즐을 5mm를 삽입합니다. 반복 단계 2.1.2, 2.1.3 및 150 nm의 입자 침착 속도를 계산. 1 μm의 입자 (백 삽관) 단계를 반복 2.1.4. </li></ol></li><li> 깊은 삽관 <ol><li> 바로 후각 영역 아래에있는 분무기 카테터를 삽입 절차 2.1.1을 따르십시오. 분무기에서 60,000 서브 마이크론 입자 (150 나노 미터)을 놓습니다. </li><li> 2.1.2에 열거 된 유사한 절차에 따라 양 및 총 로컬 기초하여 코의 내부 입자 증착 속도를 계산하기 위해 유체 시뮬레이션 소프트웨어를 사용한다. 1 μm의 입자에 대해이 절차를 반복합니다. </li><li> 각각 호흡-유지하고 호기를 운동하는 동안 위의 절차를 반복합니다. &quot;정의&quot;를 클릭 한 후 &quot;경계 조건은&quot;경계 조건 패널을 엽니 다. 호흡-유지를위한 두 개의 콧 구멍에서 0 속도를 지정합니다. 진공 콧 구멍에서 압력 (200 PA) 및 증발기의 출구에서 0 압력을 지정합니다. </li></ol></li></ol> 3. 활성 제어 : 자기 영동 안내 <ol><li> 두 접시 채널에서 테스트 <ol><li> 열기 자성 입자 추적 소프트웨어 (예를 들어, COMSOL). 두 판 채널을 구축하기 위해 &quot;형상&quot;및 &quot;직사각형&quot;을 클릭합니다. 두 판 채널 주위에 자석을 구축 &quot;직사각형&quot;을 클릭합니다. </li><li> 입자 궤도와 증착 속도를 계산한다. &quot;모델 1&quot;, &quot;층류&quot;와 &quot;입구 1&quot;을 클릭; 0.5 m / s의 등의 유입 속도를 지정합니다. &quot;모델 1&quot;, &quot;자기장&quot;및 &quot;자속 보존&quot;을 클릭 세 자석 (1 × 105 A / m)의 강도를 지정합니다. </li><li> &quot;모델 일을&quot;, &quot;입자 유체 흐름에 대한 추적&quot;및 &quot;입자 속성&quot;을 클릭; (1.7 입경 (~ 15㎛) 밀도를 지정할8g / cm 3). 3000 입자를 방출 &quot;입구&quot;를 클릭합니다. 입자 투자율 (50)를 지정, &quot;자기 영동 힘&quot;을 클릭합니다. &quot;계산&quot;을 클릭합니다. </li><li> &quot;결과&quot;, &quot;1 차원 플롯 그룹&quot;과 &quot;플롯&quot;를 클릭, 선택 영역에 증착 얼마나 많은 입자를 찾을 수 있습니다. 형상 들어가는 입자의 양을 특정 영역에 증착 입자의 양의 비율로 증착 속도를 계산한다. </li><li> 자석의 강도를 조정하려면 다음 &quot;자기장&quot; &quot;모델 1&quot;을 클릭합니다; &quot;자속 보호&quot;를 선택하고 &quot;자화&quot;에 자석 강도를 변경합니다. 1 × 104 A / m의 증가에 의해 자석의 강도를 높이고 &quot;계산&quot;을 클릭합니다. </li><li> 적절한 자석 배치가 후각 영역에 효과적인 약물 전달을 위해 얻어 질 때까지이 절차를 반복합니다. </li></ol></li><li> 2-D 이상화 코 모델에서 테스트 <ol><li> 코 위에 세 개의 자석을 1mm를 넣어 2-D 코 모델로 3.1에서 얻어진 자기의 강점을 적용합니다. 자석의 크기와 위치를 지정하는 &quot;모델 1&quot;, &quot;기하학 1&quot;을 클릭합니다. &quot;모델 일을&quot;클릭 &quot;입자 추적은 유체 흐름에 대한&quot;, &quot;입구는&quot;왼쪽 콧 구멍에 3,000 입자를 분리합니다. 15 μm의로 입자 크기를 지정하는 &quot;입자 속성&quot;을 클릭합니다. </li><li> 3.1.2에 열거 된 유사한 절차에 따라 입자 궤적 이후 후각 전달 효율 시뮬레이션. </li><li> 후각 전달 효율을 향상시키기 위해, 자석 레이아웃 및 강도를 조정한다. 자석의 크기와 위치를 조정하려면, &quot;모델 1&quot;다음 &quot;기하학 1&quot;버튼을 클릭; 관심 자석을 선택 폭, 깊이, 높이 또는 X, Y, Z의 값을 변경합니다. 자석의 강도를 조정 3.1.5을 따르십시오. </li></ol></li><li> 3-D 해부학 정확한 코 모델에서 테스트 <ol><li> 꼬마 도깨비오트 마그네틱 입자 추적 소프트웨어로 3 차원 비강기도의 모델입니다. 절차 3.2.1에 따라 네 개의 자석을 코 위에 1mm를 넣어 하나의 선택된 지점에서 직경 15 μm의 3,000 입자를 놓습니다. </li><li> 3.2.3 - 입자의 궤적을 추적하고 3.2.1에 나와있는 유사한 절차에 따라 후각 전달 효율을 계산하는 자기 입자 추적 소프트웨어를 사용합니다. </li><li> 3.2.3에 따라, 후각 영역에 표적 전달을 개선하기 위해 3 차원 모형에 자석 레이아웃 및 강도를 조절한다. </li><li> 1에서부터 시험 입경 - 30 μm의 후각 영역에 최적의 자기 영동 지침에 적합한 입자 크기를 찾을 수있다. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Mistry, A., Stolnik, S., Illum, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticles+for+direct+nose-to-brain+delivery+of+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Nanoparticles for direct nose-to-brain delivery of drugs.</a> Int. J. Pharm. 379 (1), 146-157 (2009).</li>
<li>Alam, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+evaluation+of+thymoquinone-encapsulated+chitosan+nanoparticles+for+nose-to-brain+targeting%3A+a+pharmacoscintigraphic+study%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Development and evaluation of thymoquinone-encapsulated chitosan nanoparticles for nose-to-brain targeting: a pharmacoscintigraphic study.</a> Int. J. Nanomedicine. 7 (11), 5705-5718 (2012).</li>
<li>Shi, H., Kleinstreuer, C., Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laminar+airflow+and+nanoparticle+or+vapor+deposition+in+a+human+nasal+cavity+model%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomech.+Eng%22%5BJournal%5D)">Laminar airflow and nanoparticle or vapor deposition in a human nasal cavity model.</a> J. Biomech. Eng. 128 (5), 697-706 (2006).</li>
<li>Si, X., Xi, J., Kim, J., Zhou, Y., Zhong, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+release+position+and+ventilation+effects+on+olfactory+aerosol+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Respir.+Physiol.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Modeling of release position and ventilation effects on olfactory aerosol drug delivery.</a> Respir. Physiol. Neurobiol. 186 (1), 22-32 (2013).</li>
<li>Si, X., Xi, J., Kim, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+laryngopharyngeal+anatomy+on+expiratory+airflow+and+submicrometer+particle+deposition+in+human+extrathoracic+airways%5BTitle%5D)+AND+%22Open+J.+Fluid+D%22%5BJournal%5D)">Effect of laryngopharyngeal anatomy on expiratory airflow and submicrometer particle deposition in human extrathoracic airways.</a> Open J. Fluid D. 3 (4), 286-301 (2013).</li>
<li>Xi, J., Longest, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Numerical+predictions+of+submicrometer+aerosol+deposition+in+the+nasal+cavity+using+a+novel+drift+flux+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Heat+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">Numerical predictions of submicrometer aerosol deposition in the nasal cavity using a novel drift flux approach.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 51 (23), 5562-5577 (2008).</li>
<li>Illum, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nasal+drug+delivery%3A+new+developments+and+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Discov.+Today%22%5BJournal%5D)">Nasal drug delivery: new developments and strategies.</a> Drug Discov. Today. 7 (23), 1184-1189 (2002).</li>
<li>El Taoum, K. K., Xi, J., Kim, J. W., Berlinski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+evaluation+of+aerosols+delivered+via+the+nasal+route%5BTitle%5D)+AND+%22Respir.+Care%22%5BJournal%5D)">In vitro evaluation of aerosols delivered via the nasal route.</a> Respir. Care. 60 (7), 1015-1025 (2015).</li>
<li>Misra, A., Kher, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+delivery+systems+from+nose+to+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Pharm.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Drug delivery systems from nose to brain.</a> Curr. Pharm. Biotechnol. 13 (12), 2355-2379 (2012).</li>
<li>Hoekman, J. D., Ho, R. J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Localized+Hydrophilic+Mannitol+and+Hydrophobic+Nelfinavir+Administration+Targeted+to+Olfactory+Epithelium+on+Brain+Distribution%5BTitle%5D)+AND+%22Aaps+Pharmscitech%22%5BJournal%5D)">Effects of Localized Hydrophilic Mannitol and Hydrophobic Nelfinavir Administration Targeted to Olfactory Epithelium on Brain Distribution.</a> Aaps Pharmscitech. 12 (2), 534-543 (2011).</li>
<li>Corley, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+Computational+Modeling+of+Airflows+and+Vapor+Dosimetry+in+the+Respiratory+Tracts+of+Rat%2C+Monkey%2C+and+Human%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Comparative Computational Modeling of Airflows and Vapor Dosimetry in the Respiratory Tracts of Rat, Monkey, and Human.</a> Toxicol. Sci. 128 (2), 500-516 (2012).</li>
<li>Shi, H., Kleinstreuer, C., Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+of+inertial+particle+transport+and+deposition+in+human+nasal+cavities+with+wall+roughness%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Aerosol+Sci%22%5BJournal%5D)">Modeling of inertial particle transport and deposition in human nasal cavities with wall roughness.</a> J. Aerosol Sci. 38 (4), 398-419 (2007).</li>
<li>Kleinstreuer, C., Zhang, Z., Donohue, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+drug-aerosol+delivery+in+human+respiratory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Targeted drug-aerosol delivery in human respiratory system.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 10 (4), 195-220 (2008).</li>
<li>Kleinstreuer, C., Zhang, Z., Li, Z., Roberts, W. L., Rojas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+methodology+for+targeting+drug-aerosols+in+the+human+respiratory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Heat+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">A new methodology for targeting drug-aerosols in the human respiratory system.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 51 (23), 5578-5589 (2008).</li>
<li>Wilson, I. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+deposition+of+charged+particles+in+tubes%2C+with+reference+to+the+retention+of+therapeutic+aerosols+in+the+human+lung%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Colloid+Sci%22%5BJournal%5D)">The deposition of charged particles in tubes, with reference to the retention of therapeutic aerosols in the human lung.</a> J. Colloid Sci. 2 (2), 271-276 (1947).</li>
<li>Wong, J., Chan, H. -K., Kwok, P. C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrostatics+in+pharmaceutical+aerosols+for+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Ther+Deliv%22%5BJournal%5D)">Electrostatics in pharmaceutical aerosols for inhalation.</a> Ther Deliv. 4 (8), 981-1002 (2013).</li>
<li>Bailey, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+inhalation+and+deposition+of+charged+particles+within+the+human+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Electrostatics%22%5BJournal%5D)">The inhalation and deposition of charged particles within the human lung.</a> Journal of Electrostatics. 42 (1), 25-32 (1997).</li>
<li>Xi, J., Si, X. A., Gaide, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophoretic+particle+guidance+significantly+enhances+olfactory+drug+delivery%3A+a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Electrophoretic particle guidance significantly enhances olfactory drug delivery: a feasibility study.</a> PLoS ONE. 9 (1), e86593(2014).</li>
<li>Martin, A., Finlay, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alignment+of+magnetite-loaded+high+aspect+ratio+aerosol+drug+particles+with+magnetic+fields%5BTitle%5D)+AND+%22Aerosol+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Alignment of magnetite-loaded high aspect ratio aerosol drug particles with magnetic fields.</a> Aerosol Sci. Technol. 42 (4), 295-298 (2008).</li>
<li>Dames, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+delivery+of+magnetic+aerosol+droplets+to+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Targeted delivery of magnetic aerosol droplets to the lung.</a> Nature Nanotechnology. 2 (8), 495-499 (2007).</li>
<li>Xi, J., Longest, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+and+deposition+of+micro-aerosols+in+realistic+and+simplified+models+of+the+oral+airway%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Transport and deposition of micro-aerosols in realistic and simplified models of the oral airway.</a> Ann. Biomed. Eng. 35 (4), 560-581 (2007).</li>
<li>Longest, P. W., Xi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effectiveness+of+direct+Lagrangian+tracking+models+for+simulating+nanoparticle+deposition+in+the+upper+airways%5BTitle%5D)+AND+%22Aerosol+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Effectiveness of direct Lagrangian tracking models for simulating nanoparticle deposition in the upper airways.</a> Aerosol Sci. Technol. 41 (4), 380-397 (2007).</li>
<li>Xi, J., Zhang, Z., Si, X. A., Yang, J., Deng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+magnetophoretic-guided+drug+delivery+to+the+olfactory+region+in+a+human+nose+model%5BTitle%5D)+AND+%22Biomech.+Model.+Mechanobiol.+In%22%5BJournal%5D)">Optimization of magnetophoretic-guided drug delivery to the olfactory region in a human nose model.</a> Biomech. Model. Mechanobiol. In. , (2015).</li>
<li>Longest, P. W., Hindle, M., Das Choudhuri, S., Xi, J. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+ambient+and+spray+aerosol+deposition+in+a+standard+induction+port+and+more+realistic+mouth-throat+geometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Aerosol+Sci%22%5BJournal%5D)">Comparison of ambient and spray aerosol deposition in a standard induction port and more realistic mouth-throat geometry.</a> J. Aerosol Sci. 39 (7), 572-591 (2008).</li>
<li>Xi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+Testing+of+Electric-Guided+Delivery+of+Charged+Particles+to+the+Olfactory+Region%3A+Experimental+and+Numerical+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Drug+Deliv%22%5BJournal%5D)">Design and Testing of Electric-Guided Delivery of Charged Particles to the Olfactory Region: Experimental and Numerical Studies.</a> Curr. Drug Deliv. 13 (9), 1-15 (2015).</li>
<li>Zhou, Y., Guo, M., Xi, J., Irshad, H., Cheng, Y. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nasal+deposition+in+infants+and+children%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+aerosol+medicine+and+pulmonary+drug+delivery%22%5BJournal%5D)">Nasal deposition in infants and children.</a> Journal of aerosol medicine and pulmonary drug delivery. 27 (2), 110-116 (2014).</li>
<li>Xi, J., Yuan, J. E., Si, X. A., Hasbany, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Numerical+optimization+of+targeted+delivery+of+charged+nanoparticles+to+the+ostiomeatal+complex+for+treatment+of+rhinosinusitis%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Numerical optimization of targeted delivery of charged nanoparticles to the ostiomeatal complex for treatment of rhinosinusitis.</a> Int. J. Nanomedicine. 10 (7), 4847-4861 (2015).</li>
</ol>

저자는이 작품에 대한 관심의 충돌을보고하지 않습니다.

커플 화상 CFD 방법은 이미지 기반 모델 개발, 품질 맞물림 기류 시뮬레이션, 및 자성 입자 추적 혼입이 연구에서 제시되었다. 복수의 소프트웨어 모듈은 의료 영상 재구성 / 정확한 해부학기도 모델 맞물림 및 흐름 입자 시뮬레이션을 분할하는 기능을 포함 이러한 목적으로 실시 하였다. 이 수치 적 방법을 사용하여, 세 가지 비강 전달 프로토콜의 성능을 테스트하고 비교 하​​였다. 시험관 내 실험에 비해,이 방법은 비용과 시간을보다 효율적이고; 따라서 수치 테스트 다수는 최적 전송 프로토콜 (25, 26)을 식별하기 위해 수행 될 수있다. 특히, 결합 화상 CFD 방법함으로써 전방 코 약물 손실을 저감 대상으로 약물 투여 량 증가에 자세하게 통찰력을 제공하는 동작 및 약물 입자의 운명에 대한 상세한 정보를 생성한다. 또, 결합 화상 CFD본 연구에서 개발 된 방법은 쉽게 부비동 (24)과 같은 다른 영역에 비내 약제 전달을 위해 수정 될 수있다. 다음 두 절차를 제외하고는 프...

약물 1, 2의 효율적인 흡수와 빠른 액션 발병으로 이어지는, 혈액 - 뇌 장벽을 무시하고 직접 뇌를 입력 할 수 있습니다 후각 영역으로 전달되는 약물. 그러나, 비강 스프레이 펌프와 같은 종래의 코 장치는 비강 경로를 통하여 3,4- 후각 영역 (&lt;1 %) 매우 낮은 용량을 제공한다. 그것은 주로 기인 좁고 복잡한 통로 (도 1)으로 구성되는 인간의 코의 복잡한 구조이다. 후각 영역은 흡입 공기의 단지 매우 작은 부분 5,6 도달 할 수있는 뛰어난 봉소염, 상기 찾아. 또한, 종래의 흡입 장치는 표적 영역 (7)에 치료제를 운반하는 공기 역학적 힘에 의존한다. 석방 후 입자의 운동을 통해 더 이상 제어가 없습니다. 따라서 이러한 입자의 수​​송과 침착은 주로 초기 속도와 릴리스 위치에 따라 달라집니다. 정당한컨볼 비강 같은 입자 제어의 부족으로 약물 입자의 대부분은 전방 코 포획되고 후각 영역 (8)에 도달 할 수 없다. 코 장치의 많은 선택이 있지만, 그 특별히 설계된 대상으로 후각 전달을 위해 거의 7,9보고되지 않았다. 한 가지 예외는 후각-우선 전달 장치를 개발하고 코 강하를 사용하는 것이 아니라 쥐의 높은 피질 - 투 - 혈중 약물 농도를 보여 Hoekman과 호 10입니다. 그러나, 인간 쥐의 증착 결과를 확장하는 것은 이들 두 종 (11) 사이의 광대 한 해부학 적 생리 학적 차이를 고려하고, 간단하지 않다. 후각 배달 표준 비강 장치의 적응 버전을 사용할 때 많은 한계가 존재한다. 하나의 기본 후퇴는 약물의 매우 작은 부분이 약품이 들어갈 수되는 후각 점막으로 전달 될 수 있다는뇌. 수치 모델링은 비강 투여 나노 입자의 0.5 % 미만의 후각 영역 3,5- 예금 수 예측. 증착 속도는 마이크로 입자 (12) (0.007 %), 더 낮은 것이다. 코 - 투 - 뇌 전달 임상 실현하기 위해서는, 후각 증착 속도가 현저하게 개선되어야한다. 후각 전달을 개선하기 위해 몇 가지 접근법이 존재한다. 한 가지 방법은 하나의 영역에 증착 입자가 주로 입구에서 하나의 특정 영역으로부터다시피 Kleinstreuer 외. (13)에 의해 제안 된 스마트 흡입기 아이디어, 상기 입구 특정 지역에서만이를 해제하여 표적 부위에 입자를 제공 할 수있다 . 스마트 전달 기법은 종래의 방법보다 훨씬 더 효율적으로 폐 전달을 생성하는 것으로 나타났다. (13, 14)이이 스마트 전달 아이디어는 I에 비강 내 약물 전달에 적용될 수 있다는 가설후각 점막에 mprove의 용량. 콧 구멍의 오프닝에서와 비강 내의 다른 깊이에서 다른 위치로 입자를 방출함으로써, 후각 전달의 효율성과 전방 코 감소 약물 폐기물이 가능 개선. 또 다른 가능한 방법은, 적극적으로 전기적 또는 자기력 등 필드 힘의 다양한 사용하여 비강 내 입자의 움직임을 제어한다. 대전 입자의 전기 제어는 인간의 코와 폐 15-17 타겟팅 약물 전달을 위해 제안되었다. 사이 등의 등. (18)는 수치 적으로 대전 된 입자의 전기 지침의 성능을 테스트 크게 후각 용량을 향상 예측. 마찬가지로, 적절한 자기장 강자성 약물 입자의 지침은 후각 점막 입자를 타겟팅 할 수있는 잠재력을 갖는다. 흡입 에이전트의 행동은 강자성 경우, 적절한 자기 세력을 부과에 의해 변경 될 수 있습니다 <suP&gt; 19. 아가씨 등. (20)는 마우스의 폐에서 특정 영역에 강자성 입자를 대상으로 실제 있음을 보여 주었다. 초상 자성 산화철 나노 입자 치료제 포장으로 강한 자계의 영향을 받아 한 마우스의 폐에서의 증착이 상당히 다른 폐 (20)에 비해 증가했다. 입자가 구형 인 것으로 가정하고 직경을 150 nm 내지 30 ㎛ 내지 원거리 하였다. 지배 방정식은 21 : (1) <img alt="식 (1)" src="/files/ftp_upload/53902/53902eq1.jpg" /> 위의 방정식은 자기장에 배치하면 드래그 힘, 중력, Saffman 리프트 힘 (22), 나노 입자 브라운 힘, 및 자기 영동 힘에 의해 지배되는 입자의 움직임을 설명합니다. 여기서, V i는 입자 속도이고, U 난 τ P가 유속이다입자 응답 시간 C C는 커닝햄 보정 계수이며, α는 공기 / 입자 밀도의 비율이다. 효과적으로 후각 영역에 비내 투여 약물을 안내하기 위해,인가 된 힘은 자기 영동 입자의 관성력과 중력을 모두 극복 할 필요가있다. 본 연구에서는, 20 % 마그 헤 마이트의 합성 (γ-FE 2 O 3, 4.9 g / cm 3), 대략 1.78 g / ㎤의 밀도 및 50의 상대 투자율을 제공 활성제 가정 된 80 %. γ-FE 2 O 3의 선택은 낮은 독성 때문이다. 철 (3+) 이온은 널리 인간의 몸에서 발견하고 약간 더 높은 이온 농도는 유의 한 부작용 (23)가 발생하지 않습니다.

<table><tbody><tr><td>MIMICS 13</td><td>Materialise Inc, Ann Arbor, MI</td><td>MR 이미지 세분화</td><td></td></tr><tr><td>Gambit</td><td>ANSYS Inc, Canonsburg, PA&nbsp;</td><td>모델 개발</td><td></td></tr><tr><td>ANSYS ICEMCFD</td><td>ANSYS Inc, Canonsburg, PA&nbsp;</td><td>메싱</td><td></td></tr><tr><td>ANSYS Fluent</td><td>ANSYS Inc, Canonsburg, PA&nbsp;</td><td>유체 및 입자 시뮬레이션</td><td></td></tr><tr><td>COMSOL Multiphsics</td><td>COMSOL Inc, Burlington, MA</td><td>자기 입자 추적</td><td></td></tr></tbody></table>

비강 흡입은 제약 에어로졸의 수동 및 능동 제어 모델링 및 강한 약물 전달의 시뮬레이션

Modeling and Simulations of Olfactory Drug Delivery with Passive and Active Controls of Nasally Inhaled Pharmaceutical Aerosols

신경 장애의 치료에 직접 코 대 뇌 약물 전달의 많은 이점이있다. 그러나, 그 애플리케이션은 직접 뇌에 연결 후각 점막 매우 낮은 전달 효율 (&lt;1 %)에 의해 제한된다. 또한 후각 영역에보다 효율적으로 신경 약물을 전달하기 위해 새로운 기술을 개발하는 것이 중요하다. 이 연구의 목적은 시뮬레이션 비강의 후각 약물 전달을 향상시킬 수있는 수치 플랫폼을 개발하는 것이다. 커플 화상 CFD 방법은 이미지 기반 모델 개발, 품질 맞물림 유체 시뮬레이션, 자성 입자 추적 synthetized 것을 제시 하였다. 이 방법으로, 세 가지 비강 전달 프로토콜의 성능 평가 수치와 비교 하​​였다. 호흡 기동 자석 레이아웃, 자기장 세기, 약물 방출 위치 및 후각 투여에 입경의 영향도를 수치 연구 하였다. 의 S에서imulations, 우리는 (45 %까지) 임상 적으로 유의 한 후각 투여 량은 자석 레이아웃 및 선택적 약물 방출의 조합을 사용하여 가능한 것으로 나타났다. 투여 량의 64 -fold 높은 전달은없는 경우에 비하여 자기 영동 가이던스 경우 예측 하였다. 그러나, 후각 영역 비강 흡입 에어로졸의 정확한 지침이 때문에 자기 영동의 불안정한 성질뿐만 아니라 후각하는 환자 - 투여 량 장치 -, 입자와 관련된 요인 고감도로 도전 남아있다.

제어 케이스 : 도 3 디스플레이 표준 비강 장치 비강기도에서 공기 흐름 필드 및 입자 증착. 그것은 명확하게 전면 콧 구멍에서 공기가 비강 바닥 (그림 3A)에 관한 것이다 뒤쪽 콧 구멍에서 상부 통로 및 공기 흐름에 통풍이되는 것을 알 수있다. 에어로졸 입자는 평균 유동 방향 에어로졸 정면 형성 벽 근처 빠르게 중간 통로에서 느리게 이동하는 것으로 관찰된다. 에어로졸 입자는 정상적인 호흡 조건 비공 (/ 분으로 20 L) (도 3b)을 입력 한 후 0.03 초에서 0.02 후각 영역에 도달 할 수있다. 위 코 (우수 (外耳道))에 거의 입자 (0.22 %) 예금; 심지어 적은 입자 (0.007 %)의 최상부 후각 점막 (도 3c)에 도달한다. 성막의 넓은 범위에 의해 도시 된 바와 같이 매우 이질적인 침...

이 원고는 이미지 기반 비강 기도 모델에서 후각 영역에 약물을 전달하기 위한 다양한 프로토콜의 모델링 및 시뮬레이션을 검토합니다. 여러 소프트웨어 모듈을 사용하여 해부학적으로 정확한 코 모델을 개발하고, 계산 메시를 생성하고, 비강 기류를 시뮬레이션하고, 후각 영역의 입자 침착을 예측합니다.

There are many advantages of direct nose-to-brain drug delivery in the treatment of neurological disorders. However, its application is limited by the ...

이 방법론의 전반적인 목표는 이미지 기반 비강 기도 모델에서 후각 영역에 약물을 전달하기 위한 다양한 프로토콜을 개발하는 것입니다. 이 방법은 다음과 같은 신경학적 약물 전달을 공격하는 데 있어 다음과 같은 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 코의 입자 움직임을 제어하는 방법.후각 타겟팅을 위한 모범 사례는 무엇입니까? 이 기술의 주요 장점은 현저하게 향상된 후각 복용량을 얻을 수 있다는 것입니다. 이것은 코에서 뇌로의 약물 전달을 위한 중요한 단계입니다.이 기술의 의미는 뇌종양 치료로 확장됩니다. 후각 영역에 침착된 약물 입자가 뇌에 직접 들어갈 수 있기 때문입니다. 콧구멍에서 비인두까지 1.5mm 간격으로 72개의 관상 동맥 단면으로 구성된 건강한 비흡연 53세 남성의 자기 공명 또는 MR 이미지를 획득하는 것으로 시작합니다.이미징 소프트웨어를 열고 File(파일), Import Images(이미지 가져오기)를 클릭하여 MR 이미지를 가져옵니다. MR 이미지를 선택하고 클릭하여 3D 모델을 구성 OK.To 다음 세분화를 클릭한 다음 임계값을 클릭합니다. 음수 1024와 음수 419 사이의 회색조 범위를 설정합니다.세분화를 클릭하고 3D를 계산합니다. 그런 다음 Segmentation(세분화)과 Calculate Polylines(폴리라인 계산)를 클릭합니다. 3D 본체를 선택하고 확인을 클릭하여 솔리드 형상을 정의하는 폴리선을 생성합니다.폴리선을 IGES 파일로 내보냅니다. 이제 모델 개발 소프트웨어를 열고 파일, 가져오기 및 IGES를 클릭하여 IGES 파일을 프로그램으로 가져옵니다. 그런 다음 오른쪽 패널에서 가장자리 명령 버튼을 클릭하고 가장자리 만들기를 클릭한 다음 NURBS를 선택하여 부드러운 윤곽을 재구성합니다.Face Command 버튼을 클릭한 다음 Form Face를 클릭합니다. 와이어 프레임을 선택하여 모서리에서 표면을 작성합니다. 전체 기도를 덮는 모든 표면을 계속 구축하십시오.목젖, 후두개 주름 및 후두 동과 같은 비강 해부학적 세부 사항을 유지합니다. 파일, 내보내기, IGES를 클릭하여 비강 기도 모델을 내보냅니다. 그런 다음 메싱 소프트웨어를 엽니다.파일, Import Geometry, Legacy 및 STEPIES를 클릭하여 비강 기도 모델을 가져옵니다. 부품 작성을 클릭하여 기도 표면을 5개의 다른 영역, 즉 비강 전정, 비강 판막, 비갑개 영역, 후각 및 비인두로 나눕니다. Mesh(메시)를 클릭하고 Global Mesh Setup(글로벌 메시 설정)을 클릭하여 기도 내부에 계산 메시를 생성합니다.최대 메쉬 크기를 0.1mm로 지정하고 적용을 클릭합니다. 마지막으로, Compute Mesh, Prism Mesh를 클릭하여 near wall 영역에 몸에 맞춘 메시를 추가합니다. 레이어 수를 5로 지정하고 확장 비율을 1.25로 지정한 다음 적용을 클릭합니다.먼저 모델 개발 소프트웨어를 열어 전방 전정 삽관을 통한 코 모델을 개발합니다. Volume(볼륨)을 클릭한 다음 Move Copy(사본 이동)를 클릭하여 콧구멍 끝에서 전정으로 5mm 떨어진 분무기 카테터의 위치를 변경합니다. 주입을 클릭하면 150나노미터의 입자가 콧구멍으로 방출됩니다.그런 다음 유체 시뮬레이션 소프트웨어를 열어 코 내부의 입자 증착 속도를 계산합니다. 기도 내부의 기류 자기장을 계산하려면 정의(Define), 모델(Models), 점성(Viscous)을 클릭하여 층류 모델을 선택한 다음 점성 모델(Viscous Model)에서 층류(Laminar)를 선택합니다. 입자 모션을 추적하려면 불연속 위상 모델을 선택합니다.Discrete Phase Model(불연속 위상 모델)에서 Saffman Lift Force(사프만 양력)를 확인하고 Report(보고서)를 클릭한 다음 Sample Trajectories(샘플 궤적)를 선택합니다. 사전 정의된 후각 영역에 침전된 입자의 수를 확인하려면 Boundaries(경계)에서 Nasal(비음)을 선택하고 Compute(계산)를 클릭합니다. 증착 속도를 콧구멍으로 들어가는 입자의 양에 대한 침전된 입자의 양의 비율로 계산합니다.다음으로, 뒤쪽 전정 삽관을 사용하여 비강 모델을 개발합니다. 앞면과 동일한 절차를 수행합니다. Volume(볼륨)을 클릭한 다음 Move Copy(사본 이동)를 클릭하여 뒤쪽 콧구멍에서 현관으로 5mm 떨어진 곳에 있는 분무기 카테터의 위치를 변경합니다.주입을 클릭하면 150나노미터의 입자가 콧구멍으로 방출됩니다. 후각 부위 바로 아래에 분무기 카테터를 삽입하여 깊은 삽관을 진행합니다. 분무기에서 150나노미터의 입자를 방출합니다.유체 및 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 전정 삽관에 대해 수행된 것과 유사한 절차에 따라 전체 및 국소 기저 모두에서 코 내부의 입자 증착 속도를 계산합니다. 마지막으로, 각각 숨참기와 날숨을 운동하면서 깊은 삽관을 반복합니다. 정의(Define)를 클릭한 다음 경계 조건(Boundary Conditions)을 클릭하여 경계 조건(Boundary Condition) 패널을 엽니다.숨을 참기 위해 두 콧구멍에서 속도를 0으로 지정합니다. 콧구멍에서 200파스칼의 진공 압력을 지정하고 날숨을 위한 배출구에서 압력을 0으로 지정합니다. 먼저 자기 입자 추적 소프트웨어를 엽니다.Geometry와 Rectangle을 클릭하여 두 개의 플레이트 채널을 만듭니다. 사각형을 클릭하여 두 플레이트 채널 주위에 자석을 만듭니다. Model 1, Laminar Flow 및 Inlet 1을 클릭하여 입자 궤적과 증착 속도를 계산합니다.그런 다음 입구 속도를 초당 0.5미터로 지정합니다. 모델 1, 자기장 및 자속 보존을 클릭하고 세 자석의 강도를 지정합니다. 모델 1, 유체 흐름에 대한 입자 추적 및 입자 속성을 클릭합니다.입자 지름과 밀도를 지정한 다음 Inlet을 클릭하여 3, 000개의 입자를 해제하고 입자 상대 투과성을 지정하려면 Magnetophoretic Force 및 Compute를 클릭합니다. 선택한 영역에 얼마나 많은 입자가 침전되고 있는지 확인하려면 결과, 1D 플롯 그룹 및 플롯을 클릭합니다. 증착 속도를 특정 영역에 증착된 입자의 양과 형상에 유입되는 입자의 양의 비율로 계산합니다.그런 다음 자석의 강도를 조정하려면 모델 1을 클릭한 다음 자기장을 클릭합니다. Magnetic Flux Conservation(자속 보존)을 선택하고 Magnetization(자화)에서 자석 강도를 변경합니다. 자석 강도를 1 곱하기 10씩 증가시켜 미터당 4번째 암페어로 늘리고 Compute(계산)를 클릭합니다.먼저 최근에 얻은 자기 강도를 코 위 1mm 위치에 3개의 자석을 배치하여 2D 코 모델에 적용합니다. 모델 1, 형상 1을 클릭하여 자석의 크기와 위치를 지정합니다. 그런 다음 모델 1, 유체 흐름에 대한 입자 추적 및 흡입구를 클릭하여 3,000개의 입자를 왼쪽 콧구멍으로 방출합니다.Particle Properties(입자 속성)를 클릭하여 입자 크기를 15마이크로미터로 지정합니다. 입자 궤적과 그에 따른 후각 전달 효율을 Model 1, Laminar Flow 및 Inlet 1을 클릭하여 시뮬레이션합니다. 입구 속도를 초당 0.5미터로 지정합니다.모델 1, 자기장 및 자속 보존을 클릭하고 세 자석의 강도를 지정합니다. 마지막으로 자석 레이아웃과 강도를 조정하여 후각 전달 효율을 향상시킵니다. 자석의 크기와 위치를 조정하려면 모델 1, 지오메트리 1을 차례로 클릭한 다음 관심 자석을 선택하고 너비, 깊이, 높이 또는 X, Y 및 Z의 값을 변경합니다. 모델 1을 클릭한 다음 자기장을 클릭하여 자석 강도를 조정합니다.Magnetic Flux Conservation(자속 보존)을 선택하고 Magnetization(자화)에서 자석 강도를 변경합니다. 자석 강도를 1 곱하기 10씩 증가시켜 미터당 4번째 암페어를 늘리고 계산을 클릭합니다. 2D 모델에서 테스트를 완료한 후 3D 비강 기도 모델을 자분 추적 소프트웨어로 가져옵니다.2D 코 모형을 위해 했던 것과 같이, 코 위에 4개의 자석을 1mm 두고, 1개의 선정한 점에서 15 마이크로미터 직경의 3개의 000의 입자를 풀어 놓으십시오. 자기 입자 추적 소프트웨어를 사용하여 앞서 언급한 유사한 절차에 따라 입자 궤적을 추적하고 후각 전달 효율을 계산할 수 있습니다. 이전과 동일한 절차에 따라 3D 모델에서 자석 레이아웃과 강도를 조정하여 후각 영역으로의 목표 전달을 개선합니다.마지막으로, 1에서 30마이크로미터 범위의 입자 크기를 테스트하여 후각 영역에 대한 최적의 자기단속 안내에 적합한 입자 크기를 찾습니다. 기존의 비강 장치는 코의 복잡한 구조로 인해 후각 부위에 매우 적은 양의 약물을 전달하는 경우가 많습니다. 전정 삽관의 경우, 코의 바로 하류에서 입자가 방출되는 강력한 제디팩트가 있습니다.예상대로, 150 나노미터와 1 마이크로미터 입자 모두에 대해 뒤쪽보다 앞쪽 삽관을 통해 더 많은 약물 입자가 후각 영역으로 전달됩니다. 자기단식 유도의 성능을 평가하기 위해 2판 채널을 사용하여 작동 자석 강도를 찾은 다음, 이상적인 2D 노즈 모델을 사용하여 기준선 자석 레이아웃을 찾은 다음, 이미지 기반 3D 노즈 모델을 사용하여 성능을 테스트했습니다. 최적의 후각량은 13-17 마이크로 미터 범위의 에어로졸에서 비롯됩니다.일단 숙달되면, 이 기술은 적절하게 수행한다면 이틀 안에 잘 할 수 있다. 이 절차를 시도하는 동안 복잡한 형상의 경우 절차에 더 많은 시간이 소요될 수 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 하전 입자의 전기 유도와 같은 다른 방법도 테스트하여 하전 입자가 효과적인 후각 약물 전달에 사용될 수 있는지 여부를 확인할 수 있습니다.이 개발 이후, 이 기술은 표적 약물 전달 분야의 연구자들이 폐 또는 기타 장기의 자기장 사용을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 Fluent 및 Comsol을 사용하여 약물 전달을 개선하고 시뮬레이션을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

modeling-simulations-olfactory-drug-delivery-with-passive-active

Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

이 비디오는 약물 에어로졸의 생성과 에어로졸 발생기가 장착된 흡입 장치를 사용하여 이러한 에어로졸을 마우스에 코로만 전달하는 것을 보여줍니다. 마우스는 코 전용 억제기에 구속되고 흡입 장치에 연결되어 약물을 마우스의 비강으로 직접 전달합니다. 그 후, 약물은 기관을 통과하여 폐로 들어갑니다.

약물 에어로졸을 생성하여 마우스 폐에 직접 전달하는 기술

출처: Kanazawa, T., et al. 코에서 뇌로 약물 전달을 평가하기 위한 흡입 마취 하에 비강내 투여를 위한 새로운 방법. J. Vis. 경험. (2018년)이 비디오는 코에서 뇌로 약물 전달을 달성하기 위해 마취된 마우스에 방사성 표지 약물을 비강내 투여하는 방법을 보여줍니다. 약물이 비강 상피를 통과하고 신경 경로를 통해 뇌에 도달하는 방법과 모양체 운동이 약물 보유 및 제거에 어떤 영향을 미치는지 설명합니다. 또한 비디오에서는 식도를 통해 캐뉼라를 삽입하여 모양체 운동에 반대하여 약물을 전달하고 유지력을 높이고 수송 효율성을 향상시키는 대체 역 캐뉼라 삽입 방법에 대해 설명합니다.

코에서 뇌로 약물 전달을 위한 피펫 및 역캐뉼라 삽입을 통한 마우스의 비강내 약물 투여

폐 전달을위한 약물의 개발 과정은 동물 모델에서 약물 동력학과 효능을 평가하는 것이 필요하다. 우리는 설치류 폐내 건조 분말 에어로졸을 투여하는데 사용될 수의 상용 성분으로부터 일회용 에어로졸 분산 시스템을 구축하는 방법을 제시한다.

작은 동물에 대한 치료제의 폐 통기를위한 일회용 Dosators

여기에 기술 된 흡입 유닛 생성 특성화 샘플 균일 쥐의 폐에 약제 에어로졸을 증착 할 수있다. 이는 효능 폐 증착 약물 투여의 안전성 전임상 판정 가능; 임상 흡입 약물 개발을 가능하게 키 데이터.

건조 분말과 제약의 분무 에어로졸 흡입은 코 전용 노출 시스템을 사용하여 마우스 배달

여기는 실험 동물에 대 한 안정적인 intranasal 관리 최소한의 물리적 스트레스와 흡입 마 취의 두 가지 새로운 방법에 설명합니다. 우리는 또한 방사선된 [14C]를 사용 하 여 코-투-두뇌 통로 통해 뇌에 약물 분포 레벨의 양적 평가 하는 방법 설명-수용 성 고분자의 모델 기판으로 눌린.

흡입 마 취 코-투-두뇌 약물 전달 평가 Intranasal 행정을 위한 새로운 방법

제어 된 냄새 모방 투과 시스템은 후각 테스트 및 교육을위한 간단한 현장 휴대용, 저비용 악취 전달 방법입니다. 흡착 물질에 보관된 악취로 구성되며, 시간이 지남에 따라 악취 증기의 제어 방출을 허용하는 투과성 폴리머 백 내부에 포함되어 있습니다.

후각 훈련 및 현장 테스트를 위한 제어 된 냄새 모방 투과 시스템

CT 스캔 파생, 3D 프린팅 폐 모델을 튜닝 가능한 공기 흐름 프로파일을 사용하여 로브 수준에서 지역 폐 증착을 정량화하는 고처리량, 시험관 내 방법을 제시한다.

환자 별 3D 인쇄 폐 모델을 사용하여 지역 폐 증착 평가

이 논문은 호흡 동기화 후각계를 사용하여 인간의 비강 호흡과 동기화된 냄새 제시 중에 단일 및 이중 코일 경두개 자기 자극(TMS)을 트리거하는 방법을 설명합니다. 이 조합을 통해 쾌적한 냄새와 불쾌한 냄새가 특정 개인의 피질 척수 흥분성과 뇌 효과적인 연결성에 어떤 영향을 미치는지 객관적으로 조사할 수 있습니다.

호흡 동기화 후각계와 뇌 시뮬레이션을 결합하여 냄새가 피질 척수 흥분성 및 효과적인 연결성에 미치는 영향을 연구합니다.

제약 건조 분말 개발에는 신뢰할 수 있는 생체 내 테스트가 필요하며, 종종 쥐 모델을 사용합니다. 건조 분말 에어로졸을 마우스에 정확하고 재현성 있게 전달하기 위한 장치 기술은 제한적입니다. 이 연구는 마우스 관련 용량에서 폐 약물 전달을 위한 일회용 투여제를 제시하여 초기 개념 증명 연구를 지원합니다.

생쥐에 건조 분말을 전달하기 위한 일회용 투여제

이 프로토콜은 Rayleigh 분해를 비바이러스성 mRNA 벡터의 에어로졸라이징을 위한 가벼운 과정으로 제시합니다. 에어로졸화된 mRNA 벡터의 지역적 침착은 앨버타 이상화된 비강 입구(AINI) 모델로 평가됩니다. 인간 폐세포 내 녹색 형광 단백질(GFP) 발현은 에어로졸화 후 mRNA 벡터의 물리화학적 및 생물학적 기능 유지를 나타냅니다.

레이리 분해 에어로졸을 통한 mRNA 폴리플렉스의 비강 전달: 비강 증착 및 기능 검사를 위한 시험 관 내 방법

배우세요 비강 흡입을 통한 제약 에어로졸의 수동 및 능동 제어 모델링 방법입니다. 이미지 기반 코 해부학 모델을 활용하여 후각 영역으로의 약물 전달을 시뮬레이션하고, 뇌 질환 치료를 위한 코-뇌 경로 약물 전달 효율을 향상시키는 기술을 탐색합니다.

비강 흡입은 제약 에어로졸의 수동 및 능동 제어 모델링 및 강한 약물 전달의 시뮬레이션

더 많은 동영상 탐색