केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर विवो रिमाइलिनेशन अनुसंधान के लिए आसमाटिक पंप-आधारित ड्रग-डिलीवरी
Summary
डिमाइलिनेशन कई केंद्रीय तंत्रिका तंत्र रोगों में होता है। विवो दवा वितरण तकनीक में एक विश्वसनीय दवा परीक्षण remyelinating के लिए आवश्यक है. यह प्रोटोकॉल एक आसमाटिक पंप-आधारित विधि का वर्णन करता है जो मस्तिष्क पैरेन्काइमा में सीधे दीर्घकालिक दवा वितरण की अनुमति देता है और दवा जैव उपलब्धता में सुधार करता है, जिसमें रिमाइलिनेशन अनुसंधान में व्यापक आवेदन होता है।
Abstract
डिमाइलिनेशन की पहचान न केवल मल्टीपल स्केलेरोसिस (एमएस) में की गई है, बल्कि अल्जाइमर रोग और आत्मकेंद्रित जैसे अन्य केंद्रीय तंत्रिका तंत्र रोगों में भी की गई है। जैसा कि सबूत बताते हैं कि रिमाइलिनेशन रोग के लक्षणों को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है, माइलिन पुनर्जनन प्रक्रिया को बढ़ावा देने के लिए दवा के विकास पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है। इस प्रकार, विवो में इन दवाओं की दक्षता और विशिष्टता का परीक्षण करने के लिए एक क्षेत्र-चयन योग्य और परिणाम-विश्वसनीय दवा वितरण तकनीक की आवश्यकता होती है। यह प्रोटोकॉल लाइसोलेसिथिन-प्रेरित डिमाइलिनेशन माउस मॉडल में एक नई दवा वितरण दृष्टिकोण के रूप में आसमाटिक पंप प्रत्यारोपण का परिचय देता है। आसमाटिक पंप एक छोटा प्रत्यारोपण योग्य उपकरण है जो रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी) को बाईपास कर सकता है और माउस मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों में लगातार और सीधे दवाओं को वितरित कर सकता है। यह एक छोटे से आधे जीवन के साथ पेप्टाइड्स और प्रोटीन जैसी दवाओं की जैव उपलब्धता में भी प्रभावी ढंग से सुधार कर सकता है। इसलिए, यह विधि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र माइलिन पुनर्जनन अनुसंधान के क्षेत्र के लिए बहुत मूल्यवान है।
Introduction
आसमाटिक पंप एक छोटा प्रत्यारोपण योग्य समाधान-रिलीजिंग डिवाइस है। इसका उपयोग प्रणालीगत प्रसव के लिए किया जा सकता है जब चमड़े के नीचे या पेट की गुहा में प्रत्यारोपित किया जाता है। आसमाटिक पंप की सतह एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली है, और इसका आंतरिक पक्ष एक पारगम्य परत है। आसमाटिक पंप आसमाटिक परत और ऊतक वातावरण के बीच आसमाटिक दबाव अंतर का उपयोग करके संचालित होता है जहां पंप प्रत्यारोपित किया जाता है। आसमाटिक परत की उच्च आसमाओरलता पंप की सतह पर अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से ऊतक में पानी को आसमाटिक परत में प्रवाहित करती है। आसमाटिक परत पंप के अंदर लचीले जलाशय का विस्तार और संकुचित करती है, जिससे लंबे समय तक एक निश्चित दर पर लचीले जलाशय से समाधान को विस्थापित कियाजाता है। पंप में तीन अलग-अलग जलाशय वॉल्यूम, 100 μL, 200 μL और 2 mL हैं, उनकी डिलीवरी दर 0.11 μL / h से 10 μL / h तक भिन्न होती है। चयनित पंप प्रकार के आधार पर, डिवाइस 1 दिन से 6 सप्ताह 2 तक काम कर सकताहै। इस प्रोटोकॉल में, 0.25 μL / h की हस्तांतरण दर के साथ एक 100 μL आसमाटिक पंप का उपयोग किया जाता है जो 14 दिनों के लिए काम कर सकता है।
1 9 70 के दशक में, आसमाटिक पंप का उपयोग तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान 3,4 में किया गया था। उदाहरण के लिए, वेई एट अल ने नशीली दवाओं की लत3 के अध्ययन में वेंट्रिकल में ओपिओइड पेप्टाइड्स को इंजेक्ट करने के लिए आसमाटिक पंप दृष्टिकोण को अपनाया। निरंतर सुधार के बाद, आसमाटिक पंप का उपयोग अब पेप्टाइड्स, विकास कारकों, नशे की लत दवाओं, हार्मोन, स्टेरॉयड, एंटीबॉडी, और इसी तरह सहित हजारों दवाओं के नियंत्रित वितरण के अध्ययन में किया गया है। इसके अलावा, विशेष कैथेटर (ब्रेन इन्फ्यूश़न किट) के साथ, इसका उपयोग रीढ़ की हड्डी, मस्तिष्क, प्लीहा और यकृत 5,6,7 सहित विशिष्ट ऊतकों या अंगों के लिए लक्षित जलसेक के लिए किया जा सकता है।
रेमाइलिनेशन के अध्ययन में, कई दवाओं को विट्रो में माइलिन पुनर्जनन को बढ़ावा देने के लिए दिखाया गया है, लेकिन उनमें से अधिकांश ने विवो में महत्वपूर्ण प्रभाव हासिल नहीं किया है, संभवतः एक उपयुक्त प्रशासन विधि की कमी के कारण। पारंपरिक प्रशासन विधियों जैसे कि इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन, चमड़े के नीचे इंजेक्शन, और इंट्रागैस्ट्रिक प्रशासन की दवाओं की जैव उपलब्धता में सीमाएं हैं। इसके अलावा, कुछ दवाओं में खराब रक्त-मस्तिष्क बाधा पारगम्यता होती है, जो मस्तिष्क पैरेन्काइमा तक उनकी पहुंच को कम करती है। साथ में, ये सीमाएं एक उपन्यास कुशल वितरण विधि के लिए कॉल करती हैं। मस्तिष्क जलसेक किट के साथ संयोजन में, आसमाटिक पंप रक्त-मस्तिष्क बाधा को बाईपास कर सकते हैं और सीधे कॉर्पस कैलोसम को दवाओं को वितरित कर सकते हैं, जो प्रभावी रूप से दवाओं की जैव उपलब्धता में सुधार करता है, विशेष रूप से कुछ पॉलीपेप्टाइड और प्रोटीन दवाओं के लिए एक छोटे से आधे जीवन के साथ। इसलिए, एक नई दवा वितरण तकनीक के रूप में आसमाटिक पंप केंद्रीय तंत्रिका तंत्र माइलिन पुनर्जनन अनुसंधान के क्षेत्र में बहुत मूल्यवान है। इस तकनीक के आवेदन को नीचे विस्तार से पेश किया जाएगा।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह प्रोटोकॉल माइलिन पुनर्जनन अनुसंधान के लिए एक उपन्यास दवा वितरण तकनीक के रूप में आसमाटिक पंप का वर्णन करता है, जो सीधे उपचार स्थल पर दवाओं को वितरित कर सकता है और लंबे समय तक लगातार दवा वितरण की अनुमत?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को चीन के राष्ट्रीय प्रकृति विज्ञान फाउंडेशन (NSFC 32070964, 31871045) से जे.एन. और शेन्ज़ेन बेसिक रिसर्च फाउंडेशन (JCYJ20210324121214039) से वाई.एस. को अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| Anesthesia Air Pump | RWD | R510-29 | E05818-006 |
| Brain Infusion kit 3 | ALZET | 0008851 | 1-3 mm |
| Carprofen | Macklin | C830557-1g | 5 mg/kg every 24 h |
| Erythromycin eye ointment | Along technology | YCKJ-RJ-024780 | Cover the surface of the eyeballs during anesthesia |
| Erythromycin ointment | pythonbio | RG180 | |
| Gas Evacuation Apparatus | RWD | R546W | E05518-002 |
| L-α-Lysophosphatidylcholine | Sigma | L0906 | Dissolve at 1% with sterile PBS |
| Microliter Syringe | Hamilton | 65460-05 | Syringe Series:1700, 10 µL, 33 gauge |
| Micro-smotic pump model 1002 | ALZET | 0004317 | 0.25 µL per hour, 14 days |
| PBS (pH = 7.3) | ORIGENE | ZLI-9061 | |
| Pentobarbital sodium | Shanghai Civi | CAS NO: 57-33-0 | 150-200 mg/kg intraperitoneal injection for euthanasia |
| Small Animal Anesthesia Machine | RWD | R520IE | E05807-006 M |
| Stereotaxic Equipment | RWD | E06382 | |
| STERI 250 sterilizer | Keller | 31101 | Rapid sterilization of surgical instruments |
| Surgical sutures | Shanghai jinhuan | F504 | 5-0 |
| Syringe needle (1 mL) | Shanghai KDL | 6930197811018 | 26 gauge (0.45 mm x 16 mm) |
| Testing drug and solvent | Experiment dependent | N/A | |
| ThermoStar Homeothermic Monitoring System | RWD | 69026 | Maintain body temperature during anesthesia |
| Vetbond Tissue adhesive | 3M | 1469SB | Secure the brain infusion cannula , Adhere the skin incision |
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