Correlative Optical Spectroscopy 및 Mass Spectrometry Imaging methodology를 통해 연조직 절편에서의 약물 분포를 시각화합니다.

우리는 국소 약물 전달을 더 잘 이해하기 위해 상관 분광 이미징 방법을 개발하고 있습니다. 목표는 약물 투과와 피부층 내의 생체이용률에 대한 새로운 기계론적 통찰력을 얻는 것입니다. 이 정보는 의약품의 제형, 설계 및 투여 요법을 개선하는 데 유용합니다.

이 연구는 현재 피부 구조에 동시에 형성되는 방법과 그 안에 약물이 분포되는 방법이 부족하다는 점을 다룹니다. 높은 공간 해상도와 높은 감도로 국소 도포 후. 이러한 정보에 대한 접근은 우수한 국소 제품 개발에 필수적입니다. 이 프로토콜은 기존의 기존 기술에 비해 화학적 민감도가 높은 피부의 약물 분포에 대한 신속한 고해상도 시각화를 라벨 없이 제공합니다. 이 모든 정보는 동일한 조직 절편에서 추출할 수 있습니다.

이러한 발견은 광학 분광법과 질량 분석법을 결합하는 신뢰할 수 있는 방법을 제시함으로써 상관 이미징을 발전시킵니다. 개발된 이미지 등록 기술은 정확한 데이터 세트 정렬을 보장하여 조직 내 약물 분포에 대한 자세한 분석을 가능하게 합니다. 이러한 발전은 개선된 국소 약물 전달 시스템과 조직 전체의 생물학적 상호 작용에 대한 더 깊은 통찰력을 지원합니다.

이 연구는 제형 부형제가 약물 수송에 어떤 영향을 미치는지, 피부 타입 전반에 걸쳐 약물 침투에 영향을 미치는 요인, 장기 약물 방출 및 제거 동역학, 연조직의 다른 국소 약물 및 기타 물질을 검사하기 위한 라만 및 MSI 상관 영상의 광범위한 적용에 대한 과학적 질문을 제기합니다.

[해설자] 유도 라만 산란 또는 SRS 현미경 검사의 경우 짧은 작동 거리 공기 응축기 렌즈와 함께 수침 40배 배율 렌즈를 사용하십시오. 장착된 피부 조직 절편을 SRS 현미경 샘플 스테이지에 놓고 조직이 콘덴서 렌즈와 현미경 슬라이드의 동일한 면에 있는지 확인합니다. 대물 렌즈를 조직 절편에 초점을 맞춘 다음 콘덴서 높이를 최적화합니다. 레이저 출력을 적절한 값으로 설정하여 조직을 손상시키지 않고 우수한 신호 대 잡음비를 얻으십시오. 다음으로, CH2 스트레칭 밴드에 해당하는 전체 조직 절편의 모자이크 이미지를 획득합니다. 그런 다음 관심 영역을 선택하고 이미징 매개변수를 512 x 512 픽셀 해상도로 설정하여 290 x 290 마이크로미터의 영역을 커버합니다. 400Hz X1 줌의 이미징 속도와 1의 라인 평균을 사용합니다. 이제 SRS 및 SHG 형광 검출기에 일관된 게인 설정을 적용합니다. CH2에 해당하는 2,850cm의 CH 스트레칭 영역에서 이미지를 획득합니다. 그런 다음 아미드 1에 해당하는 1,666cm의 지문 영역에서 이미지를 캡처합니다. SRS 이미징 후 즉시 피부 샘플을 ToF-SIMS 설정으로 옮깁니다. 듀티 사이클 시간 100밀리초, 질량 범위 0 - 900 질량, 빔 직경 5마이크로미터로 음이온 극성을 설정합니다. 전하 보상을 위해 20마이크로암페어에서 25전자 볼트 전자 플러드 건을 사용하십시오. 스테이지 매크로 래스터 모드를 사용하여 전체 이미지를 획득하고 조직 치수에 따라 전체 조직 섹션을 시야로 매핑합니다. 다음으로, 1 x 0.5mm의 시야각을 사용하여 프레임당 픽셀당 4장, 패치당 10프레임을 사용하여 1.31 곱하기 10의 이온 선량을 제곱센티미터당 11승으로 합니다. 적절한 시야를 선택하여 관심 영역의 이미지를 캡처합니다. 256 x 256 픽셀의 해상도로 0.5 x 0.5mm의 시야각을 설정합니다. 조직 균질체 샘플의 품질 관리 검사를 위해 스캔당 1프레임으로 픽셀당 1개의 샷을 획득하여 평방센티미터당 10개의 이온 3.27 곱 10의 이온 선량 밀도에 해당하는 총 15개의 스캔을 수행합니다. 획득 후 H, C, C2 및 C3 이온을 사용하여 결과 질량 스펙트럼을 교정합니다. Surface Lab 7.1 소프트웨어를 사용하여 데이터 수집 및 추출을 수행합니다. 이미지 등록의 경우 음이 아닌 행렬 인수분해를 사용하여 SIMS 및 SRS 이미지를 모두 3차원으로 축소하고 빨간색, 녹색 및 파란색 채널로 시각화합니다. MATLAB 제어점 선택 도구 CP Select를 사용하여 두 개의 비행렬 인수분해 이미지 간에 일치하는 특징을 선택합니다. CP2 T 양식 및 IM 변환 함수를 사용하여 등록을 수행합니다. SIMS 데이터를 고정 이미지로, 광학 분광 데이터를 동영상으로 사용하여 미세 변환을 적용합니다. ToF-SIMS 데이터에서 여러 피크가 검출되는 관심 약물의 경우 이러한 피크의 강도를 합산하여 결합된 약물 이온 강도를 생성합니다. 각 피부 조직 샘플에 대한 두 개의 균질체 데이터 세트에서 평균 총 이온 수를 추출합니다. 이 해당 값을 사용하여 각 피부 이미지에서 ToF-SIMS 약물 이온 강도를 정규화합니다. 등록 후 각 이미지를 RGB 채널에 할당하여 광학 분광법 및 SIMS 데이터를 오버레이합니다. 본 연구에서는 위약 치료 샘플에 비해 볼타렌 겔 도포 4시간 후 피부의 상부 약 50마이크로미터 영역 내에서 증가된 약물 신호가 감지되었습니다. 볼타렌 젤을 16시간 동안 도포한 후, 약물 신호는 피부의 더 깊은 층으로 확장되어 조직 침투가 향상되었음을 나타냅니다.