Burun beyin ilaç dağıtım değerlendirmek için inhalasyon anestezi altında burunici yönetim için yeni Yöntemler
14 Kasım 2018
Burada, deneysel hayvan için kararlı burunici Yönetimi'nin altında inhalasyon anestezi en az fiziksel stres ile iki roman yöntemleri açıklanmaktadır. Biz de beyin radiolabeled [14C] kullanarak burun beyin yolu üzerinden ilaç dağıtım seviyelerinde kantitatif değerlendirilmesi için bir yöntem tarif-suda çözünen oluştururlar, bir modeli substrat olarak inulin.
Bu yöntem, farmasötik bilimler alanında intranazal yönetim, farmakokinetik ve ilgili ilaçların farmakolojisi ile ilgili anahtar soruların cevapverilmesine yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, burun-to-beyne doğum ilaç adaylarının kantitatif değerlendirilmesi ve hayvanlara en az stres ile inhalasyon anestezisi için kullanılabilir olmasıdır. Bu tekniğin etkileri, burundan beyne yol ile ilaç dağıtım teknolojilerinin gelişmesine katkıda olarak merkezi sinir sistemi hastalıklarının tedavisine kadar uzanır.
Prosedürü gösteren Mitsuyoshi Fukuda, benim laboratuvar bir doktora öğrencisi olacaktır. İzole radyo izotop tesisinde mikropipet ile intranazal doğum için. Bant ve supine pozisyonda bir mantar tahtası fare anestezik ve karbon-14 inulin çözeltisi 25 mikrolitre bir ila iki mikrolitre dozda, alternatif olarak, hayvanın sağ ve sol burun delikleri içine uygulayın.
Yemek borusundan hava yolu kenarından ters kanülasyon iletimi için, anestezili fareyi bir diseksiyon mikroskobunun altına yerleştirin ve boğaz üzerinde 1,5 santimetrelik deri kesisi yapın. Trakea açığa çıkana kadar kesiği genişletmek için forceps kullanın ve maruz kalan trakeada bir milimetrelik kesi yapın. Kesiye önceden işaretlenmiş konuma 1,2 santimetre lik bir kanül yerleştirin ve kanülün ters ucunu bir teneffüs maskesinin içine takın.
Bundan sonra, nefes borusu altından yemek borusu ortaya çıkarmak için forceps kullanın. Yemek borusunda bir milimetrelik kesi yapmak için makas kullanın ve burun boşluğunun arka ucuna doğru önceden işaretlenmiş pozisyona 1.4 santimetre ikinci bir kanül yerleştirin. Deney hayvanının ağırlığına göre kanülün uygun bir uzunluğa yerleştirilmesi ve diğer hayvanların kanül uzunluğunun ayarlanması önemlidir.
Özofagus kanüllerini inşekle ve programlanabilir bir mikroşite pompasına bağlı bir uygulama çözeltisi ile dolu bir mililitrelik şırınga27-gauge iğne takın. Daha sonra tüm çözelti hacmi uygulanana kadar dakikada sabit beş mikrolitre hızda 25 mikrolitre karbon-14 inülin sunun. Yavaş ama sürekli difüzyon hızı burun boşluğu içinde mümkün olduğunca çok ilaç çözeltisi tutulması için önemlidir.
Inulin uygulamasından 30 dakika sonra kan-beyin bariyerini geçen karbon-14 inülin miktarını ölçmek için, medulla oblongata tarafından deneysel olarak tedavi edilen her hayvanın kafatasını dikkatlice açmak için makas kullanın ve beyni dikkatlice çıkarmak için bir mikrospatula kullanın. Her beyni, hasat edilirken buz üzerinde bir Petri kabına tuzlu nemlendirilmiş filtre kağıdının üzerine yerleştirin. Ve her beynin yüzeyindeki kanı temizlemek için tuzlu suyla ıslatılmış pamuklu bir bez kullanın.
Sonra, hızlı ama dikkatli, koku ampul içine beyin incelemek, serebrum, ve medulla oblongata, artı pons bölümleri. Ve beyin örneklerini 50 santigrat derecede bir saat boyunca doku solubilizerine yerleştirin ve ardından 10 mikrolitre sıvı sintilasyon kokteyli ilave edin. Uygulanan çözeltinin radyoaktivitesini belirlemek için, sintillasyon kokteylinde çözünmüş 25 mikrolitrelik bir uygulama çözeltisini bir sintillasyon vialine aktarın ve beyin numunesi içindeki karbon-14 radyoaktivitesinin dakika başına parçalanmasını ve uygulanan çözeltiyi sıvı bir sintillasyon sayacına aktarın.
İnhalasyon anestezisi altında intranasally-ilaç ile doğum eden hayvanlar arasında deneysel bir varyasyon gözlenmez. Özofagus ters kanül burun kavitesi uygulama yöntemi kullanıldığında, koku ampulü, serebrum ve medulla oblongata'da mikropipet teslimine göre önemli ölçüde daha yüksek karbon-14 inülin düzeyleri gözlenir. Ayrıca, yüksek karbon-14 inulin koku ampul ve medulla oblongata tespit edilir, her ikisi de belirgin burun-beyin yolu gelişmiş, beyin daha.
Bu teknik, geliştirilmesinden sonra, merkezi sinir sisteminde ki büyük molekül terapötik ajanların biyoaktivitesini araştırmak için burundan beyne doğum alanında araştırmacıların önünü açtı.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, deney hayvanları üzerindeki fiziksel stresi en aza indirmek amacıyla tasarlanmış, inhalasyon anestezi altında uygulanacak iki yeni stabil intranazal uygulama yöntemini sunmaktadır. Ayrıca, radyolojik olarak işaretlenmiş [14C]-inulin kullanılarak, burun-beyin yolu üzerinden beyindeki ilaç dağılımı için kantitatif bir değerlendirme yöntemini özetlemektedir.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Farmasötik bilimler
- İlaç taşıyıcı sistemler
- Nörobilim
Arka Plan
- İntranazal uygulama, merkezi sinir sistemine ilaç iletimi için gelecek vaat eden bir yoldur.
- Deneyler sırasında stresin minimize edilmesi, etik araştırma uygulamaları için kritik önem taşır.
- İlaç dağılımının kantitatif değerlendirmesi, farmakokinetik anlayışını geliştirebilir.
- Radyoetiketli bileşikler, ilaç iletim mekanizmalarını incelemek için etkili modeller olarak hizmet edebilir.
Çalışmanın Amacı
- Stabil intranazal ilaç uygulaması yöntemleri geliştirmek.
- Burun-beyin yoluyla ilaç iletiminin etkinliğini değerlendirmek.
- Prosedürler sırasında deney hayvanları üzerindeki fiziksel stresi minimize etmek.
Kullanılan Yöntemler
- Mikropipet aracılığıyla karbon-14 inülin çözeltisinin uygulanması.
- Farelerde stresi azaltmak için inhalasyon anestezisinin kullanılması.
- Stabilite sağlamak amacıyla farelerin bir mantar tahta üzerine sırtüstü pozisyonda yerleştirilmesi.
- İlaç dozlarının sağ ve sol burun deliklerine dönüşümlü olarak uygulanması.
Ana Sonuçlar
- İlaçların hayvanlara minimum stresle başarılı bir şekilde uygulanması.
- İlaç dağılım seviyelerinin kantitatif değerlendirmesinin gerçekleştirilmesi.
- Burundan beyne iletim yönteminin etkinliğinin kanıtlanması.
- Merkezi sinir sistemi hastalıklarının tedavisi için potansiyel etkiler.
Sonuçlar
- Geliştirilen yöntemler, intranazal ilaç iletimi için güvenilir bir yaklaşım sunmaktadır.
- Bu teknikler, farmakoloji ve ilaç iletim sistemleri alanındaki araştırmaları ilerletebilir.
- Gelecekteki çalışmalar, MSS tedavilerindeki daha geniş uygulama alanlarını araştırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Kan-beyin bariyerini devre dışı bırakarak merkezi sinir sistemi (MSS) hedefli terapötiklerin riskini azaltmak için güvenilir burun-beyin iletim modellerinin kurulması kritik öneme sahiptir. Kontrollü koşullar altında makromoleküler taşınımın kantitatif değerlendirmesi, öncü adayların değerlendirilmesinde öngörülebilir bir güven sağlar. Bu yöntemler, minimum stres altındaki hayvan modellerinden tekrarlanabilir farmakokinetik veriler sağlayarak erken keşif kararlarını destekler.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Radyoetiketli izleyici kantifikasyonu kullanarak, makromoleküler terapötiklerin burun-beyin transport hipotezlerinin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Çalışmalar arasındaki değişkenliği azaltmak ve tekrarlanabilirliği artırmak için inhalasyon anestezisi altında standartlaştırılmış uygulama sağlar.
- Öngörücü Değer: Hedef etkileşimini ve yolak doğrulamasını desteklemek amacıyla olfaktör bulb, cerebrum ve medulla oblongata'da kantitatif beyin dağılım verileri üretir.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Tarama kampanyaları için tekrarlanabilir bileşik maruziyetini sağlamak amacıyla, şırınga pompası veya mikropipet aracılığıyla tutarlı intranazal dozlama sağlar.
- Operasyonel Değer: Kontrollü iletim hızları ve hassas okuma için beyin bölgelerinin anatomik diseksiyonu yoluyla analiz standardizasyonunu destekler.
- Ölçeklenebilirlik Değeri: Kanül uzunluğunu ve infüzyon parametrelerini hayvan ağırlığına ve nazal anatomiye uyarlayarak, platformun farklı ilaç adayları arasında yeniden kullanımını kolaylaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Büyük moleküller için burundan beyne iletim verimliliğinin değerlendirilmesini sağlayarak, translasyonel biyobelirteçlerin MSS maruziyeti ile uyumlandırılmasına bilgi sunar.
- Operasyonel Değer: Ters kanülasyon yoluyla mukosiliyer klirens etkilerini minimize ederek, ilaç tutulumunu artırır ve beyin dokusundaki sinyal tespitini iyileştirir.
- Risk Azaltma: İletim güvenilirliğini ve kantitatif hassasiyeti artırarak, preklinik modellerdeki yanlış negatif sonuçları azaltır.
İş hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Yöntem; hedef doğrulamadan öncü bileşik tanımlamaya ve preklinik değerlendirmeye kadar uzanan keşif sürecine uygun olup, devam veya durdurma kararlarına temel oluşturan kantitatif burun-beyin iletim verileri sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Bölgeye özgü radyoaktivite ölçümü yoluyla nazal transport mekanizmalarının hipotez testlerini ve yol netleştirilmesini destekler.
- Tarama: Standartlaştırılmış, düşük stresli uygulama ve izleyici dağılımının kantitatif tespiti aracılığıyla analiz hazırlığına olanak tanır.
- Analitikler: Beyin bölgelerini ve uygulama yöntemlerini karşılaştırmak için sıvı sintilasyon sayımından dakikadaki bozunma sayısı (DPM) okumaları üretir.
- Translasyonel Araştırma: MSS ilaç hedeflemesiyle ilgili makromoleküler transportu nicelleştirerek keşif aşamasını preklinik sürekliliğe bağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: İnhalasyon anestezisi altında uyarlanabilir kanül tabanlı iletim yoluyla çeşitli ilaç adaylarını değerlendirmek için yeniden kullanılabilir bir yetkinlik oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Yolakla ilişkili temel beyin bölgelerindeki izleyici birikimini nicelleştirerek, burundan beyine iletimdeki öngörü güvenini artırır.
- Operasyonel Değer: Protokolleştirilmiş anestezi, konumlandırma ve infüzyon hızı kontrolü aracılığıyla tekrarlanabilirliği ve standardizasyonu geliştirir.
- Stratejik Değer: MSS iletim potansiyelindeki mekanistik belirsizliği azaltarak, devam/dur kararlarının verilmesini iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Nicel beyin maruziyet verilerine dayanarak, adayların riskle uyumlu önceliklendirilmesini sağlar.
Uygulama Hususları
- Kemirgen cerrahisi, anestezi yönetimi ve radyoaktif izleyici kullanımı konusunda uzmanlık gerektirir.
- Diseksiyon mikroskoplarına, mikroşırınga pompalarına, sintilasyon sayaçlarına ve radyoizotop tesislerine erişime bağlıdır.
- Kanül yerleştirme derinliği, insizyon boyutu ve beyin diseksiyon protokollerinin ekipler arası standardizasyonunu gerektirir.
- Kanül uzunluğu belirlenirken farklı hayvan ağırlıkları ve nazal kavite boyutlarına yönelik adaptasyon değerlendirmelerini içerir.
- Pratik sınırlamalar arasında ters kanülasyonun cerrahi invazivliği ve tutarlılığı sağlamak için özel eğitim gerekliliği yer alır.
