Использование введения препарата с помощью микропипеток в качестве альтернативы пероральному зондированию на моделях грызунов
26 июля 2024 г.
В этой статье мы описываем введение лекарств с помощью микропипеток (MDA) как альтернативный метод перорального зондирования, который стимулирует исследуемое животное легко принимать лекарства с минимальным стрессом и дискомфортом.
Мы являемся лабораторией по исследованию рака предстательной железы и изучаем влияние микробов человека-хозяина и их метаболитов на начало рака предстательной железы и реакцию на лечение. В настоящее время мы используем мышиные модели для изучения конкретных микробных метаболитов, которые, по нашему мнению, могут влиять на реакцию на лечение рака предстательной железы. Нам нужен был метод перорального введения исследовательских соединений мышам ежедневно.
Наиболее часто используемый метод, пероральный зонд, может быть стрессовым для исследовательских животных и может вызвать экспериментальную систематическую ошибку. Поэтому мы рассматриваем введение препарата с помощью микропипеток (MDA) в качестве альтернативного метода. Мы определили, что MDA является методом, который снижает время и инвазивность перорального введения препарата исследовательским животным.
В целом, мы продемонстрировали, что MDA может предложить менее стрессовую и эффективную альтернативу пероральному зондированию. Для начала отмерьте сгущенное молоко с сахаром в 15-миллилитровой конической трубке. Затем, используя коническую трубку объемом 50 миллилитров, медленно смешайте воду молекулярно-биологического класса с подслащенным сгущенным молоком.
Далее аккуратно придерживайте загривок шеи исследуемого животного одной рукой, чтобы удержать его. С помощью одноканальной пипетки и наконечника объемом 200 микролитров предложите животному 100 микролитров подслащенного молочного раствора. Восстановите S-эквол в ДМСО в сочетании с 90% кукурузным маслом.
Смешайте 220 микролитров аликвоты S-equol в кукурузном масле с 480 микролитрами подслащенного раствора сгущенного молока и воды. Аналогичным образом подготовьте автомобиль без добавления S-equol. Создайте мастер-микс из системы управления PBS, транспортного средства DMSO и решений S-eqvol, чтобы предоставить однородное решение для всех животных.
Наконец, вводите 100 микролитров соответствующего раствора каждой мыши один раз в день. Анализ крови показал, что у мышей, получавших эквол, были обнаружены циркулирующие уровни эквола, что свидетельствует об эффективной доставке лекарств.
Обзор
В данной статье представлен метод введения препаратов с помощью микропипеток (MDA) как менее стрессовая альтернатива пероральному зондированию при введении лекарственных средств лабораторным животным. MDA способствует добровольному поеданию соединений, что снижает дискомфорт и вероятность возникновения систематической ошибки в эксперименте.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Фармакология
- Исследования на животных
Теоретические основы
- Пероральный зонд — это распространенный метод введения препаратов в исследованиях на животных.
- Данный метод может вызывать стресс у подопытных животных.
- Стресс может привести к систематической ошибке в эксперименте и повлиять на результаты исследования.
- Необходимы альтернативные методы для улучшения благополучия животных и обеспечения достоверности данных.
Цель исследования
- Оценить MDA как альтернативу пероральному зондированию.
- Оценить влияние MDA на уровень стресса у лабораторных животных.
- Определить эффективность MDA в облегчении введения лекарственных средств.
Используемые методы
- Метод введения препаратов с помощью микропипетки.
- Модели мышей для тестирования методов введения препаратов.
- Сравнение уровня стресса при MDA и пероральном зондировании.
- Оценка скорости поглощения и поведенческих реакций.
Основные результаты
- MDA значительно снижает уровень стресса у лабораторных животных по сравнению с пероральным зондированием.
- Животные проявляют большую готовность принимать препараты с помощью MDA.
- Данные свидетельствуют о том, что MDA может минимизировать систематическую ошибку в эксперименте.
- MDA является жизнеспособной альтернативой для ежедневного введения препаратов в моделях на мышах.
Выводы
- MDA является эффективным методом введения препаратов в исследовательских условиях.
- Данная техника способствует улучшению благополучия животных за счет снижения стресса.
- MDA может повысить достоверность результатов экспериментов.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Надежное пероральное введение соединений моделям грызунов имеет критическое значение для трансляционных исследований, однако традиционное зондирование вызывает стресс и может привести к возникновению систематических ошибок, искажающих результаты фармакологических исследований. Введение препаратов с помощью микропипетки (MDA) представляет собой минимально инвазивную альтернативу, позволяющую получать более физиологически релевантные данные и улучшать благополучие животных. Внедрение метода MDA может повысить прогностическую достоверность на этапах раннего поиска и доклинических исследований за счет снижения вариабельности, вызванной стрессом.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишеней
- Позволяет исследовать эффекты соединений in vivo без влияния сопутствующих стрессовых реакций.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней за счет минимизации процедурных артефактов.
- Повышает достоверность прогнозирования эффективности соединений и сигналов безопасности.
Скрининг и разработка анализа
- Облегчает подготовку валидированных моделей животных для последующих фармакологических исследований.
- Снижает вариабельность дозирования, что способствует воспроизводимости и стандартизации анализа.
- Позволяет проводить надежную оценку фармакокинетики и фармакодинамики соединений.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сохраняет состав микробиома кишечника, что способствует согласованности трансляционных биомаркеров.
- Улучшает непрерывность процесса от этапа поиска до доклинической валидации за счет снижения влияния стресс-индуцированных искажающих факторов.
- Обеспечивает обоснованность решений по дальнейшему продвижению с учетом рисков за счет получения более надежных данных in vivo.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Метод MDA вписывается в общий цикл от этапа первичного поиска до доклинических исследований, позволяя более точно оценивать эффекты соединений на моделях грызунов.
- Фундаментальная биология: Снижает количество артефактов, вызванных стрессом, что способствует проверке гипотез и уточнению сигнальных путей.
- Скрининг: Обеспечивает стандартизированное и воспроизводимое дозирование для надежной оценки соединений.
- Аналитика: Позволяет количественно измерять уровни циркулирующего препарата и стабильность микробиома.
- Трансляционные исследования: Сохраняет физиологическую релевантность для исследований биомаркеров и эффективности.
- Корпоративное применение: Предлагает масштабируемый, менее инвазивный метод дозирования, применимый в различных исследованиях на грызунах.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность в исследованиях in vivo.
- Операционная ценность: улучшает стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость протоколов перорального введения доз.
- Стратегическая ценность: способствует принятию более обоснованных решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и снижает биологические риски на поздних стадиях.
- Влияние на портфель: позволяет проводить приоритизацию с учетом рисков за счет минимизации процедурных искажающих факторов.
Особенности реализации
- Требуется подготовка по работе с животными и технике использования микропипеток.
- Необходим доступ к калиброванным пипеткам и соответствующим растворителям для приготовления растворов.
- Требуется согласование протоколов дозирования между исследовательскими группами для обеспечения стандартизации.
- Может потребоваться адаптация метода в зависимости от растворимости соединений или линий животных.
- Метод ограничен использованием соединений и растворителей, которые являются приемлемыми по вкусу и безопасными при добровольном поедании.
