אנו מודים: ד&quot;ר תומס Budiman ב TSE Systems GmbH עבור ההתאמה האישית המומחיות וציוד הטכנית שלו. ג&#39;ון פריי (באטל Inc.) וד&quot;ר רודי יגר (טכנולוגיות בע&quot;מ CH) לדיונים מועילים שלהם. טיאן וו, סם Mboggo, אפריל מילר, ואת שון דייויס (Amgen) לעזרה עם הניסויים.

העכברים ששימשו במחקרים אלה טופלו בהתאם מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה, מהדורה שמינית 24. עכברים היו הקבוצה שוכנו &quot;בהתאחדות הערכה וההסמכה של טיפול בבעלי חיים מעבדה (AAALAC) מתקן בינלאומי מוכר בדיור microisolator מאוורר סטרילי על מצעים קלח תירס. כאשר מודדים bronchoconstriction, עכברים היו מורדמים עם 100 מ&quot;ג / פנטוברביטול IP ק&quot;ג עומק ההרדמה היה פיקוח על ידי חוסר רפלקס הבוהן קמצוץ ומתוחזק על ידי הרדמה ip לפי הצורך. בתום הניסויים, העכברים היו מורדמים על ידי נקע בצוואר הרחם לאחר מנת יתר של ברביטורטים. אימות של המתת חסד אושרה על ידי חוסר נשימה. אין ניתוחי הישרדות שבוצעו על העכברים. כל פרוטוקולי המחקר אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים המוסדי השתמש (IACUC). בחירת גיבוש התקן 1. עבור הדור של Pharהאירוסולים maceutical הערה: גיבוש ובחירת מכשיר תלויים מאפייני physicochemical של תרופת הפרט להיות תרסיס, ולכן פרוטוקולים כלליים מוצגים להלן והקורא התייחס הביקורות ידי זנג 25 ו O&#39;Riordan 26. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אירוסולים אבקת ניקוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Micronize התרופה אבקות יבש בתוך טחנת הכדור, טחנת סילון או מכשיר דומה 27 ולהבטיח את התפלגות גודל החלקיקים מיקרוני (PSD) מכיל חלקיקים נשימים של (0.5-5 מיקרומטר קוטר אווירודינמי החציוני המונית, MMAD) גודל החלקיקים. ערבב תרכובות מבחן עצמה הדורשות דילול עם לקטוז מיקרוני. הערה: אם אין מספיק מיקרוני אבקה לקבוע את PSD עם impactor מפל, את PSD של קטן (תת-מיליגרם) מדגם של אבקת מיקרוני ניתן למדוד על ידי פיזור אור כדי לאשר שהוא מכיל חלקיקים נשימים / קטנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור את תרסיס אבקה יבשה באמצעות מחולל אירוסול אבקה יבשה להאכיל אבק רייט. ארוז את התרופה מיקרוני / אבקת לקטוז לתוך המאגר הגלילי באמצעות מכבש הידראולי ידני כ 1000 פאונד לאינץ &#39;מרובע (psi) לייצר עוגות דחוסות של אבקה המשמשת כקלט ידי מחולל אירוסול להאכיל אבק רייט 17. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הברג את המאגר הגלילי על להאכיל אבק רייט לקידום המאגר עד שלהב המגרד הוא במגע עם עוגת הסמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר היציאה של הזנת אבק רייט ציקלון ואת כניסת מקור אוויר דחוס מוגדר 15 שיעור זרימת אוויר L / min (PSI 90 לחץ המרבי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הבקר להאכיל שיעור ל 0.7 סיבובים לדקה (סל&quot;ד) ולהדליק את מחולל אירוסול להאכיל אבק רייט. הערה: 0.7 סל&quot;ד מתאים לשיעור feed עוגת מבחן מאמר של 1 גר &#39;/ h כאשר באמצעות המאגר להאכיל גלילי רייט אבק קטן. הזנת אבק רייט מגרד שכבה דקה של פו נדחסwder את עוגת מאמר מבחן על ידי החלפת המאגר. האוויר נושא את האבק של הזנת אבק רייט, דרך נחיר קולי במשך-למסכת דה, ולתוך ציקלון להסיר חלקיקי agglomerates הלא נשימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר היציאה של ציקלון למליאת התרסיס המרכזי של יחידת אינהלציה (איור 1). הערה: תרכובות ניתן דחוס מן 300 כדי 1500 psi במאגר של הזנת אבק רייט. המטרה היא לדחוס את החלקיקים מספיק כדי שהם יישמרו במאגר כאשר הפוכים, אבל לא עד כדי כך את הזנת אבק רייט לא יכולה לגרד שכבה דקה מחדש aerosolization. יש לזכור כי המד על עיתונות היד ההידראולית קורא בלירות ואת הבוכנה על המאגר להאכיל אבק הקטן בעל שטח פנים של כ 0.25 אינץ &#39;מרובע. לכן, 250 קילוגרמים של כוח דחיסה על 0.25 אינץ &#39;מרובע שווה 1000 psi. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אירוסולים נוזלים nebulized <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את התרופה ב 100 מ&quot;ל של מים או תמיסת מלח פיזיולוגיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טען מזרק מ&quot;ל 100 עם הפתרון התרופה ולמקם את המזרק לתוך משאבת מזרק עם קצב הזרימה נקבע על 1 מ&quot;ל / דקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את משאבת מזרק אל nebulizer סילון ולטהר את האוויר מקו ההזנה המוביל nebulizer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את מקור האוויר הדחוס אל nebulizer סילון ולהגדיר את מד זרימת אוויר 10 L / min. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את nebulizer סילון לתוך-מפריד מראש. The-מפריד מראש המחבר את nebulizer למליאת התרסיס המרכזית של יחידת אינהלציה (איור 1). הערה: תרכובות סמים רבות מוגבלות מסיסות מימית ו מנוסחות טובות כמו אירוסולים אבקה יבשים. אם השעיה יציבה יכולה להתבצע מתוך מיקרוני (MMAD &lt;5 מיקרומטר) למתחם, הוא עשוי לשמש עם nebulizer סילון. זהירות צריכה לשמש ההשעיה שעלול לסתום את nebulizer. ריכוזים להאכיל Nebulizer מ 1 מ&quot;ג / מיליליטר עבור תרכובות חזקות (כמו הסימפונותipratropium) כדי 40 מ&quot;ג / מיליליטר השעיות (עבור תרכובות חזקות פחות כמו סולפט salbutamol) שמשו. שיעור להאכיל מזרק משאבה מוגדר 1 מ&quot;ל / דקה מסיבה מעשית; כדי לאפשר תקופת איזון ריכוז האירוסולים וחשיפה-דק-ארוך 45 להסתיים ללא צורך לטעון מחדש את המזרק. </li></ol></li></ol> 2. הגדרת ניסוי חשיפת תרסיס <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את ריכוז התרופה (על ידי איסוף תרסיס על מסנן מוחלט) לבין התפלגות גודל חלקיקים (על ידי איסוף תרסיס באמצעות impactor מפל) של התרסיס כי נכנס / ציקלון פוסט היחיד שאיפה מראש המפריד. שימוש בפרמטרים אלה יחד עם אוורור הדקות של החיה, משקל גוף, וחשיפת זמן להעריך את המינון של תרופה שהופקדה הריאות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את המסנן המוחלט ולהקליט את המשקל המסנן. מניחים את המסנן לתוך מחזיק המסנן ולהרכיב בעל מסנן. חבור את הכניסה של בעל מסנן המוחלטליציאת מדגם מליאת תרסיס מרכזית ולשקע למקור ואקום להגדיר לדגום את התרסיס בקצב זרימה של 1 ליטר / דקה עבור כל תקופת הניסוי. הערה: המסה של תרופה על המסנן לאחר הדגימה עבור 45 דקות יכולה להיות בטווח תת-מיקרוגרם ו / או להיות מעורבת עם לקטוז, מלח NaCl, או רכב אחר. Microbalance שקוראת ל 0.1 מיקרוגרם הוא הכרחי. כדי לקבל משקל מדויק של סמים שהופקדו על המסנן, המסנן חייב להיות equilibrated ומשקל בסביבה מבוקרת לחות. המשקל של תרופה על המסננים יכול לשמש רק בחישוב מינון אם אין רכב בניסוח או הרכב הוא מים. כשיש רכב בניסוח האחר מאשר מים, המשקל של חומר על המסנן רק נותן נקודת התחלה משוערת ניתוח נוסף של תוכן תרופה על ידי כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (HPLC). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול ולהקליט את המשקל של מסנני שלב 7 מפל impactor ו &quot;חתיכת זנב&quot; אחד סופית; לְסַנֵן. מקום מסנן על כל אחד משבעת שלבי impactor מפל ולהרכיב את impactor מפל מרסר 28. חבור את הכניסה של impactor המפל ליציאת מדגם מליאת תרסיס מרכזי ולשקע למקור ואקום להגדיר לדגום את התרסיס בשיעור תזרים impactor המפל הוא מכויל על (בדרך כלל 0.5 או 1 L / min) למשך של לְנַסוֹת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנטר את התוכן אירוסול של היחידה אינהלציה עם צג תרסיס בזמן אמת (ראו טבלה של חומרים ריאגנטים) כדי לאשר את מחוללי אירוסול הם פונקציונליים הפקת תרסיס יציב לאורך הניסוי. חבור את הכניסה של צג התרסיס בזמן האמת ליציאת מדגם מליאת תרסיס מרכזי ולשקע למקור ואקום להגדיר לדגום את התרסיס בקצב זרימה של 1 ליטר / דקה עבור כל תקופת הניסוי. הערה: האות מהרגע האמיתי צג תרסיס מדווח מיקרוגרם / ליטר, אבל הוא מכויל עבור אבק הכביש חייב להיות recalibratedעבור כל תרסיס תרופת פרט להניב ערכי תרסיס ריכוז נכונים. כיול אין צורך להשתמש בצג כדי לאשר את קיומו או העדרו ויציבות הזמנית של ריכוז האירוסולים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את פרמטרי בקרת תהליכים (זרימת אוויר, אבק, לחץ, כוח מחולל אירוסול) לערכים הנדרשים כי תלוי במספר של חיות כדי להיות מחובר ליחידת אינהלציה. יחידת שהאיפה וגנרטורים תרסיס נשלטים באופן רציף / פיקוח על ידי רכישת מערכת בקרת תהליכים ממוחשבת / נתונים (DACO) המסופקת על ידי היצרן (ראה טבלה של חומרים ריאגנטים). קצב זרימת אוויר ליחידת שהאיפה צריך להיות מינימאלי בערך פעמי 2 קצב תחלופת האוויר דק הכולל של כל בעלי החיים ביחידת אינהלציה כדי למנוע הצטברות של CO 2. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים טענו לתוך restrainers אף בלבד לפני החשיפה כדי האירוסולים היחידים שאיפה בלבד האף. כמו כן לטעון איפוק מתח מלא חיותכדי restrainers לנשום אוויר בחדר. הערה: ניסוי מנה / תגובת מורכקבוצת המרובה של עכברים שנחשפו ריסוס עבור כמויות שונות של זמן. זמן חשיפה משמש לשליטה והמנה בכל קבוצה מקבלת במהלך ניסוי מנה / תגובה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זווית כלפי מעלה צינור ההרחקה כלפי התקרה בעת שניסתה לטעון את החיות, כפי שהם נוטים מרוצתו מנסה להימלט. הצבעת הצינורות למטה בזמן הטעינה תעודד להסתובב ולברוח החוצה האחורי של הצינור. ודא האף של העכבר מכוון אל הקצה המחודד של הצינור ולתקן את הבוכנה משתנית-עמדה לתוך בקצה האחורי של העוצר. הערה: בטובלן מעוצב כדי לאפשר את הזנב של העכבר כדי לבלוט מבעל, אשר מאפשר לעכבר לווסת את טמפרטורת הגוף שלה בעוד העוצר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את הבוכנה כדי לאפשר עכברים כדי לסובב, אבל לא לסובב את הראש אל הזנב; כדי להבטיח נשאף אירוסול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ורצוף אחרעכברים ואילו צינורות הרחקה. לאחר צבת הבוכנה, עכברים קטנים (&lt;20 גרם) לעתים קרובות מנסה לסובב את הראש אל זנב של הצינורות ולאמץ פנייה במצב שבו הם מתקשים לנשום. התנהגות מפנה זו נפוצה ביותר איפוק 5 הדקות הראשונות, לאחר מכן העכברים לעתים רחוקות מנסים לסובב את הראש אל הזנב. </li></ol></li></ol> 3. משלוח תרסיס <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס פקקים לחבר את יציאות משלוח של יחידת שאיפה ולהפעיל את הגנרטור תרסיס, בקר זרימת אוויר דחוס, ואת משאבת ואקום יחידת שאיפה מתוך התוכנה בקרת תהליכים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הקריאות מצג התרסיס בזמן האמת להדגים את ריכוז האירוסולים יש לבוא שיווי משקל (~ 30 דקות, איור 2), להתחיל הסרת פקקים והכנסת אף בלבד הרחקת הצינורות המכילים עכברים ליחידת אינהלציה. חזור על הפעולה עד שכל העכברים להיחשף התרופה מחוברים יחידת אינהלציה. הערה:ניסוי הדוגמא, את זרימת האוויר הכולל שסופקה יחידת שהאיפה דרך אוויר גנרטור ודילול תרסיס מוגדר לספק קצב זרימת 0.5 L / min לכל יציאות חשיפה חיות בשימוש. לדוגמא, 15 L / זרימת אוויר דקות בסה&quot;כ הוא מספיק כדי לספק כל אחד 30 היציאות ביחידת אינהלציה. זה הרבה יותר זרימת אוויר יותר מהנדרש על פי אוורור דקה של עכברים, אבל זרימת אוויר גדולה יותר יש צורך לספק את (ירידה בלחץ ברחבי מחולל אירוסול) אנרגיה כדי לייצר (להפריד לאטומים / דה-מצבר) אירוסול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שכל החיות נטענות לתוך יחידת החשיפה, להפעיל את משאבות ואקום הדגימה כי מחוברי impactor מסנן המפל המוחלט באמצעות תוכנת בקרת תהליכים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר כל החשיפות מושלמות, לכבות את הגנרטור התרסיס ולהסיר עכברים הנותרים מיחידת אינהלציה. הערה: בעלי חיים יטופלו ברדס תחנת שינוי או על ידי אנשי לובש facemask. לאחר סיום משלוח תרסיס, העכברים הם removed מן הצינורות ואת הצינורות הם מחוטאים לאחר כל שימוש. </li></ol> חישוב 4. המנה למוסרם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לחשב את המינון שהופקדו 29 ב מיקרוגרם / ק&quot;ג (משוואה 1) להכפיל את ריכוז התרופה ב אירוסול (מיקרוגרם / ליטר) אוורור דקה x (L / min) x משך החשיפה (דקות) x השבר inhalable x שבריר בתצהיר ריאתי ולחלק ידי משקל הגוף (ק&quot;ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את ריכוז האירוסולים (מיקרוגרם / ליטר) על ידי חלוקת המסה של התרופה על הסינון המוחלט (מיקרוגרם) בשיעור זרימת אוויר דרך הפילטר (L / min) מוכפל זמן דגימה (min). הערך את אוורור הדקות של העכבר על ידי משוואת allometric מבוססת על משקל גוף 30. שבר inhalable הוא 1 כמו התרסיס נחקק דרך-מפריד מראש כדי להסיר חלקיקים שאינם נשימים, והחלקיק בתצהיר ריאתי נקבע מן MMAD תרופה אירוסול (איור 3) באמצעותעקומות כיול ניסיוניות אירוסולים monodisperse (איור 4) 31. </li></ol><img alt="משוואה" src="/files/ftp_upload/55454/55454eq1.jpg" />

<ol>
	<li>Chapman, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacology+of+a+potent+and+selective+inhibitor+of+PDE4+for+inhaled+administration.">Pharmacology of a potent and selective inhibitor of PDE4 for inhaled administration.</a> Eur J Pharmacol. 643 (2-3), 274-281 (2010).</li><li>Phillips, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Btk+inhibitor+RN983+delivered+by+dry+powder+nose-only+aerosol+inhalation+inhibits+bronchoconstriction+and+pulmonary+inflammation+in+the+ovalbumin+allergic+mouse+model+of+asthma.">Btk inhibitor RN983 delivered by dry powder nose-only aerosol inhalation inhibits bronchoconstriction and pulmonary inflammation in the ovalbumin allergic mouse model of asthma.</a> J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 29 (3), 233-241 (2016).</li><li>Zecchi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+drug+administration+route+on+drug+delivery+and+distribution+into+the+lung:+an+imaging+mass+spectrometry+approach.">Impact of drug administration route on drug delivery and distribution into the lung: an imaging mass spectrometry approach.</a> Eur J Mass Spectrom. 19 (6), 475-482 (2013).</li><li>Cooper, A. E., Ferguson, D., Grime, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimisation+of+DMPK+by+the+inhaled+route:+challenges+and+approaches.">Optimisation of DMPK by the inhaled route: challenges and approaches.</a> Curr Drug Metab. 13 (4), 457-473 (2012).</li><li>Leong, B. K., Coombs, J. K., Sabaitis, C. P., Rop, D. A., Aaron, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+morphometric+analysis+of+pulmonary+deposition+of+aerosol+particles+inhaled+via+intratracheal+nebulization,+intratracheal+instillation+or+nose-only+inhalation+in+rats.">Quantitative morphometric analysis of pulmonary deposition of aerosol particles inhaled via intratracheal nebulization, intratracheal instillation or nose-only inhalation in rats.</a> J Appl Toxicol. 18 (2), 149-160 (1998).</li><li>Pauluhn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overview+of+inhalation+exposure+techniques:+strengths+and+weaknesses.">Overview of inhalation exposure techniques: strengths and weaknesses.</a> Exp Toxicol Pathol. 57 Suppl 1, 111-128 (2005).</li><li>Wong, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+exposure+systems:+design,+methods+and+operation.">Inhalation exposure systems: design, methods and operation.</a> Toxicol Pathol. 35 (1), 3-14 (2007).</li><li>Phalen, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Inhalation Studies Foundations and Techniques. , (2009).</li><li>Siddiqui, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+eosinophilia+correlates+with+allergen+deposition+to+the+lower+respiratory+tract+in+a+mouse+model+of+asthma.">Pulmonary eosinophilia correlates with allergen deposition to the lower respiratory tract in a mouse model of asthma.</a> Clin Exp Allergy. 38 (8), 1381-1390 (2008).</li><li>Brain, J. D., Knudson, D. E., Sorokin, S. P., Davis, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+distribution+of+particles+given+by+intratracheal+instillation+or+by+aerosol+inhalation.">Pulmonary distribution of particles given by intratracheal instillation or by aerosol inhalation.</a> Environ Res. 11 (1), 13-33 (1976).</li><li>Liu, F., Li, W., Pauluhn, J., Trubel, H., Wang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipopolysaccharide-induced+acute+lung+injury+in+rats:+comparative+assessment+of+intratracheal+instillation+and+aerosol+inhalation.">Lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats: comparative assessment of intratracheal instillation and aerosol inhalation.</a> Toxicology. 304, 158-166 (2013).</li><li>Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+pulmonary+aerosol+delivery+in+mice+by+the+endotracheal+route.">Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route.</a> Eur J Pharm Biopharm. 61 (3), 214-218 (2005).</li><li>Morello, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dry-powder+pulmonary+insufflation+in+the+mouse+for+application+to+vaccine+or+drug+studies.">Dry-powder pulmonary insufflation in the mouse for application to vaccine or drug studies.</a> Tuberculosis (Edinb). 89 (5), 371-377 (2009).</li><li>Guillon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+delivery+of+dry+powders+to+rats:+tolerability+limits+of+an+intra-tracheal+administration+model.">Pulmonary delivery of dry powders to rats: tolerability limits of an intra-tracheal administration model.</a> Int J Pharm. 434 (1-2), 481-487 (2012).</li><li>Pauluhn, J., Mohr, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+studies+in+laboratory+animals--current+concepts+and+alternatives.">Inhalation studies in laboratory animals--current concepts and alternatives.</a> Toxicol Pathol. 28 (5), 734-753 (2000).</li><li>Snipes, M. B., McClellan, R. O., Mauderly, J. L., Wolff, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retention+patterns+for+inhaled+particles+in+the+lung:+Comparisons+between+laboratory+animals+and+humans+for+chronic+exposures.">Retention patterns for inhaled particles in the lung: Comparisons between laboratory animals and humans for chronic exposures.</a> Health Phys. 57 (Sup 1), 69-78 (1989).</li><li>Wright, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+dust-feed+mechanism.">A new dust-feed mechanism.</a> J Sci Inst. 27, 12-15 (1950).</li><li>Scheuch, G., Siekmeier, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+approaches+to+enhance+pulmonary+delivery+of+proteins+and+peptides.">Novel approaches to enhance pulmonary delivery of proteins and peptides.</a> J Physiol Pharmacol. 58 Suppl 5 (Pt 2), 615-625 (2007).</li><li>Phillips, J. E., Ji, L., Rivelli, M. A., Chapman, R. W., Corboz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+analysis+of+rodent+paranasal+sinus+cavities+from+X-ray+computed+tomography+(CT)+scans.">Three-dimensional analysis of rodent paranasal sinus cavities from X-ray computed tomography (CT) scans.</a> Can J Vet Res. 73 (3), 205-211 (2009).</li><li>Wolff, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicology+studies+for+inhaled+and+nasal+delivery.">Toxicology studies for inhaled and nasal delivery.</a> Mol Pharm. , (2015).</li><li>Oldham, M. J., Phalen, R. F., Budiman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+predicted+and+experimentally+measured+aerosol+deposition+efficiency+in+BALB/c+mice+in+a+new+nose-only+exposure+system.">Comparison of predicted and experimentally measured aerosol deposition efficiency in BALB/c mice in a new nose-only exposure system.</a> Aerosol Sci Technol. 43 (10), 970-977 (2009).</li><li>Cannon, W. C., Blanton, E. F., McDonald, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+flow-past+chamber:+an+improved+nose-only+exposure+system+for+rodents.">The flow-past chamber: an improved nose-only exposure system for rodents.</a> Am Ind Hyg Assoc J. 44 (12), 923-928 (1983).</li><li>Narciso, S. P., Nadziejko, E., Chen, L. C., Gordon, T., Nadziejko, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+to+stress+induced+by+restraining+rats+and+mice+in+nose-only+inhalation+holders.">Adaptation to stress induced by restraining rats and mice in nose-only inhalation holders.</a> Inhal Toxicol. 15 (11), 1133-1143 (2003).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li><li>Zeng, X., Martin, G., Marriott, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particulate Interactions in Dry Powder Formulations for Inhalation. , (2001).</li><li>O'Riordan, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulations+and+nebulizer+performance.">Formulations and nebulizer performance.</a> Respir Care. 47 (11), 1305-1313 (2002).</li><li>Pilcer, G., Amighi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulation+strategy+and+use+of+excipients+in+pulmonary+drug+delivery.">Formulation strategy and use of excipients in pulmonary drug delivery.</a> Int J Pharm. 392 (1-2), 1-19 (2010).</li><li>Mercer, T. T., Tillery, M. I., Newton, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multi-stage,+low+flow+rate+cascade+impactor.">A multi-stage, low flow rate cascade impactor.</a> J. Aerosol Sci. 1 (1), 9-15 (1970).</li><li>Forbes, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Challenges+in+inhaled+product+development+and+opportunities+for+open+innovation.">Challenges in inhaled product development and opportunities for open innovation.</a> Adv Drug Deliv Rev. 63 (1-2), 69-87 (2011).</li><li>Alexander, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+inhalation+toxicologists+(AIT)+working+party+recommendation+for+standard+delivered+dose+calculation+and+expression+in+non-clinical+aerosol+inhalation+toxicology+studies+with+pharmaceuticals.">Association of inhalation toxicologists (AIT) working party recommendation for standard delivered dose calculation and expression in non-clinical aerosol inhalation toxicology studies with pharmaceuticals.</a> Inhal Toxicol. 20 (13), 1179-1189 (2008).</li><li>Hsieh, T. H., Yu, C. P., Oberdorster, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+and+clearance+models+of+Ni+compounds+in+the+mouse+lung+and+comparisons+with+the+rat+models.">Deposition and clearance models of Ni compounds in the mouse lung and comparisons with the rat models.</a> Aerosol Sci Technol. 31 (5), 358-372 (1999).</li><li>Phillips, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=House+dust+mite+models:+will+they+translate+clinically+as+a+superior+model+of+asthma.">House dust mite models: will they translate clinically as a superior model of asthma.</a> J Allergy Clin Immunol. 132 (1), 242-244 (2013).</li><li>McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+respiratory+system+mechanics+in+mice+using+the+forced+oscillation+technique.">Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique.</a> JoVE. (75), e50172 (2013).</li><li>Storms, W. W., DoPico, G. A., Reed, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerosol+Sch+1000.+An+anticholinergic+bronchodilator.">Aerosol Sch 1000. An anticholinergic bronchodilator.</a> Am Rev Respir Dis. 111 (4), 419-422 (1975).</li><li>Schanker, L. S., Mitchell, E. W., Brown, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Species+comparison+of+drug+absorption+from+the+lung+after+aerosol+inhalation+or+intratracheal+injection.">Species comparison of drug absorption from the lung after aerosol inhalation or intratracheal injection.</a> Drug Metab Dispos. 14 (1), 79-88 (1986).</li><li>Biju, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steroidal+C-21+mercapto+derivatives+as+dissociated+steroids:+discovery+of+an+inhaled+dissociated+steroid.">Steroidal C-21 mercapto derivatives as dissociated steroids: discovery of an inhaled dissociated steroid.</a> Bioorg Med Chem Lett. 21 (21), 6343-6347 (2011).</li><li>West, L. J., Pierce, C. M., Thomas, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lysergic+acid+diethylamide:+Its+effects+on+a+male+asiatic+elephant.">Lysergic acid diethylamide: Its effects on a male asiatic elephant.</a> Science. 138 (3545), 1100-1103 (1962).</li><li>Boxenbaum, H., DiLea, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First-time-in-human+dose+selection:+allometric+thoughts+and+perspectives.">First-time-in-human dose selection: allometric thoughts and perspectives.</a> J Clin Pharmacol. 35 (10), 957-966 (1995).</li><li>Spina, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+and+novel+bronchodilators+in+respiratory+disease.">Current and novel bronchodilators in respiratory disease.</a> Curr Opin Pulm Med. 20 (1), 73-86 (2014).</li><li>Degeorge, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+for+toxicology+studies+of+respiratory+drug+products.">Considerations for toxicology studies of respiratory drug products.</a> Regul.Toxicol.Pharmacol. 25 (2), 189-193 (1997).</li><li>McClellan, R. O., Henderson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Concepts in Inhalation Toxicology. , (1989).</li><li>Patton, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+particle+has+landed--characterizing+the+fate+of+inhaled+pharmaceuticals.">The particle has landed--characterizing the fate of inhaled pharmaceuticals.</a> J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 23 Suppl 2, S71-S87 (2010).</li><li>Depreter, F., Pilcer, G., Amighi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhaled+proteins:+Challenges+and+perspectives.">Inhaled proteins: Challenges and perspectives.</a> Int J Pharm. 447 (1-2), 251-280 (2013).</li></ol>

כל המחברים מועסקים על ידי חברת אמג&#39;ן. עמלות פרסום עבור מאמר וידאו זה זה משולמות על ידי חברת אמג&#39;ן.

מערכת שאיפת אף בלבד ותפעולו לספק אירוסולים תרופות אל הריאות של מכרסמי תוארה. ריסון בעלי חיים בבעלים-רק אף הוא שיטה נפוצה עבור חשיפת חיות לחומר מוטס. ניסוי נערך הוכחת איפראטרופיום הסימפונות אנטיכולינרגיות 34 יכול להפוך בעצמה methacholine מושרה bronchoconstriction כאשר נמסרו על ידי שאיפת אף-רק בעכברים עם ED 50 של 0.1 מיקרוגרם / קילו שהופקד מנה. גדולה יותר מאשר העלייה 10 של פי המינון האפקטיבי של ipratropium נדרשה עבור הרחבת סימפונות הבאים משלוח intratracheal (ED 50 intratracheal = 1.3 מיקרוגרם / ק&quot;ג, מידע לא מוצג) משלוח. זאת בשל דפוס בתצהיר הלא הומוגנית של התרופה בתוך הריאות המיוצר על ידי המינון intratracheal 3, 5, 10. 10-פי מינון יעיל יותרהפרשים בין טכניקות מינון בשאיפת intratracheal לתרופות אחרות נצפו בעבר על ידי אחרים 4. הדפוס בתצהיר הלא הומוגנית של תרופה בתוך הריאות המיוצר על ידי מינון intratracheal גם מאט ספיג תרופה על ידי הריאה 35, להקטין את הקצב שבו התרופה נכנסה למחזור הדם המערכתי, ולהקטין את הסיכוי לראות תופעות לוואי מערכתיות. לכן, כדי לייעל את הבטיחות / היעילות (חלון תרפויטי) 36 תרופות בשאיפת רומן, אף בלבד משלוח שאיפה צריך לשמש. בתצהיר intratracheal ייתן אומדן מדויק של TI ידי יצירת מינונים אפקטיביים גבוהים בטעות במינוני הריאה נמוכה אל המחזור המערכתי. כמו תרופות חדשות אשר נמסרו על ידי המסלול בשאיפה מפותחות, זה חיוני כדי לתרגם את מינון התרופה היעיל כראוי ממחקרים פרה-קליניים יעילים לחזות EFמנת אדם ficacious עבור ניסויים קליניים. מותו הידוע לשמצה של Tusko הפיל 37 מצוטט בדרך כלל בספרות כדי להזכיר לנו להשתמש דרוג allometric לחזות מינוני תרופות interspecies וכי מינוני תרופות interspecies לא צריכים להסיק באופן לינארי על בסיס השוואה פשוטה של המוני גוף. המקובל להשתמש בגישת allometric עם b מעריך allometric של 0.67 לחזות מינוני תרופות אדם מן היעילות פרה-קלינית לומדת 38. שימוש בעכבר בשאיפה ED 90 של 0.9 מיקרוגרם / ק&quot;ג עבור ipratropium, המעריך allometric של 0.67, מסת גוף העכבר של 0.03 ק&quot;ג, וכן מסת הגוף האנושי של 60 ק&quot;ג; ED אדם מוערך 90 של 0.07 מיקרוגרם / קילו ((0,9 * (0,03 / 60 ) (1-0.67) = 0,07) ניתן לחשב את המינון שהופקד האנושי החזוי מנתוני העכבר שלנו. זה שחזה ערך ניתן להשוות את האדם בפועל מנה שהופקדו יעיל של 0.26 מיקרוגרם / ק&quot;ג, אשר יכול להיות מחושב מן נמסר לעשותse של 40 מיקרוגרם 39 מחולק מסת הגוף האנושי של 60 ק&quot;ג מוכפל בשבריר בתצהיר ריאתי שאיפה אנושית אוראלי 16 של 0.4 ((40/60) * 0.4 = 0.26). אומדן של המינון שהופקד בשאיפה האנושי היעיל גם עוזר לתכנן את המנות נמסרו שימוש במחקרים טוקסיקולוגיה שאיפה הנדרשים לניסוי 40. הציוד המיוחד הכמות גדולה של מתחם מבחן (כמויות גרם) נדרשי אף בלבד משלוח סמים בשאיפה יכולים להיות מגבלות משמעותיות בעת פיתוח טכניקת שאיפה בלבד האף. ריצת כיול בלי חיות נוכחיות היא הכרחית אם מנה ספציפית נדרשה עבור (טוקסיקולוגיה בדרך כלל ולא יעיל מינון / תגובה) במחקר, ובורח כיול זה ידרוש יותר תרופה יהיה זמין. בטווח כיול זה הכרחי כי מאפייני physicochemical של כל ניסוח סמים / יכולים להשתנות מספיק כדי להשפיע על המינון שהופקד מאודשל סמים בתוך הריאות. אופטימיזציה של הזנת אוויר תרופה שיעורי למחולל התרסיס במהלך ריצת הכיול נדרשה להשיג גודל חלקיקי תרסיס וריכוז עבור המנה הספציפית הנדרשת. בעוד להאכיל תרופת האוויר המחולל אירוסול השיעורים הציעו בשיטות הם נקודת התחלה סבירה, יש פוטנציאל כי עבור ניסוח סמים ספציפי אירוסול הלא נשימים (גודל חלקיקים&gt; 5 מ&quot;מ) יופק. בשלב הפרה-קליני, יש לעיתים קרובות לא מספיק סמים זמין לעשות ריצת כיול ואי אפשר לדעת מראש מה מינונים (אם בכלל) מקבלים לתוך הריאות. כמו כן, חשמל סטטי מיוצר בתהליך הדור אירוסול יכול להשפיע על הזמן הנדרש עבור ריכוז האירוסולים לאזן. חשוב לעגן את הציוד כראוי כדי למזער מטען סטטי. אפשרות נוספת כדי למזער חשמל סטטי היא להוסיף לחות לאוויר המסופק ליחידת אינהלציה, להגדיל מוליכותלפזר האשמות אלקטרוסטטית על חלקיקים 25. Humidifying האוויר המסופקת מחולל אירוסול אינה נדרשת עבור נוחות חיה במהלך קצר (&lt;1 h) הפעלות מינון אך יש לשקול אם פעמים מינון כבר נמצאים בשימוש. סמים יכולים להיות מועברים אל הריאות של חיות על ידי שאיפת אף בלבד פסיבית או שיטות ממשל ישירות intratracheal העוקפים בתצהיר אף ולוע. אף-רק משלוח שאיפה נפוץ בתחום טוקסיקולוגיה שאיפה 41 אך משמש במשורה בתחילת תהליך גילוי תרופות. צוות מחקר רב תחומי דרוש לביצוע מחקרים שאיפה בלבד אף עקב: הצורך בכמויות גדולות של סמים, ידע מקצועי נדרש לגבש, ליצור, ולאפיין אירוסולים; להפעיל ציוד מורכב, ולמדוד יעילות התרופה במודלים של בעלי חיים במחלות נשימתיות. טכניקות המסירה כפי שיתואר בהמשך משמשים לפתח smalמולקולת l בשאיפת תרופות אך בעתיד ניתן ליישם ולפתח תרופות ביולוגיות בשאיפה 42, 43. יש לקוות הנהלים והטיפים תעדו בכתב היד הזה יקלו חוקרים התגלו ואת רעלי תרופה טרום קליניים חדשים לרכוש את הכישורים דרושים כדי לספק תרופות מכרסמות ידי שאיפת תרסיס.

ישנם יתרונות רבים בממשל בשאיפה של תרופות לטיפול במחלות בדרכי הנשימה. משלוח בשאיפה חל הסוכן הטיפולי ישירות לאתר של פעולה, הריאות. ריכוז מקומי גבוה של התרופה לריאות מציע יתרון משמעותי ממזער מנה וחשיפה מערכתית, למקסימום יעיל. זהו יתרון חשוב שיכול להגדיל את החלון תרפויטי מאוד (TI, יחס של מינון של תרופה שגורמת תופעת לוואי מעל המינון של תרופה המספק יעיל) של תרופה. Β 2 בשאיפה אגוניסטים -adrenergic, קורטיקוסטרואידים, תרופות אנטי-כולינרגיות הוכיחו יעילות לשפר את תפקוד הריאות במטופלים עם אסתמה ו- COPD, תוך מזעור תופעות לוואי מערכתיות (טכיקרדיה, דיכוי חיסוני, ועצירות) נצפתה כאשר התרופות הללו נלקחים דרך הפה. כיתות תרופה חדשות (למשל, מעכבי PDE4 1 ומעכבי BTK 2) יש לאחרונההוכח כיעיל לשיפור תפקוד הריאות ב מודלים למחלות בעלי חיים פרה-קליניים אך, בדומה בטא 2 -agonists, קורטיקוסטרואידים, תרופות אנטי-כולינרגיות, סובלים מתופעות לוואי מערכתיות שניתן למזער על ידי משלוח בשאיפה. בשל העלות הנוספת של פיתוח תרופות פומיות בשאיפה לעומת, ניסוח בשאיפה צריך להיחשב רק להתוויות נשימה לאחר מתן פומי / מערכתי מוצלח מגלה הגביל את מינון תופעות לוואי מערכתי מבוסס מנגנון. תרכובות טרום קליני, בשאיפה מותאמות להגדיל את TI, אשר דורש במדידות תופעת לוואי יעילות vivo. בתחילה מדידות אלה יכולים להתבצע מבחנים נפרדים, בדרך כלל מדידה יעילה נמסרה מקומי וכן מדידת תופעת לוואי נמסר מערכתי, אבל להשוות תרכובות באמת, תופעות לוואי יעילות צריכות להימדד באותן חיות לאחר בשאיפת ממשל. זה דורש מנה / מחקרים בתגובה כי achieve מספיק מתחם מנוהל לריאות לגרום תופעת לוואי למדידה. הדרך היחידה כרגע להפיץ מינונים גדולים באופן אחיד של תרופה לתוך הריאות של חיות קטנות מרובות הוא זמנית אף בלבד אינהלציה 3, 4, 5. את נקודות החוזק והחולשה של טכניקות שאיפת חשיפה שונות נבדקו לאחרונה 6, 7, 8. ציוד מיוחד וכמות גדולה של מתחם מבחן (כמויות גרם) נדרשים למסירת אף בלבד תרופה בשאיפה, אבל הוכחה של קונספט מחקרים ייתכן שניתן באמצעים אחרים. כאשר כמות התרופה מוגבלת (כמויות מ&quot;ג), שיטות ממשל ישירות הן אופציה אבל כל סובלים בתצהיר הלא הומוגנית, עם סמים יותר מרוכזים לאורך דרך הנשימה המרכזית ופחות טוב המיוצגים parenchymal / המכתשיתאזורים 3, 4, 5. המינון האפקטיבי מועבר על ידי החדרה ישירה הוא תמיד גבוה ולא ניתן להשוות ישירות מינונים בשאיפה 4. שיטות החדרה ישירות כוללים אפים 9, intratracheal 10 נוזלים, 11 ו תרסיס החדרה 12, או הֲפָחָה-אבקה יבשה 13, 14 יכולה לשמש ככלי מיון כדי לקבוע את טווח המינון המשוער ללימודי שאיפת אף בלבד מאוחר יותר, או כדי לקבוע את הדירוג של רעילות יעילות / לסדרה של תרופות דומות מבחינה מבנית 15. בשל הדפוס בתצהיר בדרך הנשימה המרכזי, שיטות ניהול ישירות עלולות להיות יותר שימושיות כדי לקבוע את ההשפעות של תרכובות לפעול על דרך הנשימה המרכזית (מרחיבי סימפונות או מעכבי תא פיטום) משאניn הריאה ההיקפית (נוגדי דלקות). בניגוד לבני האדם, שיכול לשאוף מנה ניכרת של תרסיס מרוכז מ משאף נשימה עמוקה אחת, דור רציף של נשימים (0.5-5 מיקרומטר קוטר אווירודינמי החציוני המוני, MMAD) תרסיס, עד שעה, נדרש להפקיד מינון תרופה יעיל לתוך הריאות של מכרסמים נושמים באופן ספונטני במערכת שאיפת אף בלבד 16. גנרטורים תרסיס (nebulizer סילון או להאכיל אבק רייט 17) שיכול לייצר את גודל חלקיקי תרסיס הנדרש ברציפות וריכוז ללימודי שאיפה בלבד אף אינם יעילים מאוד ביצירת איכות גבוהה אירוסולים (נשימים). השיעורים להאכיל סמים כדי גנרטורים תרסיס אלה עצמה (IC 50 בערב עד ננומטר מבחנים תפקודיים תא מבוסס) התרכובות הן בדרך כלל בטווח 1 עד 10 מ&quot;ג / דקה ובדרך כלל פחות מ 1% של תרסיס תרופה שעושה אותו לאזור הנשימה של חיות(איור 1). רבים מן החלקיקים שנוצרו הם גדולים מדי (&gt; 5 מיקרומטר) כדי לחדור לריאות יוסרו על ידי מסווג אירוסול (א-מפריד מראש או ציקלון עם נקודת חיתוך 5 מיקרומטר) כדי למנוע מינון גבוה של התרופה באף. הוספת חוסר יעילותן של מערכות שאיפה בלבד אף היא טווח גודל חלקיקים הקטן (0.5 עד 5 מיקרומטר MMAD) עבור חלקיקים נשימים. רבים מן החלקיקים, פחות מ 0.5 מיקרומטר הם נשף (כמו עשן סיגריות) ולא שהופקדו ריאות 18. כמו כן, רב של החלקיקים &quot;הגדולים&quot; אירוסול (~ 5 מיקרומטר) הפקדת האף נספגת או מועברת על ידי אישור mucociliary לכיוון החלק האחורי של הגרון שבו הם נבלעים לתוך הבטן 19. בעת השימוש שאיפת אף בלבד, המינון שהופקד האף הוא תמיד גדול יותר מאשר המינון שהופקד ריאות ואת מינון האף יכול לתרום חשיפה מערכתית תופעות לוואי 20. מטבעו, בשאיפה druמינוני g הם קטנים (בטווח מיקרוגרם) מזעור כל פוטנציאל תופעת לוואי סיסטמיות של תרופה נספג על ידי האף, ריאות, או ברקמות עיכול. גם כאשר גודל החלקיקים של התרסיס שסופק החיות הוא בטווח נשימים, בממוצע רק 4% של החלקיקים, שהופכים אותו לאזור הנשימה של הפיקדון החי בתוך הריאות. נוסף גנרטורים תרסיס יעילים זמינים, אך nebulizer הסילון ומזון אבק רייט הם ללא תחרות עבור היכולת שלהם לייצר אירוסולים רציפים מן ניסוחי אבקה נוזליים ויבשים מגוונים, בהתאמה. תרסיס נשימים מן-מפריד מראש עובר ליחידת שאיפת חשיפת האף בלבד 21 כי הוא מבוסס על-עבר זרימת עיצוב האף 22. יחידת שהאיפה יש 3 שכבות (רק שתי שכבות מוצגות באיור 1) וכל נדבך מכיל 10 יציאות חשיפה לבעלי חיים ודגימת תרסיס. היציאות ממוקמות שולי סביב לספירהמליאת תרסיס ntral. עכברים מודעים ממוקמים מחזיקי הרחקת זכוכית (6 סנטימטרים ידי 1.2 אינץ &#39;קוטר) ונושמים את התוכן אירוסול של יחידת אינהלציה. העכברים אינם אקלום התקני הריסון 23. ניסיון קודם שנעשה בתחום הראה כי עכברים לסבול צינור ריסון של פחות משך שעה דומה, עם או בלי הסתגלות 2. יחידת שהאיפה נועדה לספק אירוסולים תרופה ישירות לריאות של החיות, תוך הימנעות מחשיפה המפעילה. עוצמתה / הרעילות של תרופות אלה היא בדרך כלל שולט בטיחות והנדסה ידועה מרובה משמשים כדי להימנע מחשיפה המפעילה. המפעילים תמיד חייבים ללבוש ציוד מגן אישי (כפפות, מעיילי מעבדה, מסכת גז, וכוסות בטיחות). המליאה החיצונית של היחידה שהאיפה נמצאת תחת לחץ שלילי בכל העת במהלך מבצע, המאפשר ההסרה הבטוחה של יחיד או קבוצות של חיות withoUT וכיבוי הגנרטור תרסיס. יחידת שהאיפה גם מוכל בתוך מתחם משני שמור על לחץ שלילי על ידי יציאת פליטה בתקרה כדי למנוע בריחה של תרסיס לחדר במקרה של תקלה. כל החדרים השפכים ממערכת שאיפה מסונן על ידי פילטר HEPA לפני השחרור לתוך הסביבה. מערכת חשיפת האף בלבד המשמשת כתב היד הזה נקנתה אצל ספק יחיד (ראה טבלת משלים של חומרים).

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nose-only exposure inhalation unit</td>
			<td>TSE systems</td>
			<td>700100-KNES-040-ss</td>
			<td>Custom configurations available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DACO data acquisition system</td>
			<td>TSE systems</td>
			<td>700400-PRO-C-D/1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MC One Jet Mill</td>
			<td>Jetpharma</td>
			<td>DEC MicroJet 10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Turbula Mixer</td>
			<td>GlenMills Inc</td>
			<td>T2F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micronized Lactose</td>
			<td>DFE Pharma</td>
			<td>Lactohale 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydraulic press</td>
			<td>Specac</td>
			<td>GS15011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cascade impactor filters</td>
			<td>Pall Life Sciences</td>
			<td>7219</td>
			<td>Emfab filter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absolute filters</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>10370302</td>
			<td>5 cm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Real time aerosol monitor 
			Microdust Pro Monitor</td>
			<td>Casella</td>
			<td>CEL-712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ipratropium bromide</td>
			<td>Spectrum Chemical</td>
			<td>I1178</td>
			<td>pre-micronized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>flexiVent FX1 system</td>
			<td>scireq</td>
			<td>FV-FXCS</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dry powder and nebulized aerosol inhalation of pharmaceuticals delivered to mice using a nose-only exposure system

מחלות בדרכי נשימה חסימתית כמו אסטמה ומחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) מטופלות כיום על ידי תרופות אנטי-דלקתיות סימפונות בשאיפה. למרות הזמינות של טיפולים מרובים, הן מחלות צומחות חששות לבריאות הציבור. רוב חולי אסטמה נשלטים היטב על טיפולים בשאיפה נוכחיים אך מספר לא מבוטל של חולים הסובלים מאסטמה חמורה אינו. אסטמה משפיע על אנשים -300 מיליון מוערך ברחבי העולם וכ 20 אחוז יש צורה חמורה של המחלה. בניגוד אסטמה, ישנם כמה טיפולים יעילים ל- COPD. לפי הערכות, 10% מהאוכלוסייה יש COPD ואת המגמה בשיעורי תמותה גדלה ל- COPD תוך הפחתה למחלות גדולות אחרות. למרות שתרופות בפיתוח למסירה בשאיפה היא מאתגר, יחידת שהאיפה בלבד האף מאפשרת משלוח ישיר של תרופות חדשניות אל הריאות של מכרסמים עבור מחקרים יעילים טרום קליניים והבטיחות / טוקסיקולוגיה. משלוח סמים בשאיפהיש יתרונות מרובים למחלות בדרכי הנשימה, שבו ריכוז גבוה של ריאה ומשפר את היעילות ואת ממזער תופעות לוואי מערכתיות. קורטיקוסטרואידים ו מרחיבי סימפונות בשאיפה ליהנות מיתרונות אלה ואספקה ​​בשאיפה עלולה גם להחזיק פוטנציאל טיפולים ביולוגיים בעתיד. יחידת שאיפה כפי שיתואר בהמשך ניתן להפיק, מדגם לאפיון, ואחיד להפקיד תרסיס סמים בתוך הריאות של מכרסמים. זה מאפשר קביעה מראש קלינית של היעילות והבטיחות של התרופה במינונים שהופקדו הריאות של מכרסמים, נתוני מפתח הנדרשים לפני ביצוע הפיתוח הקליני.

איפראטרופיום הסימפונות פורק ב מלוח 0.9% נורמלים בריכוז של 1 מ&quot;ג / מיליליטר. מזרק 100 מ&quot;ל התמלא הפתרון ניסוח ipratropium ואת מזרק הוכנס לתוך משאבת מזרק להגדיר להאכיל את nebulizer סילון (איור 1) בקצב זרימה של 1 מ&quot;ל / דקה. הפעלת מערכת הבקרה עבור יחידת שהאיפה יוזמת זרימת אוויר 10 L / min אל nebulizer הסילון, 5 L / זרימת אוויר דילול דקות לתא הדילול, ו- 15.5 L / min של זרימת אוויר ואקום לצייר אירוסול הסמים מתוך יחידת שאיפה פעם שהוא עובר את האף של עכברים. משאבת מזרק משאבה מדגם תרסיס לפקח בזמן אמת הופעלו. עשרים וארבעה עכברים הוכנסו לתוך יחידת שהאיפה אחרי מוניטור התרסיס בזמן האמת מאשר את הריכוז האירוסולים ביחידת שהאיפה הגיע לשיווי משקל (15-30 דק &#39;, איור 2). מדגם משאבות עבור המסנן המוחלט (1 L / min) ו המפלimpactor (0.5 L / min) הודלק פעם כל העכברים היו מחוברים ליחידת אינהלציה. הקבוצה הראשונה של 8 עכברים הוסרה מיחידת שהאיפה אחרי 5 דקות, והקבוצה השנייה אחרי 15 דקות, והקבוצה השלישית אחרי 45 דקות. Bronchoconstriction 32 נמדד כגידול התנגדות מערכת נשימה (RRS) כדי מנת nebulized יחידה של methacholine (30 מ&quot;ג / מיליליטר) נמסרו 2 שעות לאחר מינון ipratropium באמצעות מכונת ההנשמה המכרסמת 33. הגידול אחוזים ב RRS עבור כל חיה, מחושב כיחס בין RRS המרבי על מרווח 3-דקות לאחר methacholine nebulized (Rmax) בניכוי השווי RRS של מדידת הבסיס לפני methacholine (Rbase) מחולק Rbase (עלייה% ב RRS = (Rmax -Rbase) / Rbase), שימש לכמת את bronchoconstriction. אירוסול שהופקד על מסנני impactor המפל ולסנן מוחלטים במהלך 45 הדקות של חשיפה אירוסול פורק ב<html> 50% אצטוניטריל ואת המסה של ipratropium ונרשמה על ידי HPLC (לוח 1). MMAD x / GSD של תרסיס ipratropium חושב להיות 1.7 x / 1.5 מיקרומטר (איור 3) ו שבריר בתצהיר (DF) של 0.037 עבור עכברים שמשו תרסיס עם MMAD של 1.7 מיקרומטר (איור 4). שבר inhalable (IF) היה 1 כמו התרסיס נחקק דרך-מפריד מראש כדי להסיר חלקיקים שאינם נשימים. הריכוז הממוצע של ipratropium ב אירוסול (0.5 מיקרוגרם / ליטר) חושב מתוך מסה של ipratropium על הסינון המוחלט (22 מיקרוגרם) חלקי את קצב הזרימה של אוויר משך דרך המסנן (1 L / min) מוכפל זמן הדגימה (45 דק &#39;). משקל הגוף הממוצע של העכברים היה 0.019 קילו ואוורור דקות החזה שלהם חושב כמו 0.021 L / min. באמצעות משוואה 1, המינונים שהופקדו עבור 5, 15, ו 45 קבוצות חשיפה דקות היו 0.1, 0.3, ו 0.9 מיקרוגרם / ק&quot;ג; בהתאמה. <html> = &quot;1&quot;&gt; ipratropium עכבות nebulized המושרה methacholine bronchoconstriction ב 8 שבוע הישן C57Bl / 6 עכברים. Methacholine גדל RRS בתוך שניות של הממשל nebulized (איור 5, הפאנל העליון). RRS של קבוצת הביקורת (חשוף לאוויר החדר במקום תרסיס ipratropium) עלה מ שווי הבסיס של 0.62 ± 0.03 2 CMH O * s / מ&quot;ל לערך מרבי של 1.66 ± 0.12 CMH 2 O * s / מ&quot;ל, המייצג עלייה 168 ± 9% ב RRS, 70 ים לאחר מתן תרסיס methacholine. הגידול אחוז התנגדות מערכת הנשימה נבלם באופן תלוי מינון על ידי מינונים בשאיפה של ipratropium. הגידול האחוז ב RRS היה עצור על ידי 51 ± 9%, 79 ± 14%, ו 89 ± 2% (איור 5, פנל תחתון) במינונים שהופקדו בשאיפה של ipratropium של 0.1, 0.3, ו 0.9 מיקרוגרם / קילו, בהתאמה. ז&quot;/&gt; איור 1: יחידת שאיפה עם מחולל אירוסול אבקה יבשה מצורפת. Nebulizer משמש ליצירת תרסיס מן הניסוחים נוזליים מוצג בצד הימין. 1) feed אבק רייט, 2) ציקלון, 3 משאבת מזרק), 4) nebulizer סילון מוכנס לתוך-מפריד מראש, 5) מערבל אוויר דילול. כאשר אספקת אירוסולים nebulized, את ההזנה אבק ציקלון מוחלפים על ידי משאבת מזרק, nebulizer סילון /-מפריד מראש, וכן מערבל אוויר דילול. ההשקפה המוגדלת (השונה אולדהם 21) מראה את נתיב זרימת תרסיס על אזור הנשימה סביב האף של החיה אשר נוצר על ידי החדרת צינור ההרחקה ליחידת אינהלציה. אירוסול ממלא את התרסיס המרכזי (אפורה) מליאת יחידת אינהלציה, זורם החוצה אל האף של החיה שבו הוא משך בחזרה על ידי ואקום קל במליאה החיצונית (הלבנה) ולתוך מסנני האיסוף פסולת (לא מוצג). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig1large.jpg" target="_blank">Pl</a>להקל לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/55454/55454fig2.jpg" /> איור 2: מדידות צג תרסיס בזמן אמת לאשר את ריכוז האירוסולים ביחידה שאיפה מגיע לשיווי משקל ~ 30 דק &#39;לאחר הפעלת הגנרטור תרסיס. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/55454/55454fig3.jpg" /> איור 3: המוני ipratropium שנאסף על כל שלב של impactor המפל (גרף עמודות כחול) ועליהן עקומה (עקום שחור) המשמשת לחישוב MMAD ו GSD של התפלגות גודל חלקיקי תרסיס. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig3large.jpg" target="_blank">אנא</a>לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/55454/55454fig4.jpg" /> איור 4: שבריר הפקדה עבור ריאות עכבר כפונקציה של MMAD עבור אירוסולים מועברים על ידי שאיפת אף בלבד (כפי ששונה מן היישה 31). עבור חלקיקים גדל פחות מ 0.5 מיקרומטר ביותר של התרסיס הוא נשף ואינו להפקיד את הריאות (כמו עשן סיגריות). עבור חלקיקים גדלים יותר מ 5 מיקרומטר, רוב התרסיס מסונן על ידי האף. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/55454/55454fig5.jpg" /> איור 5: העלייה המהירה התנגדות מערכת הנשימה הנגרמת על ידי administe methacholine nebulizedאדום לעכברים חסום על ידי ipratropium מועבר על ידי שאיפת אף-רק עכברים (n = 8 לכל קבוצה, פנל עליון). Ipratropium מעכבת הגידול המושרה methacholine בהתנגדות מערכת נשימה עם ED 50 של 0.1 מיקרוגרם / קילו מינון שהופקד (* p &lt;0.05 לעומת שליטה, פנל תחתון). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td colspan="3"> נתוני impactor Cascade המשמשים לחישוב MMAD ו GSD </td></tr><tr><td> מסנן Stage </td><td> Ipratropium על מסנן על ידי HPLC (מ&quot;ג) </td><td> שלב Cut קוטר (מ&quot;מ) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 0.002 </td><td> 6 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 0.19 </td><td> 4.5 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 1.43 </td><td> 2.5 </td></tr><tr><td> 4</td><td> 2.55 </td><td> 1.5 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 2.95 </td><td> 1.2 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 1.03 </td><td> 0.7 </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 0.37 </td><td> 0.5 </td></tr></tbody></table> טבלה 1: נתוני impactor Cascade המשמשות לחישוב MMAD ו GSD

Watch this Scientific Journal Video about Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System at JoVE.com

Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System

יחידת שאיפה כפי שיתואר בהמשך ניתן להפיק, מדגם לאפיון, ואחיד להפקיד תרסיס סמים בתוך הריאות של מכרסמים. זה מאפשר קביעה מראש קלינית של היעילות והבטיחות של התרופה במינונים שהופקדו הריאות; נתוני מפתח המאפשרים פיתוח תרופה בשאיפה קליני.

אבקת ניקוי ו nebulized תרסיס שאיפת תרופות ביצוע עכברים באמצעות מערכת חשיפת אף בלבד

Obstructive respiratory diseases like asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) are currently treated by inhaled anti-inflammatory and ...

dry-powder-nebulized-aerosol-inhalation-pharmaceuticals-delivered-to

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Medicine

Unit 1

Introduction to Respiratory System Drugs

SCIENTISTS IN ACTION

40.4K Views.  Amgen.  יחידת שאיפה כפי שיתואר בהמשך ניתן להפיק, מדגם לאפיון, ואחיד להפקיד תרסיס סמים בתוך הריאות של מכרסמים. זה מאפשר קביעה מראש קלינית של היעילות והבטיחות של התרופה במינונים שהופקדו הריאות; נתוני מפתח המאפשרים פיתוח תרופה בשאיפה קליני. 

Video: Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System

Endotracheal Intubation in Mice via Direct Laryngoscopy Using an Otoscope

Mice, both wildtype and transgenic, are the principal mammalian model in biomedical research currently. Intubation and mechanical ventilation are necessary for whole animal experiments that require surgery under deep anesthesia or measurements of lung function. Tracheostomy has been the standard for intubating the airway in these mice to allow mechanical ventilation. Orotracheal intubation has been reported but has not been successfully used in many studies because of the substantial technical difficulty or a requirement for highly specialized and expensive equipment. Here we report a technique of direct laryngoscopy using an otoscope fitted with a 2.0 mm speculum and using a 20 G&#160;intravenous catheter as an endotracheal tube. We have used this technique extensively and reliably to intubate and conduct accurate assessments of lung function in mice. This technique has proven safe, with essentially no animal loss in experienced hands. Moreover, this technique can be used for repeated studies of mice in chronic models.

Endotracheal Intubation in Mice via Direct Laryngoscopy Using an Otoscope

We have developed a simple, reliable, and relatively inexpensive method for endotracheal intubation in mice via direct laryngoscopy using an otoscope with a 2.0 mm speculum. This technique is atraumatic and can be used for repeated measurements in chronic experiments. We find it superior to tracheostomy or previously reported nonsurgical techniques.

Endotracheal אינטובציה בעכברים<em&gt; דרך</em&gt; ישיר laryngoscopy באמצעות אוטוסקופ

Mice, both wildtype and transgenic, are the principal mammalian model in biomedical research currently. Intubation and mechanical ventilation are ...

Flexible Colonoscopy in Mice to Evaluate the Severity of Colitis and Colorectal Tumors Using a Validated Endoscopic Scoring System

The use of modern endoscopy for research purposes has greatly facilitated our understanding of gastrointestinal pathologies. In particular, experimental endoscopy has been highly useful for studies that require repeated assessments in a single laboratory animal, such as those evaluating mechanisms of chronic inflammatory bowel disease and the progression of colorectal cancer. However, the methods used across studies are highly variable. At least three endoscopic scoring systems have been published for murine colitis and published protocols for the assessment of colorectal tumors fail to address the presence of concomitant colonic inflammation. This study develops and validates a reproducible endoscopic scoring system that integrates evaluation of both inflammation and tumors simultaneously. This novel scoring system has three major components: 1) assessment of the extent and severity of colorectal inflammation (based on perianal findings, transparency of the wall, mucosal bleeding, and focal lesions), 2) quantitative recording of tumor lesions (grid map and bar graph), and 3) numerical sorting of clinical cases by their pathological and research relevance based on decimal units with assigned categories of observed lesions and endoscopic complications (decimal identifiers). The video and manuscript presented herein were prepared, following IACUC-approved protocols, to allow investigators to score their own experimental mice using a well-validated and highly reproducible endoscopic methodology, with the system option to differentiate distal from proximal endoscopic colitis (D-PECS).

Over the past few years, new generation endoscopes have emerged as important diagnostic research aids for evaluating murine colitis and colorectal tumors. We present herein a detailed protocol for endoscopic assessment of inflammation and colorectal tumors in mice, as well as a novel scoring system that uses decimal identifiers to document the endoscopic severity of colitis and colorectal tumors.

קולונוסקופיה גמישה בעכברים כדי להעריך את חומרת קוליטיס ומעי הגס גידולים באמצעות מערכת Validated אנדוסקופי ניקוד

The use of modern endoscopy for research purposes has greatly facilitated our understanding of gastrointestinal pathologies. In particular, experimental ...

Using In Vitro Live-cell Imaging to Explore Chemotherapeutics Delivered by Lipid-based Nanoparticles

Conventional imaging techniques can provide detailed information about cellular processes. However, this information is based on static images in an otherwise dynamic system, and successive phases are easily overlooked or misinterpreted. Live-cell imaging and time-lapse microscopy, in which living cells can be followed for hours or even days in a more or less continuous fashion, are therefore very informative. The protocol described here allows for the investigation of the fate of chemotherapeutic nanoparticles after the delivery of doxorubicin (dox) in living cells. Dox is an intercalating agent that must be released from its nanocarrier to become biologically active. In spite of its clinical registration for more than two decades, its uptake, breakdown, and drug release are still not fully understood. This article explores the hypothesis that lipid-based nanoparticles are taken up by the tumor cells and are slowly degraded. Released dox is then translocated to the nucleus. To prevent fixation artifacts, live-cell imaging and time-lapse microscopy, described in this experimental procedure, can be applied.

Using In Vitro Live-cell Imaging to Explore Chemotherapeutics Delivered by Lipid-based Nanoparticles

Live-cell imaging is a powerful tool to visualize dynamic processes. The examination of fixed cells provides only static pictures, which can lead to misinterpretation and confusion about the process. This work presents a method to study uptake, drug release, and intracellular localization of liposomal nanoparticles in living cells.

שימוש במבחנה לחיות תאים הדמיה כדי לחקור Chemotherapeutics מועברת על ידי חלקיקים המבוססת על שומנים בדם

Conventional imaging techniques can provide detailed information about cellular processes. However, this information is based on static images in an ...

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

Electronic cigarettes (E-cigarettes) are being widely used, and growing in popularity. It is estimated that more than 9 million adults use them regularly. The potential adverse health effects of electronic cigarette vapor (E-vapor) exposure are poorly defined. While several animal models of E-vapor exposure have been developed, few models expose rodents to clinically relevant quantities of nicotine and make direct comparisons to cigarette smoke within the same exposure system. Here, we present a method for constructing and operating an E-vapor chamber and cigarette smoke chamber. The chambers are constructed by outfitting anesthesia chambers with a computer controlled pumping system that delivers consistent amounts of E-vapor or cigarette smoke to rodents. Nicotine exposure is measured indirectly by quantifying pre and post-exposure serum cotinine levels. This exposure system can be modified to accommodate various types of E-cigarettes&#160;and tobacco cigarettes, and can be used to compare the effects of E-vapor&#160;and cigarette smoke in vivo.

Comparing the Effects of Electronic Cigarette Vapor and Cigarette Smoke in a Novel In Vivo Exposure System

This protocol describes a method for exposing rodents to electronic cigarette vapor (E-vapor) and cigarette smoke. Exposure chambers are constructed by modifying anesthesia chambers with an automated pumping system that delivers E-vapor or cigarette smoke to rodents. This system can easily be modified to accommodate many experimental endpoints.

השוואת ההשפעות של אדי סיגריה אלקטרונית עשן סיגריה ברומן<em&gt; בויבו</em&gt; מערכת חשיפה

Electronic cigarettes (E-cigarettes) are being widely used, and growing in popularity. It is estimated that more than 9 million adults use them regularly. ...

Generation of a Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model in Mice by Repeated Ozone Exposure

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high incidence in aging populations. The current conventional therapies for COPD focus mainly on symptom-modifying drugs; thus, the development of new therapies is urgently needed. Qualified animal models of COPD could help to characterize the underlying mechanisms and can be used for new drug screening. Current COPD models, such as lipopolysaccharide (LPS) or the porcine pancreatic elastase (PPE)-induced emphysema model, generate COPD-like lesions in the lungs and airways but do not otherwise resemble the pathogenesis of human COPD. A cigarette smoke (CS)-induced model remains one of the most popular because it not only simulates COPD-like lesions in the respiratory system, but it is also based on one of the main hazardous materials that causes COPD in humans. However, the time-consuming and labor-intensive aspects of the CS-induced model dramatically limit its application in new drug screening. In this study, we successfully generated a new COPD model by exposing mice to high levels of ozone. This model demonstrated the following: 1) decreased forced expiratory volume 25, 50, and 75/forced vital capacity (FEV25/FVC, FEV50/FVC, and FEV75/FVC), indicating the deterioration of lung function; 2) enlarged lung alveoli, with lung parenchymal destruction; 3) reduced fatigue time and distance; and 4) increased inflammation. Taken together, these data demonstrate that the ozone exposure (OE) model is a reliable animal model that is similar to humans because ozone overexposure is one of the etiological factors of COPD. Additionally, it only took 6 - 8 weeks, based on our previous work, to create an OE model, whereas it requires 3 - 12 months to induce the cigarette smoke model, indicating that the OE model might be a good choice for COPD research.

This study describes the successful generation of a new chronic obstructive pulmonary disease (COPD) animal model by repeatedly exposing mice to high concentrations of ozone.

דור של מחלת ריאות חסימתית כרונית מודל בעכברים על ידי חשיפה חוזרת ונשנית האוזון

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by persistent airflow limitation and lung parenchymal destruction. It has a very high ...

Contractions of Human-iPSC-derived Cardiomyocyte Syncytia Measured with a Ca-sensitive Fluorescent Dye in Temperature-controlled 384-well Plates

Spontaneously contracting syncytia of cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells (hiPSC-CM) are a useful model of human cardiac physiology and pharmacology. Various methods have been proposed to record this spontaneous activity and to evaluate drug effects, but many of these methods suffer from limited throughput and/or physiological relevance. We developed a high-throughput screening system to quantify the effects of exogenous compounds on hiPSC-CM's beating frequency, using a Ca-sensitive fluorescent dye and a temperature-controlled imaging multi-well plate reader. We describe how to prepare the cell plates and the compound plates and how to run the automated assay to achieve high sensitivity and reproducibility. We also describe how to transform and analyze the fluorescence data to provide reliable measures of drug effects on spontaneous rhythm. This assay can be used in drug discovery programs to guide chemical optimization away from, or toward, compounds affecting human cardiac function.

Spontaneously contracting syncytia of cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells are useful models of human cardiac physiology and pharmacology. Here we present a high-throughput screening system to quantify the effects of exogenous compounds on beating frequency, using a Ca-sensitive fluorescent dye and a temperature-controlled imaging multi-well plate reader.

התכווצויות של האדם iPSC-נגזר Cardiomyocyte Syncytia נמדד עם תיוג הפלורסנט Ca הרגישים ב טמפרטורה מבוקרת צלחות 384-ובכן

Spontaneously contracting syncytia of cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells (hiPSC-CM) are a useful model of human cardiac ...

A Rabbit Model of Aqueous-Deficient Dry Eye Disease Induced by Concanavalin A Injection into the Lacrimal Glands: Application to Drug Efficacy Studies

Dry eye disease (DED), a multifactorial inflammatory disease of the ocular surface, affects 1 in 6 humans worldwide with staggering implications for quality of life and health care costs. The lack of informative animal models that recapitulate its key features impedes the search for new therapeutic agents for DED. Available DED animal models have limited reproducibility and efficacy. A model is presented here in which DED is induced by injecting the mitogen concanavalin A (Con A) into the orbital lacrimal glands of rabbits. Innovative aspects of this model are the use of ultrasound (US) guidance to ensure optimal and reproducible injection of Con A into the inferior lacrimal gland; injection of Con A into all orbital lacrimal glands that limits compensatory production of tears; and use of periodic repeat injections of Con A that prolong the state of DED at will. DED and its response to test agents are monitored with a panel of parameters that assess tear production, the stability of the tear film, and the status of the corneal and conjunctival mucosa. They include tear osmolarity, tear break-up time, Schirmer&#39;s tear test, rose bengal staining, and tear lactoferrin levels. The induction of DED and the monitoring of its parameters are described in detail. This model is simple, robust, reproducible, and informative. This animal model is suitable for the study of tear physiology and of the pathophysiology of DED as well as for the assessment of the efficacy and safety of candidate agents for the treatment of DED.

This article describes the development of a method to induce acute or chronic dry eye disease in rabbits by injecting concanavalin A to all portions of the orbital lacrimal gland system. This method, superior to those already reported, generates a reproducible, stable model of dry eye suitable for the study of pharmacological agents.

מודל ארנב של מחלה מימית לקויה עין יבש הנגרמת על ידי Concanavalin זריקה לתוך בלוטות לקטמאל: יישום ללימודי יעילות הסמים

Dry eye disease (DED), a multifactorial inflammatory disease of the ocular surface, affects 1 in 6 humans worldwide with staggering implications for ...

Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic step. Despite advances in our understanding of DED, significant knowledge gaps remain. Advances are limited in part due to the lack of informative animal models. The authors recently reported on a method of DED induced by injecting all orbital lacrimal gland (LG) tissues with the lectin concanavalin A. Here, we report a novel model of aqueous-deficient DED based on the surgical resection of all orbital LG (dacryoadenectomy) tissues. Both methods use rabbits because of their similarity to human eyes in terms of the size and structure of the ocular surface. One week after removal of the nictitating membrane, the orbital superior LG was surgically removed under anesthesia, followed by removal of the palpebral superior LG, and finally removal of the inferior LG. Dacryoadenectomy induced severe DED, evidenced by a marked reduction in the tear break up time test and the Schirmer&#39;s tear test, and significantly increased tear osmolarity and rose bengal staining. Dacryoadenectomy-induced DED lasted at least eight weeks. There were no complications and animals tolerated the procedure well. The technique can be mastered relatively easily by those with adequate surgical experience and appreciation of the relevant rabbit anatomy. Since this model recapitulates the features of human aqueous-deficient DED, it is suitable for studies of ocular surface homeostasis, DED, and candidate therapeutics.

A novel approach is presented to induce chronic dry eye disease in rabbits by surgically removing all orbital lacrimal glands. This method, distinct from those previously reported, produces a stable, reproducible model of aqueous deficient dry eye well suited to study tear physiology and pathophysiology and ocular therapeutics.

הקמת מודל העין יבש קשה באמצעות השלמת דקרייוקטומיה בארנבונים

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic ...

Intratracheal Administration of Dry Powder Formulation in Mice

In the development of inhalable dry powder formulations, it is essential to evaluate their biological activities in preclinical animal models. This paper introduces a noninvasive method of intratracheal delivery of dry powder formulation in mice. A dry powder loading device that consists of a 200 &#181;L gel loading pipette tip connected to an 1 mL syringe via a three-way stopcock is presented. A small amount of dry powder (1-2 mg) is loaded into the pipette tip and dispersed by 0.6 mL of air in the syringe. Because pipette tips are disposable and inexpensive, different dry powder formulations can be loaded into different tips in advance. Various formulations can be evaluated in the same animal experiment without device cleaning and dose refilling, thereby saving time and eliminating the risk of cross-contamination from residual powder. The extent of powder dispersion can be inspected by the amount of powder remaining in the pipette tip. A protocol of intubation in mouse with a custom-made light source and a guiding cannula is included. Proper intubation is one of the key factors that influences the intratracheal delivery of dry powder formulation to the deep lung region of the mouse.

Dry powder formulations for inhalation have great potential in treating respiratory diseases. Before entering human studies, it is necessary to evaluate the efficacy of the dry powder formulation in preclinical studies. A simple and noninvasive method of the administration of dry powder in mice through the intratracheal route is presented.

ניהול תוך-סחיר של ניסוח אבקה יבשה בעכברים

In the development of inhalable dry powder formulations, it is essential to evaluate their biological activities in preclinical animal models. This paper ...

A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if administered at high concentration. Inhaled NO gas is routinely used to increase systemic oxygenation in different disease conditions. The administration of high concentrations of NO also exerts a virucidal effect in vitro. Owing to its favorable pharmacodynamic and safety profiles, the familiarity in its use by critical care providers, and the potential for a direct virucidal effect, NO is clinically used in patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19). Nevertheless, no device is currently available to easily administer inhaled NO at concentrations higher than 80 parts per million (ppm) at various inspired oxygen fractions, without the need for dedicated, heavy, and costly equipment. The development of a reliable, safe, inexpensive, lightweight, and ventilator-free solution is crucial, particularly for the early treatment of non-intubated patients outside of the intensive care unit (ICU) and in a limited-resource scenario. To overcome such a barrier, a simple system for the non-invasive NO gas administration up to 250 ppm was developed using standard consumables and a scavenging chamber. The method has been proven safe and reliable in delivering a specified NO concentration while limiting nitrogen dioxide levels. This paper aims to provide clinicians and researchers with the necessary information on how to assemble or adapt such a system for research purposes or clinical use in COVID-19 or other diseases in which NO administration might be beneficial.

This simple and highly adaptable system device for the inhalation of high-concentration nitric oxide (NO) gas does not require mechanical ventilators, positive pressure, or high gas flows. Standard medical consumables and a snug-fitting mask are used to safely deliver NO gas to spontaneously breathing subjects.

מערכת מסכת שאיפה חדשנית כדי לספק ריכוזים גבוהים של גז תחמוצת החנקן בנבדקים נושמים באופן ספונטני

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if ...