Yumuşak doku kesitinde ilaç dağılımını görselleştirmek için korjunik optik spektroskopi ve kütle spektrometresi görüntüleme metodolojisi

Topikal ilaç dağıtımını daha iyi anlamak için korelasyon spektroskopik görüntüleme yöntemleri geliştiriyoruz. Amaç, ilaç nüfuzu ve cilt katmanları içindeki biyoyararlanımı hakkında yeni mekanik bilgiler elde etmektir. Bu bilgiler, farmasötik ürünlerin formülasyonunu, tasarımını ve dozlama rejimini geliştirmek için değerli olacaktır.

Bu araştırma, cilt yapısı ve içindeki ilaçların dağılımı üzerinde eş zamanlı olarak şekillenen mevcut yöntem eksikliğini ele almaktadır. Yüksek uzamsal çözünürlük ve yüksek hassasiyet ile topikal uygulamayı takiben. Bu tür bilgilere erişim, üstün topikal ürünlerin geliştirilmesi için esastır. Bu protokol, mevcut geleneksel tekniklere kıyasla yüksek kimyasal duyarlılığa sahip ciltteki ilaç dağılımının hızlı ve yüksek çözünürlüklü bir görselleştirmesini etiketsiz olarak sunar. Tüm bu bilgiler aynı doku bölümünden çıkarılabilir.

Bu bulgular, optik spektroskopiyi kütle spektrometresi ile birleştiren güvenilir bir yöntem sunarak korelasyon görüntülemeyi ilerletmektedir. Geliştirilen görüntü kayıt teknikleri, hassas veri seti hizalamasını sağlayarak dokulardaki ilaç dağılımının ayrıntılı analizini sağlar. Bu ilerleme, gelişmiş topikal ilaç dağıtım sistemlerini ve dokular arasındaki biyolojik etkileşimlere ilişkin daha derin içgörüleri desteklemektedir.

Araştırma, formülasyon eksipiyanının ilaç taşınmasını nasıl etkilediği, cilt tipleri arasında ilaç penetrasyonunu etkileyen faktör, uzun süreli ilaç salınımı ve klerens kinetiği ve yumuşak dokulardaki diğer topikal ilaçları ve diğer maddeleri incelemek için raman ve MSI korelasyonlu görüntülemenin geniş uygulaması hakkında bilimsel soruları gündeme getiriyor.

[Ekran Okuyucusu] Uyarılmış raman saçılması veya SRS mikroskobu için, kısa çalışma mesafeli bir hava kondansatör merceği ile birlikte suya daldırılmış 40 kat büyütmeli bir mercek kullanın. Monte edilmiş cilt dokusu bölümünü SRS mikroskobu s'a yerleştirinample, dokunun mikroskop lamının kondansatör merceği ile aynı yüzünde olduğundan emin olun. Objektif lensi doku bölümüne odaklayın, ardından kondenser yüksekliğini optimize edin. Dokuya zarar vermeden iyi bir sinyal-gürültü oranı elde etmek için lazer gücünü uygun değerlere ayarlayın. Ardından, CH2 germe bandına karşılık gelen tüm doku bölümünün mozaik bir görüntüsünü elde edin. Ardından ilgilendiğiniz bir bölge seçin ve görüntüleme parametresini 290 x 290 mikrometrelik bir alanı kaplayan 512 x 512 piksel çözünürlüğe ayarlayın. 400 hertz X1 yakınlaştırma görüntüleme hızı ve bir satır ortalaması kullanın. Şimdi SRS ve SHG floresan dedektörleri için tutarlı kazanç ayarları uygulayın. CH gerilme bölgesinde, CH2,850'ye karşılık gelen santimetre başına 2'de görüntüler elde edin. Ardından, parmak izi bölgesinde amid 1,666'e karşılık gelen santimetre 1'da görüntüler yakalayın. SRS görüntülemeden sonra, cilt örneğini hemen ToF-SIMS kurulumuna aktarın. Negatif iyon polaritesini 100 milisaniyelik bir görev döngüsü süresi, şarj edilecek 0 ila 900 kütle aralığı ve beş mikrometrelik bir ışın çapı ile ayarlayın. Şarj kompanzasyonu için 25 mikroamperde 20 elektron voltluk bir elektron sel tabancası kullanın. Doku boyutlarına bağlı olarak tüm doku bölümünü bir görüş alanıyla eşleyerek sahne alanı makro tarama modunu kullanarak genel bir görüntü elde edin. Daha sonra, kare başına piksel başına dört çekim ile bir x 0.5 milimetrelik bir görüş alanı ve santimetre kare başına 10 iyon gücüne 1.31 kez 10'luk bir iyon dozuna karşılık gelen yama başına 11 kare kullanarak. Uygun görüş alanını seçerek ilgilenilen bölgenin görüntülerini yakalayın. 256 x 256 piksel çözünürlüğe sahip 0,5 x 0,5 milimetrelik bir görüş alanı ayarlayın. Doku homojenat numunelerinin kalite kontrol kontrolü için santimetre kare başına 10 iyon kuvvetine 3,27 kat 10 ila 10 iyon kuvvetinde bir iyon dozu yoğunluğuna karşılık gelen toplam 15 tarama için tarama başına bir kare ile piksel başına bir atış elde edin. Edinimden sonra, elde edilen kütle spektrumlarını H, C, C2 ve C3 iyonlarını kullanarak kalibre edin. Surface Lab 7.1 yazılımını kullanarak veri toplama ve çıkarma işlemini gerçekleştirin. Görüntü kaydı için, negatif olmayan matris çarpanlarına ayırma kullanarak hem SIMS hem de SRS görüntülerini üç boyuta düşürün ve bunları kırmızı, yeşil ve mavi renk kanalları olarak görselleştirin. MATLAB kontrol noktası seçim aracı CP Select'i kullanarak, matris olmayan iki çarpanlara ayırma görüntüsü arasındaki eşleşen unsurları seçin. CP2 T formu ve IM dönüştürme işlevlerini kullanarak kayıt gerçekleştirin. Sabit görüntü olarak SIMS verilerini ve hareketli görüntü olarak optik spektroskopi verilerini kullanarak ince bir dönüşüm uygulayın. ToF-SIMS verilerinde birden fazla tepe noktasının tespit edildiği ilgilenilen ilaç için, birleşik bir ilaç iyon yoğunluğu oluşturmak için bu tepe noktalarının yoğunluklarını toplayın. Her bir cilt dokusu örneği için iki homojenat veri setinden ortalama toplam iyon sayısını çıkarın. Bu karşılık gelen değeri kullanarak, her cilt görüntüsündeki ToF-SIMS ilaç iyon yoğunluklarını normalleştirin. Kayıttan sonra, ilgili görüntüleri RGB kanallarına atayarak optik spektroskopi ve SIMS verilerini üst üste bindirin. Bu çalışmada, plasebo ile tedavi edilen örneğe kıyasla dört saatlik Voltaren jel uygulamasından sonra cildin yaklaşık 50 mikrometrelik üst bölgesinde artmış bir ilaç sinyali tespit edilmiştir. 16 saatlik Voltaren jel uygulamasından sonra, ilaç sinyali cildin daha derin katmanlarına yayıldı ve doku penetrasyonunun arttığını gösterdi.