Bu protokol, bir fare tüy yeniden büyüme modelinde transdermal ilaç iletimi için 3BDO yüklü çözünür mikroiğne yamalarının fabrikasyonunu, karakterizasyonunu ve uygulamasını açıklamaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu protokol, bir fare tüy yeniden büyüme modelinde transdermal ilaç iletimi için 3BDO yüklü çözünür mikroiğne yamalarının fabrikasyonunu, karakterizasyonunu ve uygulamasını açıklamaktadır.
Androgenetik alopesi (AGA) için geleneksel tedavilerin kısıtlamaları, alternatif iletim yaklaşımlarını teşvik etmektedir. Bu protokol, C57BL/6 fare tüy yeniden büyüme modelinde 3BDO yüklü hyaluronik asit/kitosan (HA/CS) çözünebilir mikroiğne (MN) yamalarının üretimi, karakterizasyonu ve uygulamasını açıklamaktadır. Yöntem, ilaç içermeyen bir HA/CS destek tabakası oluştururken 3BDO'yu iğne uçlarında yoğunlaştırmak için bir polidimetilsiloksan (PDMS) kalıpta iki aşamalı bir kalıplama işlemi kullanır. Yama; taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleme, mekanik testler, cilt yerleştirme ve çözünme testleri, in vitro salınım testleri, antibakteriyel analizler, sitotoksisite testi ve in vivo tüy yeniden büyüme değerlendirmesi ile karakterize edilir. Yerleştirme üzerine MN uçları çözünerek 3BDO'yu lokal olarak salar. In vivo değerlendirme, 3BDO yüklü MN grubunun, test edilen deri altı enjeksiyon ve kontrol gruplarına göre daha tekdüze tüy yeniden büyümesine sahip olduğunu göstermiştir. Bu protokol ayrıca yama morfolojisinin, yerleştirme performansının ve lokal biyouyumluluğun değerlendirilmesini de desteklemektedir. Bu yöntem, tüy yeniden büyüme uygulamaları için 3BDO'nun MN aracılı iletimini değerlendirmek üzere preklinik bir iş akışı sağlar.
Androgenetik alopesi (AGA), temel olarak saç derisindeki saçların ilerleyici şekilde incelmesi ve kaybı ile karakterize olan en yaygın klinik alopesi bozukluklarından biridir. Erkekler arasındaki yaşam boyu prevalansı sürekli yüksek seyretmektedir ve bu durum, acil çözüm gerektiren kritik bir sağlık sorunu haline gelmektedir1,2. Günümüzde AGA için klinik tedaviler temel olarak farmakolojik müdahaleler ve cerrahi transplantasyon olarak ikiye ayrılmaktadır ve her iki yöntemin de önemli dezavantajları bulunmaktadır. Finasterid ve minoksidil gibi birinci basamak terapötik ilaçlar belirli tedavi edici etkiler göstermektedir; ancak cinsel işlev bozukluğu, saç derisinde kaşıntı ve saç derisinde kuruluk gibi belirgin advers reaksiyonlarla ilişkilendirilmektedirler1,3. Saç ekimi lokal saç rejenerasyonu sağlayabilse de yüksek tedavi maliyetleri, donör bölgelerdeki yetersiz saç miktarı ve değişken greft sağkalım oranları nedeniyle sınırlıdır ve bu durum yöntemin klinik pratikte yaygınlaşmasını zorlaştırmaktadır1. Bu sınırlamalar göz önüne alındığında, etkinlik, güvenlik ve hasta uyumunu birleştiren yeni terapötik stratejilere ihtiyaç duyulmaktadır.
3BDO, rapamisin ile yarışan küçük moleküllü bir mTOR aktivatörüdür4. Çeşitli sistemlerde yaygın olarak bir otofaji inhibitörü olarak kullanılmıştır5,6,7. Örneğin, 3BDO ile yapılan uzun süreli tedavi, otofagozom sayısını azaltarak hafıza fonksiyonunu iyileştirebilir8. Ayrıca, artan kanıtlar 3BDO'nun bağımsız bir mTOR aktivatörü olarak hareket edebileceğini göstermektedir. Örneğin, 3BDO, mTOR aktivitesinden bağımsız olarak farelerde endotel hücre ölümünü ve ateroskleroz gelişimini engellemiştir9. Ancak, kıl folikülü büyümesindeki potansiyel rolü rapor edilmemiştir. Özellikle, ön çalışmalarımızda 3BDO'nun saç yeniden büyümesini teşvik ettiği bulunmuştur. Bununla birlikte, geleneksel topikal ilaç iletim yöntemlerinin belirgin sınırlamaları vardır. Derinin stratum corneum tabakası transdermal verimliliği kısıtlayarak, ilaçların dermisteki kıl folikülü hedef bölgesine iletilmesini zorlaştırmaktadır. Transdermal jeller ilaç tutulum süresini uzatabilse de istenmeyen kalıntılar bırakabilirler. Yukarıda belirtilen her iki tedavi stratejisinin klinik etkinliği suboptimal kalmaktadır10,11.
Mikroiğneler (MN'ler), temel avantajı stratum corneum tabakasını kolayca geçebilme ve ilaçları epidermis ile dermis birleşimindeki perifoliküler mikroortama doğru bir şekilde iletebilme yeteneğinde yatan, yeni ve ağrısız bir ilaç iletim teknolojisidir. Ayrıca MN'ler, kullanım kolaylığı, minimal invazivlik ve makul maliyet gibi özelliklere sahiptir12,13,14. Topikal 3BDO'nun transdermal iletim darboğazını gidermek için, matris olarak hyaluronik asit (HA) ve fonksiyonel bileşen olarak kitosan (CS) kullanılarak bir MN yaması geliştirilmiştir. CS'nin eklenmesiyle, antibakteriyel potansiyeli olan fonksiyonel bir bileşenin sağlanması amaçlanmıştır. Dahası, HA'nın alopesik fare derisine uygulanması, kıl folikülü gelişimini önemli ölçüde uyarabilmektedir15. Bu nedenle, bu protokol, 3BDO yüklü çözünebilir bir MN sisteminin üretimi ve karakterizasyonunu ve bu sistemin tüyleri temizlenmiş bir C57BL/6 fare kıl yeniden büyüme modelindeki uygulamasını açıklamaktadır. Bu model, depilasyon sonrası kıl yeniden büyüme yanıtlarını değerlendirmek için kullanışlıdır, ancak tek başına AGA için klinik etkinlik kanıtlamaz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çalışma, Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences hayvan etik kurulu tarafından onaylanmıştır (W202112030345). Tüm yöntemler, ilgili kılavuz ve yönetmeliklere uygun olarak yürütülmüştür.
1. 3BDO@MN yamalarının üretimi
2. 3BDO@MN yamalarının karakterizasyonu
3. Hayvan deneyleri
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, 3BDO@MN yamasının fabrikasyonunu ve karakterizasyonunu sunmaktadır. Şekil 1 3BDO@MN yamasının üretim sürecinin şeması gösterilmektedir. 3BDO, CS/HA formülasyonu ile karıştırılmış ve ardından matris karışımı, iğne uçlarını doldurmak üzere PDMS MN kalıbına eklenerek santrifüj edilmiştir. 3BDO içermeyen CS/HA matris karışımı, destek tabakasını doldurmak amacıyla kalıp yüzeyine eklenmiş ve santrifüj edilmiştir. Tam kuruma gerçekleştikten sonra, 3BDO@MN yamalarını el...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Günümüzde AGA için klinik tedaviler temel olarak farmakolojik müdahaleler ve cerrahi transplantasyon şeklinde kategorize edilmektedir. Bu çalışmada, 3BDO yüklü MN'ler bir C57BL/6 fare modelinde saç yeniden büyümesini teşvik etmiştir. Ancak, geleneksel ilaç iletim yöntemleri, düzensiz ilaç dağılımı gibi sınırlamalara sahiptir. Bu çalışmadaki temel protokol, 3BDO yüklü MN'lerin üretimi için iki aşamalı bir yöntemdir. HA ve CS, MN'lerin ana bileşenleridir. MN kalitesini sağlamak için birkaç kritik adımın dikkatle uygulanmas...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların beyan edilecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82273554), Shandong Eyaleti Tıp ve Sağlık Bilimi ve Teknolojisi Geliştirme Projesi (No.202304030716), Çin Ulusal Üniversite Öğrencileri İnovasyon ve Girişimcilik Eğitim Programı (No. 202410439001) ve Tai’an Bilim ve Teknoloji İnovasyon Geliştirme Projesi (No. 2023NS232) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 3BDO | Yuanye Bio-Technology Co., Shanghai, China | 890405-51-3 | 3BDO yüklü CS/HA formülasyonunun hazırlanması |
| 6 kuyucuklu plaka | Corning Incorporated, USA | REF 3516 | antibakteriyel analiz ve in vitro ilaç salım analizi |
| 75% etanol | Shandong Lircon Medical Technology Co., Ltd. | 1202050004 | Dezenfeksiyon |
| 96 kuyucuklu plaka | Corning Incorporated, USA | REF3599 | hücre sitotoksisite değerlendirmeleri ve antibakteriyel analiz |
| C57BL/6 fareleri | Charles River Laboratories | 7 haftalık | hayvan deneyleri |
| Cell Counting Kit-8 (CCK-8) | Dojindo, Japan | CK04 | sitotoksisite değerlendirmeleri |
| Santrifüj | Thermo Fisher Scientific | 75007204 | Formülasyon santrifüjü |
| Kitozan (CS) | Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd | 9012-76-4 | CS/HA formülasyonunun hazırlanması |
| Epilasyon kremi | Veet | 3059944023307 | Epilasyon |
| Dimetil sülfoksit (DMSO) | Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd | 67-68-5 | 3BDO yüklü CS/HA formülasyonunun hazırlanması |
| Elektronik terazi | Radwag | AS 220.R2 | Toz tartımı |
| Escherichia coli (E. coli) | ATCC | / | antibakteriyel analiz |
| Hiyalüronik Asit (HA) tozu | Bloomage Biotechnology Co. China | 9067-32-7 | CS/HA formülasyonunun hazırlanması |
| ImageJ yazılımı | National Institutes of Health | / | İstatistiksel analiz |
| İnkübatör çalkalayıcı | Thermo Scientific | 50163013 | bakteriyel inkübasyon |
| İzofluran vaporizatörü | Gene&I | AMS | hayvan anestezi |
| LB besiyeri | Sigma Life Science | L3022 | antibakteriyel analiz |
| Manyetik karıştırıcı | Hangzhou MiuLab Instrument Co., Ltd. | SP-16 | Formülasyon karıştırma |
| Multiskan SkyHigh mikroplaka spektrofotometresi | Thermo Fisher Scientific | / | OD ölçümü |
| Etüv | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co.,Ltd | DHG-9260A | Mikroiğne kurutma |
| Parafilm M | Amcor | PM-996 | Mikroiğne mühürleme |
| Fosfat tamponlu tuzlu su (PBS) | Biosharp | BL302A | in vitro ilaç salım analizi |
| Staphylococcus aureus (S. aureus) | ATCC | / | antibakteriyel analiz |
| Universal TA tekstür analizörü | Shanghai Tengba Instrument Technology Co., Ltd | / | Mekanik dayanım testi |
| Vakum odası | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co.,Ltd | DZF-6050 | Vakumla kurutma |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.