Summary
Tørpulverformuleringer til indånding har et stort potentiale i behandling af luftvejssygdomme. Før du går ind i humane undersøgelser, er det nødvendigt at evaluere effekten af den tørre pulverformulering i prækliniske undersøgelser. Der præsenteres en enkel og ikke-invasiv metode til indgift af tørt pulver i mus gennem intratracheal ruten.
Abstract
I udviklingen af inhalerbare pulverformuleringer er det vigtigt at evaluere deres biologiske aktiviteter i prækliniske dyremodeller. Dette papir introducerer en ikke-invasiv metode til intratracheal levering af tør pulverformulering hos mus. En tør pulverbelastningsanordning, der består af en 200 μL gellæssning pipettespids forbundet til en 1 mL sprøjte via en trevejs stophane præsenteres. En lille mængde tørt pulver (1-2 mg) læsses i pipettespidsen og spredes med 0,6 mL luft i sprøjten. Fordi pipette tips er engangstændere og billige, forskellige tørre pulver formuleringer kan indlæses i forskellige tips på forhånd. Forskellige formuleringer kan evalueres i det samme dyreforsøg uden anordningrensning og dosispåfyldning, hvilket sparer tid og eliminerer risikoen for krydskontaminering fra restpulver. Omfanget af pulverspredning kan kontrolleres af mængden af pulver, der er tilbage i pipettespidsen. En protokol for intubation i mus med en skræddersyet lyskilde og en vejledende kanyle er inkluderet. Korrekt intubation er en af de vigtigste faktorer, der påvirker intratracheal levering af tør pulverformulering til musens dybe lungeregion.
Introduction
Den lungemæssige indgiftsmåde giver forskellige fordele ved at levere terapi til både lokale og systemiske handlinger. Til behandling af lungesygdomme kan høj lokal lægemiddelkoncentration opnås ved lungelevering, hvilket reducerer den krævede dosis og sænker forekomsten af systemiske bivirkninger. Desuden kan de relativt lave enzymatiske aktiviteter i lungerne reducere for tidlig lægemiddelmetabolisme. Lungerne er også effektive til lægemiddelabsorption for systemisk virkning på grund af det store og godt perfunderede overfladeareal, det ekstremt tynde epitelcellelag og det høje blodvolumen i lungekapillærer1.
Inhalerede tørpulverformuleringer er blevet undersøgt bredt til forebyggelse og behandling af forskellige sygdomme som astma, kronisk obstruktiv lungesygdom, diabetes mellitus og lungevaccination2,3,4. Stoffer i fast tilstand er generelt mere stabile end i flydende form, og tør pulverinhalatorer er mere bærbare og brugervenlige end forstøvere5,6. Ved udviklingen af inhalerede pulverformuleringer skal sikkerheden, den farmakokinetiske profil og den terapeutiske effekt evalueres i prækliniske dyremodeller efter lungeindgift7. I modsætning til mennesker, der aktivt kan indånde tørt pulver, er lungelevering af tørt pulver til små dyr udfordrende. Det er nødvendigt at etablere en effektiv protokol for levering af tørt pulver til dyrenes lunger.
Mus er meget udbredt som forskning dyremodeller, fordi de er økonomiske, og de yngler godt. De er også nemme at håndtere, og mange sygdomsmodeller er veletablerede. Der er to vigtige metoder til at administrere tørt pulver til musens lunge: indånding og intratracheal administration. Til indånding placeres musen i et helkrops- eller næsekammer, hvor tørt pulver aerosoliseres, og dyrene indånder aerosolen uden sedation8,9. Dyrt udstyr er påkrævet, og leveringseffektiviteten for lægemidler er lav. Mens hele kroppen kammer kan være teknisk mindre udfordrende, næse-only eksponering kammer kunne minimere eksponering af lægemidler til kroppens overflade. Uanset hvad er det stadig svært at præcist kontrollere og bestemme den dosis, der leveres til lungerne. Det tørre pulver deponeres hovedsageligt i nasopharynx-regionen, hvor slimhindefrigøring er fremtrædende10. Desuden er mus inde i kammeret under betydelig stress under administrationsprocessen, fordi de er begrænset og berøvet mad og vandforsyning11. Ved intratracheal indgift henviser det generelt til indslæbning af stoffet direkte i luftrøret. Der er to forskellige teknikker til at opnå dette: trakeotomi og orotracheal intubation. Førstnævnte kræver en kirurgisk procedure, der gør et snit i luftrøret, som er invasiv og sjældent anvendes til pulver administration. Kun den anden teknik er beskrevet her. Sammenlignet med indåndingsmetoden er intratracheal administration den mere almindeligt anvendte metode til lungelevering i musen på grund af dens høje leveringseffektivitet med minimalt lægemiddeltab12,13. Det er en enkel og hurtig metode til præcist at levere en lille mængde pulver inden for et par milligram til musen. Selvom musen er anatomisk og fysiologisk forskellig fra mennesker, og bedøvelse er påkrævet under intubationsprocessen, omgår intratracheal administration de øvre luftveje og tilbyder en mere effektiv måde at vurdere de biologiske aktiviteter i den tørre pulverformulering som lungeabsorption, biotilgængelighed og terapeutiske virkninger14,15.
For at administrere tørt pulver intratracheally skal musen intuberes, hvilket kan være udfordrende. I dette papir beskrives fremstillingen af en specialfremstillet tør pulverlysdæmper og en intubationsanordning. Procedurerne for intubation og insufflation af tørt pulver i musens lunge er påvist.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Forsøgene i denne undersøgelse er blevet godkendt af Udvalget for Brug af Levende Dyr til Undervisning og Forskning (CULATR), University of Hong Kong. I denne undersøgelse anvendes 5% syntetisk peptid PEG12KL4 og 94,5% af mannitol (w/w) i denne undersøgelse til at påvise mRNA-ekspression i lungerne16. Massen median aerodynamisk diameter (MMAD) af SFD pulver er 2,4 μm. Sprøjtetørret (SD) mannitolpulver anvendes til at undersøge effekten af luftvolumen, der anvendes i pulverspredning16. MMAD af SD-pulver er 1,5 μm.
1. Fremstilling af tør pulver insufflator og pålæsning af tørt pulver
- (Valgfrit) Statiske ladninger af tørt pulver (i et hætteglas) neutraliseres, og 200 μL ikke-filtrerende rund gel-loading pipettespids. Brug en antistatisk pistol eller en balance med deioniseringsfunktion i henhold til producentens instruktion.
- Forbered et vejepapir med en størrelse på ca. 4 cm x 4 cm. Fold papiret i halve diagonalt og derefter udfolde det.
- Der vejes 1-2 mg tørt pulver på vejepapiret.
- Fyld en gel-loading pipette spids med pulver gennem den bredere åbning af spidsen. Tryk forsigtigt for at pakke pulveret, indtil pulveret danner løse agglomerater nær den smalle ende af spidsen (Figur 1A). Undgå at pakke pulveret for stramt, da det kan hæmme pulverspredning.
- Tilslut den pulverbelastede spids til en 1 mL sprøjte gennem en trevejs stophane (Figur 1B). Størrelsen af sprøjten kan ændres i henhold til den mængde luft, der bruges til at sprede pulveret. Hold spidsen og sprøjten lodret under tilslutning for at forhindre spild af pulver. Hvis administrationen ikke udføres med det samme, skal du bruge parafilm til at forsegle spidsens åbninger og opbevare den midlertidigt i passende stand indtil administration.
2. Fremstilling af intubationsanordning
- Lyskilde (figur 2)
- Forbered en specialfremstillet lyskilde med en lysdiode (LED) fakkel og en fleksibel optisk fiber med en diameter på 0,8-1 mm.
- Lav en centreret åbning på led-faklens klare linse med en håndboremaskine eller en borekrone, så den optiske fiber næppe kan passere igennem.
- Sæt den optiske fiber gennem åbningsåbningen. Tænd for LED-brænderen for at justere positionen og indføringsdybden for maksimal lysstyrke i den anden ende af den optiske fiber.
- Fastgør den optiske fiber på plads med klar epoxylim.
- Vejledende kanyle (figur 3)
- Tag en 1 mL plast Pasteur pipette (Figur 3A) og hold pipetten i begge ender.
- Brug en alkohollampe (eller andre varmekilder i laboratoriet, f.eks. en Bunsen-brænder) til at opvarme midten af pipetten ved at placere den 5-10 cm over flammen (Figur 3B). Drej pipetten for at sikre, at den opvarmes jævnt.
- Når plasten bliver blød og deformerbar, skal du flytte pipetten væk fra flammen og strække pipetten forsigtigt.
- Skær den strakte pipette i midten med en saks i del A og del B (Figur 3C-E). Brug del A som en fin spidspipette og del B som vejledende kanyle. For at øge chancen for en vellykket intubation med den ledende kanyle skal du lave en facet (ikke for skarp, hvilket kan øge risikoen for at skade dyret) i slutningen af del B (Figur 3F). Når en 200 μL gel-loading pipette spids (til pulverbelastning) indsættes i den ledende kanyle, skal den stikke kanylen med 1-2 mm.
BEMÆRK: En ledende kanyle (del B) med den relevante dimension (indvendig og udvendig diameter) til intubation kan have en 21 gauge nål passer ind i den, mens den også kan passe ind i en 17 gauge nål. Der kan være behov for flere forsøg på at strække pipetterne for at opnå den rette dimension. - (Valgfrit): Skær en lille åbning i den bredere ende af den ledende kanyle for at gøre den mere fleksibel, så det er lettere at holde den optiske fiber (Figur 3F). Denne åbning gør det også muligt at montere en mikrosprayer til administration af flydende aerosol.
3. Intubation
- Anæstesiiser musen (BALB/c, 7-9 uger) med ketamin (100 mg/kg) og xylazin (10 mg/kg) ved intraperitoneal injektion.
- Forbered en platform lavet af Plexiglas og monter den på et stativ med en klemme (Figur 4A). Placer den bedøvede mus på platformen (ved ca. 60° hældning) i liggende stilling. Platformens højde og hældningsvinkel kan justeres ved klemmens position på stativet.
- Sæt musen på krogen ved at tilslutte dens fortænder på en nylontråd (Figur 4B). Fastgør musens position med et stykke tape eller en elastik.
- Sæt den optiske fiber i den ledende kanyle før intubation med spidsen af fiberniveauet med åbningen af den ledende kanyle. Tænd led-brænderen for at lyse.
- Forsigtigt stikker musens tunge ud med et par pincet for at udsætte sin luftrør.
- Brug den anden hånd til at holde den ledende kanyle med optisk fiber indeni. Sæt dem gennem mundhulen. Med belysningen fra den optiske fiber kan åbningen af luftrøret visualiseres som en åbning mellem stemmebåndene.
- Hæld facetten på den ledende kanyle i retning af midterlinjen i åbningen (Figur 5A). Intuber forsigtigt den ledende kanyle med optisk fiber ind i luftrøret ved at sigte den fineste spids af kanylen ved trachealåbningen.
- Ved intubation skal du hurtigt fjerne den optiske fiber og lade den ledende kanyle inde i luftrøret (Figur 5B). Et normalt åndedræt skal overholdes.
- Hold den fine spids pipette (del A) ved åbningen af den ledende kanyle og insufflate en lille pust af luft (ca. 0,2 mL) i lungen af musen. En lille inflation i musens bryst indikerer korrekt intubation. Fjern den fine spidspipette før pulveradministrationen.
4. Pulverforse
- Hold pulveret fyldt med spids, der er forbundet til sprøjten som beskrevet i trin 1.5. Sørg for, at luftstrømmen mellem sprøjten og spidsen er frakoblet.
- Træk sprøjtestemplet bagud for at trække 0,6 mL luft tilbage.
BEMÆRK: Den mængde luft, der anvendes til at sprede pulveret, afhænger af pulverets egenskaber og mængden af indlæst pulver. Dette er yderligere beskrevet i resultatafsnittet. - Drej ventilen på den trevejs stophane for at forbinde luftstrømmen mellem sprøjten og den pulverbelastede spids.
- Sæt den pulverbelastede spids i den ledende kanyle, som allerede er placeret i musens luftrør (Figur 5C). Hold den ledende kanyle og skub sprøjten stemplet kraftigt i en kontinuerlig handling for at sprede pulveret som aerosoler i lungerne.
BEMÆRK: Enhver fremadrettet bevægelse af anordningen skal minimeres for at undgå at skade dyret. - Tag spidsen af, og kontroller, om pulveret inde i spidsen er tømt. Hvis ikke, skal du gentage trin 4.1 til 4.4.
BEMÆRK: Hvis pulveret er pakket for stramt på grund af overdreven tappe, kan det ikke spredes ordentligt. - Når administrationen er færdig, skal du fjerne den ledende kanyle fra luftrøret.
- Lad musen komme sig ved at placere den vandret i en liggende stilling med tungen halvt fremspringet for at undgå blokade af luftvejene.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Når en tør pulver insufflator bruges til at levere pulver aerosol til lungen af et dyr, mængden af luft, der anvendes, er kritisk, da det påvirker sikkerheden samt pulver spredning effektivitet. For at optimere metoden blev der anvendt forskellige luftmængder (0,3 mL, 0,6 mL og 1,0 mL) til at sprede det tørre pulver (1 mg spraytørret mannitol), og musenes vægt blev overvåget i 48 timer efter indgift(figur 6). Brugen af 0,3 mL og 0,6 mL luft forårsagede ikke vægttab hos musene op til 48 timers efter administration. Spredning af pulveret med 1 mL luft resulterede i over 5% af vægttabet inden for 24 timer, som ikke blev fuldt genoprettet efter 48 timer. I denne protokol blev BALB/c mus på 7-9 uger gamle brugt. Afhængigt af arten, dyrets stamme og alder, pulveregenskaberne (f.eks. partikelstørrelsesfordeling, sammenhængsevne og massefylde) og massen af pulver, der skal indgives, kan den luftmængde, der skal anvendes til effektiv pulverspredning og dyretolerance, kræve optimering af efterforskere for forskellige dyremodeller.
Tør pulverformulering fremstillet ved sprayfrysetørring (SFD) blev leveret til musene ved hjælp af den ovenfor beskrevne metode. SFD-formuleringen indeholdt 0,5% af mRNA, der udtrykte luciferaseprotein, 5% syntetisk peptid som leveringsvektor og 94,5% af mannitol16. BALB/c mus blev intratracheally administreret med 1 mg SFD-pulver indeholdende 5 μg mRNA, og luciferaseudtrykket i lungerne blev vurderet ved 24 timers efter indgift ved hjælp af in vivo imaging system (IVIS) (Figur 7). SFD-pulveret blev spredt i den dybe lunge, og luciferaseudtryk blev observeret. Til sammenligning blev SFD-pulveret rekonstitueret i PBS (til et endeligt volumen på 75 μL) og administreret til mus som flydende med samme intubationsprocedure, men en mikrosprayer blev i stedet brugt til at generere flydende aerosol16. Luciferaseudtrykket af den rekonstituerede formulering var betydeligt højere end formuleringen af tørpulver, hvilket kunne skyldes pulveropløsningsproblemet eller en anden farmakokinetisk profil mellem pulver og flydende form. De histologiske egenskaber ved lungerne behandlet med mRNA tør pulver aerosol blev sammenlignet med ubehandlet kontrol og lipopolysaccharid (LPS) behandlede grupper(figur 8). Lungerne uden behandling illustrerede en sund præsentation, mens lungerne behandlet med 10 μg LPS intratracheally viste uregelmæssig fordeling af luftrummet og inflammatorisk celle infiltration i interstitielle og alveolar rum. Lungerne behandlet med SFD pulver viste ingen tegn på betændelse.
Figur 1: Specialfremstillet tørpulver insufflator.
(A)Pulveret pakkes nær den smalle ende af spidsen. (B) En gel-loading pipette spids er forbundet til en 1 mL sprøjte via en tre-vejs stophane. Figuren er tilpasset fra Liao et al.21. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Specialfremstillet lyskilde til intubation.
En fleksibel optisk fiber er forbundet til en LED-fakkel ved at skabe et lille hul på linsen. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3: Vejledende kanyle.
(A)En 1 mL plast Pasteur pipette bruges til at lave en ledende kanyle. (B) Pipetten blødgøres ved opvarmning. (C) Den opvarmede pipette strækkes og skæres. d) Del A af pipetten anvendes som finspidspipette. (E&F) Del B af pipetten bruges som vejledende kanyle. Der oprettes en facet for at lette intubationsproceduren. En lille åbning (valgfrit) kan gøres for at øge fleksibiliteten i kanylen. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4: Intubationsplatform.
(A) Platformen til intubation består af en Plexiglasplade, der er monteret på et stativ. (B) En bedøvet mus er placeret på platformen i en liggende stilling, suspenderet ved at tilslutte sine fortænder med en nylon tandtråd. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5: Skematisk diagram, der illustrerer intubationsproceduren.
(A) Facet af den ledende kanyle er afstemt med midterlinjen af luftrør åbning. (B) Den ledende kanyle indsættes i luftrøret og er klar til pulverindgift. (C) Den pulverbelastede spids (forbundet med sprøjten gennem en trevejs stophane) indsættes i den ledende kanyle, som allerede er placeret i musens luftrør. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6: Intratracheal indgift af tørt pulver med forskellig luftmængde.
BALB/c mus blev indgivet intratracheally med spraytørret (SD) mannitolpulver spredt med 0,3 mL, 0,6 mL og 1,0 mL luft. Musenes kropsvægt blev overvåget før administration og ved 18 timer, 24 timer og 48 timer efter administration. Dataene blev præsenteret som middelværdien af vægtændringsprocenten (n=2). Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7: Intratracheal indgift af mRNA-formulering som tørt pulver og rekonstitueret flydende aerosol.
BALB/c mus blev intratracheally administreret med sprayfrysetørret (SFD) 0,5% mRNA (luciferase) formulering som pulver aerosol (1 mg) ved hjælp af specialfremstillet tør pulver insufflator eller rekonstitueret flydende aerosol (1 mg i 75 μL PBS) ved hjælp af mikrosprayer. Hver mus fik en dosis på 5 μg mRNA. PBS (75 μL) blev anvendt som kontrol. Ved 24 timers post-administration (A) lungerne blev isoleret for bioluminescens imaging; (B) der blev målt luciferaseproteinudtryk af lungevævet. Dataene blev udtrykt som middelværdien af relativ lysenhed (RLU) pr. mg protein, analyseret af envejs ANOVA efterfulgt af Tukeys post-hoc-test, ***p < 0,001 (n=4). Figuren er tilpasset fra Qiu et al.16. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 8: Histologi af lungerne hos mus efter intratracheal administration af mRNA tør pulverformulering.
a) ubehandlet kontrol mus blev intratracheally administreret med (B) LPS (10 mg i 25 μL PBS) og (C) spray frysetørret mRNA pulver (1 mg). Dias blev set ved hjælp af et opretstående mikroskop ved 20x forstørrelse (skalalinje = 100 mm). Figuren er tilpasset fra Qiu et al.16. Klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I dette papir præsenteres skræddersyede enheder til tør pulverinsufflation og intratracheal intubation. I pulverbelastningstrinnet læsses tørt pulver i en 200 μL gel-loading pipettespids. Det er vigtigt forsigtigt at trykke på spidsen for at tillade løs pakning af pulver i den smalle ende af spidsen. Men hvis pulveret er pakket for tæt, vil de sidde fast i spidsen og kan ikke spredes korrekt. Det anbefales at neutralisere pulverets statiske ladninger og pipettespidsen for at lette pulverbelastningen, især for pulver med lav densitet og i lav relativ luftfugtighed. Den ledende kanyle er en kritisk komponent i enheden. Det bruges til at lette intubationen af pulverbelastet pipettespids i musens luftrør. Diameteren af den ledende kanyle bør ikke være for bred; ellers vil det være vanskeligt at indsætte det i luftrøret og kan skade musen. Diameteren af den ledende kanyle skal være lige bred nok til at passe til den optiske fiber og den pulverbelastede pipettespids, og pipettespidsen skal stikke den ledende kanyle med ca. 1-2 mm.
Evnen til at visualisere åbningen af luftrøret er afgørende i intubationsprocessen, så den ledende kanyle kanylen kan indsættes korrekt. Trachealåbningen består af hvid arytenoid brusk med regelmæssig åbning og lukning af bevægelse på bagsiden af halsen. Med den fiberoptiske belysning kunne åbningen af luftrør let visualiseres. Ved at puste en lille mængde luft gennem den fine spids plast pipette, en inflation på brystet indikerer en ordentlig intubation. Hvis der ikke observeres inflation ved brystet, eller der mærkes modstand under indsættelsen, skal du hurtigt trække den ledende kanyle tilbage og gentage trinene igen.
Der var en udbredt kommercielt tilgængelig tør pulver insufflator12,17,18 (Tabel over materialer; denne enhed er nu ophørt). Det tørre pulver læsses ind i enhedens prøvekammer og spredes med luft fra en 3 mL plastluftsprøjte eller en luftpumpe. For at måle den udledte dosis skal enheden vejes før og efter pulverindgift, hvilket fører til unøjagtighed i betragtning af, at pulverdosis normalt er meget lille (i forhold til enhedens masse). Sammenlignet med den kommercielle insufflator er den største fordel ved den specialfremstillede enhed, at succesen med pulverspredning kunne observeres ved fraværet af pulver i de gennemsigtige gel-loading pipettespidser. Da pipettespidsen er let, kan den også vejes nøjagtigt før og efter administration for at måle den udledte dosis. Pipettespidsen indsættes i den ledende kanyle i stedet for at blive udsat for dyrets luftrør. Der er minimal risiko for at forurene spidsen med fugten eller udskillelsen i luftrøret (hvilket kan påvirke nøjagtigheden af udledt dosismåling). Da pipettespidserne er engangs- og billige, kan forskellige pulverformuleringer indlæses i forskellige spidser på forhånd. Forskellige formuleringer kan evalueres i det samme dyreforsøg uden behov for anordningsrensning og dosispåfyldning, hvilket sparer tid og eliminerer risikoen for krydskontaminering fra restpulver. Desuden varierede pulverspredningsmønsteret, der genereres af den kommercielle insufflator, mellem forskellige formuleringer. En række undersøgelser rapporterede , at tørt pulver spredt af den kommercielle insufflator let blev agglomereret og ikke nåede den dybe lunge ved indgift19,20. I modsætning hertil rapporteres andre formuleringer spredt af enheder, der ligner vores, at have en høj lungeaflejring15,21,22.
Der er andre lignende skræddersyede enheder rapporteret i litteraturen til administration af pulver aerosol til lungen af dyr. For eksempel beskrev Chaurasiya et al. brugen af et kanylerør til intubation samt pulverbelastning med en sprøjte forbundet til kanylerøret efter intubation til pulverspredning23. Mens deres tilgang bruger standardiseret udstyr og materiale (f.eks. otoskop, kanyle og sprøjte) med mindre tilpasning, giver metoden her nogle forskellige fordele. For det første giver det mulighed for bekræftelse af korrekt intubation før lægemiddeladministration. Dette trin er især nyttigt for mindre erfarne brugere. For det andet kan den ledende kanyle fungere som et beskyttelsesskjold for at forhindre sekretion eller fugt i luftrøret i at forurene gel-loading pipettespidsen, hvilket giver mulighed for en mere nøjagtig udledt dosismåling ved vejning. Endelig kan den mere fleksible ledende kanyle sammen med den optiske fiber gøre det lettere at intubere.
Sammenfattende introduceres en specialfremstillet tør pulver insufflator, som er billig, engangs, reproducerbar og effektiv til at sprede lille mængde pulver nøjagtigt, i dette papir. Den nævnte intubationsproces er ikke-invasiv, hurtig og kan levere pulverformuleringer til musene sikkert og præcist. Det kan også vedtages at administrere flydende formulering til lungelevering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen interessekonflikter at afsløre.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne takke Mr. Ray Lee, Mr. HC Leung og Mr. Wallace Så for deres venlige hjælp til at gøre lyskilden og pulver insufflator; og Fakultetets kernefacilitet for hjælp til dyrebilleddannelse. Arbejdet blev støttet af Research Grant Council, Hong Kong (17300319).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BALB/c mouse | Female; 7-9 weeks old; Body weight 20-25 g | ||
| CleanCap Firefly Luciferase mRNA | TriLink Biotechnology | L-7602 | |
| Dry Powder Insufflator | PennCentury | Model DP-4M | |
| Ketamine 10% | Alfasan International B.V. | NA | |
| Light emitting diode (LED) torch | Unilite Internation | PS-K1 | |
| Mannitol (Pearlitol 160C) | Roquette | 450001 | |
| Non-filter round gel loading pipette tip (200 µL) | Labcon | 1034-800-000 | |
| Nylon floss | Reach | 30017050 | |
| One milliliter syringe without needle | Terumo | SS-01T | |
| Optical fibre | Fibre Data | OMPF1000 | |
| PEG12KL4 peptide | EZ Biolab | (PEG12)-KLLLLKLLLLKLLLLKLLLLK-NH2 | |
| Plastic Pasteur fine tip pipette | Alpha Labotatories | LW4061 | |
| Three-way stopcock | Braun | D201 | |
| Xylazine 2% | Alfasan International B.V. | NA | |
| Zerostat 3 anti-static gun | MILTY | 5036694022153 |
References
- Newman, S. P. Drug delivery to the lungs: challenges and opportunities. Therapeutic Delivery. 8 (8), 647-661 (2017).
- Setter, S. M., et al. Inhaled dry powder insulin for the treatment of diabetes mellitus. Clinical Therapeutics. 29 (5), 795-813 (2007).
- Muralidharan, P., Hayes, D., Mansour, H. M. Dry powder inhalers in COPD, lung inflammation and pulmonary infections. Expert Opinion on Drug Delivery. 12 (6), 947-962 (2015).
- de Boer, A. H., et al. Dry powder inhalation: past, present and future. Expert Opinion on Drug Delivery. 14 (4), 499-512 (2017).
- Das, S., Tucker, I., Stewart, P. Inhaled dry powder formulations for treating tuberculosis. Current Drug Delivery. 12 (1), 26-39 (2015).
- Okamoto, H., et al. Stability of chitosan-pDNA complex powder prepared by supercritical carbon dioxide process. International Journal of Pharmaceutics. 290 (1-2), 73-81 (2005).
- He, J., et al. Evaluation of inhaled recombinant human insulin dry powders: pharmacokinetics, pharmacodynamics and 14-day inhalation. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 71 (2), 176-184 (2019).
- Durham, P. G., Young, E. F., Braunstein, M. S., Welch, J. T., Hickey, A. J. A dry powder combination of pyrazinoic acid and its n-propyl ester for aerosol administration to animals. International Journal of Pharmaceutics. 514 (2), 384-391 (2016).
- Phillips, J. E., Zhang, X., Johnston, J. A. Dry powder and nebulized aerosol inhalation of pharmaceuticals delivered to mice using a nose-only exposure system. JoVE (Journal of Visualized Experiments). (122), e55454 (2017).
- Nahar, K., et al. In vitro, in vivo and ex vivo models for studying particle deposition and drug absorption of inhaled pharmaceuticals). European Journal of Pharmaceutical Sciences. 49 (5), 805-818 (2013).
- Price, D. N., Muttil, P.
- Chang, R. Y. K., et al. Proof-of-Principle Study in a Murine Lung Infection Model of Antipseudomonal Activity of Phage PEV20 in a Dry-Powder Formulation. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 62 (2), (2018).
- Ito, T., Okuda, T., Takayama, R., Okamoto, H. 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. Journal of pharmaceutical sciences. 108 (8), 2661-2667 (2019).
- Patil, J. S., Sarasija, S. Pulmonary drug delivery strategies: A concise, systematic review. Lung India. 29 (1), 44-49 (2012).
- Ihara, D., et al. Histological Quantification of Gene Silencing by Intratracheal Administration of Dry Powdered Small-Interfering RNA/Chitosan Complexes in the Murine Lung. Pharmaceutical Research. 32 (12), 3877-3885 (2015).
- Qiu, Y., et al. Effective mRNA pulmonary delivery by dry powder formulation of PEGylated synthetic KL4 peptide. Journal of Controlled Release. 314, 102-115 (2019).
- Pfeifer, C., et al. Dry powder aerosols of polyethylenimine (PEI)-based gene vectors mediate efficient gene delivery to the lung. Journal of Controlled Release. 154 (1), 69-76 (2011).
- Kim, I., et al. Doxorubicin-loaded highly porous large PLGA microparticles as a sustained- release inhalation system for the treatment of metastatic lung cancer. Biomaterials. 33 (22), 5574-5583 (2012).
- Tonnis, W. F., et al. A novel aerosol generator for homogenous distribution of powder over the lungs after pulmonary administration to small laboratory animals. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 88 (3), 1056-1063 (2014).
- Hoppentocht, M., Hoste, C., Hagedoorn, P., Frijlink, H. W., de Boer, A. H. In vitro evaluation of the DP-4M PennCentury insufflator. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 88 (1), 153-159 (2014).
- Liao, Q., et al. Porous and highly dispersible voriconazole dry powders produced by spray freeze drying for pulmonary delivery with efficient lung deposition. International Journal of Pharmaceutics. 560, 144-154 (2019).
- Ito, T., Okuda, T., Takashima, Y., Okamoto, H. Naked pDNA Inhalation Powder Composed of Hyaluronic Acid Exhibits High Gene Expression in the Lungs. Molecular Pharmaceutics. 16 (2), 489-497 (2019).
- Chaurasiya, B., Zhou, M., Tu, J., Sun, C. Design and validation of a simple device for insufflation of dry powders in a mice model. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 123, 495-501 (2018).
