This research was supported by the Australian Research Council through the ARC Centre of Excellence in Vision Science (CE0561903), the National Health and Medical Research Council (1049990), and Progetto regionale speciale multiasse 'Reti per l'Alta Formazione' - PO FSE Abruzzo 2007-2013 - Azione 4.II.iii.

Tutti gli esperimenti condotti erano in conformità con la Dichiarazione ARVO per l&#39;uso di animali in Oftalmica e Vision Research, e con l&#39;approvazione dell &#39;Università di L&#39;Aquila comitato etico degli animali e la sperimentazione comitato etico degli animali Australian National University. Ratti adulti (P100-200) sono stati utilizzati in questo studio. 1 Preparare il pellet Copolimero resina <ol><li> Mettere 20 pellet Elvax 40W in un piccolo bicchiere di vetro nella cappa. </li><li> Riempire il bicchiere con il 100% di etanolo garantire a coprire tutte le pellet. </li><li> Coprire il becher con Parafilm, e godersi il pellet in 100% di etanolo a temperatura ambiente per 7-10 giorni. NOTA: Da questo punto in poi, non utilizzare metallo o plastica per maneggiare o conservare la resina. </li></ol> 2 Preparare la soluzione di droga per il caricamento <ol><li> Sciogliere il farmaco di scelta nel 0,1% dimetilsolfossido (DMSO). Rendere la soluzione farmaco fino a 40 microlitri di volume.Caricare la resina con tre volte la concentrazione del farmaco che verrebbe somministrato in una singola dose. </li></ol> 3 Preparare e caricare il complesso farmaco-resina <ol><li> Trasferire le 20 palline lavati in un altro bicchiere di vetro piccolo. Sciogliere il pellet in 4 ml di diclorometano per circa 45 min. Coprire il becher con Parafilm, mentre i pellet si stanno dissolvendo. </li><li> Preparare una soluzione di Fast Verde FCF sciogliendolo in 0,1% DMSO ad una concentrazione di 0,001 mg / ml. </li><li> Prendete una pipetta, e redige 40 microlitri della soluzione di farmaco preparato in precedenza. Caricare un altro pipetta con 40 ml di soluzione veloce verde. </li><li> Aggiungere le due soluzioni contemporaneamente nel bicchiere. Mescolare rapidamente con un bicchiere mescolando asta fino a quando il colorante verde è distribuita uniformemente in tutta la miscela. </li><li> Prontamente trasferire il bicchiere sul ghiaccio secco per 10 minuti per congelare la resina digiunare. </li><li> Impostare una &quot;camera di evaporazione&quot; per far evaporare il solvente. Riempire uncontenitore più grande fino a un terzo con ciottoli solfato di calcio. Creare un pozzo in ciottoli, e posizionare con cura il bicchiere nel pozzo in modo che i sassolini arrivano fino alla metà del bicchiere, per stabilizzare il bicchiere nella camera. </li><li> Coprire il contenitore esterno più grande con Parafilm. </li><li> Trasferire la camera di evaporazione per il freezer. Conservare a -20 ° C per 2-3 settimane. </li></ol> 4 Preparare il complesso farmaco-resina per impianto chirurgico <ol><li> Rimuovere la camera di evaporazione dal freezer. Trasferire il blocco farmaco-resina solida per un piatto di vetro tenuta in ghiaccio. </li><li> Con l&#39;aiuto di un microscopio o lente, tagliare un pezzo circa 0,05 mm di diametro e 0,1 mm di lunghezza del blocco utilizzando uno strumento di trapano o punzone. </li><li> Avvolgere il resto del blocco in materiale resistente congelamento (ad esempio, un foglio di alluminio) e conservare a -20 ° C fino all&#39;utilizzo. </li></ol> 5. chirurgicamente Implant il complesso farmaco-resina nel ratto Eye </p&gt; <ol><li> Preparare l&#39;animale per un intervento chirurgico. Anestetizzare con un&#39;iniezione intraperitoneale di una miscela di ketamina (100 mg / kg di peso corporeo) e xilazina (12 mg / kg di peso corporeo). Osservare l&#39;animale fino a raggiungere anestesia totale. NOTA: L&#39;animale dovrebbe avere una perdita di movimenti (ad eccezione di respirazione), e una perdita di riflessi corneali e pizzico punta. </li><li> Trasferire l&#39;animale completamente anestetizzato al tavolo operatorio. Utilizzare mydriaticum (ad esempio, solfato di atropina), e anestetico locale (ad esempio, tetracaina cloridrato) gocce sull&#39;occhio (s) sottoposti a chirurgia. Applicare lacrime artificiali per mantenere la cornea umido durante l&#39;intervento chirurgico. Utilizzare aghi monouso e strumenti sterili per tutta la chirurgia. </li><li> Stabilizzare l&#39;occhio con un paio di pinze curve smussate dopo la pupilla è completamente dilatata. Utilizzare un microscopio operatorio per effettuare una profondità completa puntura per raggiungere il vitreo, circa 2 mm dal limbus usando un ago 25 G. </li><li> Inserire il pezzo preparato di tegli complesso farmaco-resina nella ferita puntura con un paio di pinze a punta fine, (ad esempio, pinzette) che sono in grado di penetrare il sito di puntura. </li><li> Come profilassi per le infezioni batteriche, applicare una pomata antibiotica per l&#39;occhio, per prevenire l&#39;infiammazione e prevenire la secchezza della cornea, mentre l&#39;animale si sta riprendendo. </li><li> Osservare l&#39;animale fino alla completa guarigione. Non lasciare l&#39;animale incustodito fino a quando non ha ripreso conoscenza. Non rispedire l&#39;animale verso la compagnia di altri animali fino alla completa guarigione. Se l&#39;animale mostra segni di stress o disagio, analgesici devono essere utilizzati secondo il protocollo etico approvato. </li><li> Seguire le consuete procedure sperimentali per la raccolta e l&#39;analisi del tessuto. </li><li> Al termine degli esperimenti, eutanasia dell&#39;animale con un&#39;iniezione intraperitoneale di pentobarbital (60 mg / kg di peso corporeo) 2% di soluzione di lidocaina cloridrato. </li></ol> NOTA: lidocaina cloridrato minminimizza le disagio locale.

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Gli autori non hanno nulla a divulgazione.

Questo documento dimostra l&#39;uso di un complesso farmaco-resina per la consegna lento rilascio di farmaci alla retina. Abbiamo puntato a presentare un metodo che è relativamente poco costoso e facile da applicare in un piccolo modello animale. Dato che la funzione di APB è di agire come un analogo glutammato, bloccherà la risposta retinica nell&#39;occhio. I risultati mostrano che APB ha causato il blocco della risposta retinica di una settimana dopo l&#39;impianto. Ciò indica che APB...

Il trattamento di malattie croniche come il diabete e pressione alta presenta molte sfide, in quanto queste malattie in genere richiedono un trattamento per lunghi periodi di tempo, spesso per tutta la vita. Ciò ha richiesto lo sviluppo di sistemi di somministrazione di farmaci a rilascio lento, che riducono la necessità di dosaggio frequente. L&#39;efficacia di questi metodi a lento rilascio è stata dimostrata attraverso lo sviluppo di pompe di insulina, per ridurre il numero di iniezioni di insulina necessarie per trattare il diabete. Le malattie croniche degli occhi, in particolare quelli che interessano i suoi strati interni, richiedono la somministrazione frequente di farmaci attraverso procedure invasive. Una tale malattia cronica che colpisce l&#39;occhio umano è la degenerazione maculare senile (AMD). Essa colpisce la retina centrale, che è uno strato di tessuto neurale situata nella parte posteriore dell&#39;occhio responsabile di avviare la visione. AMD è la principale causa di cecità nel mondo occidentale 1. Una sfida particolare per il trattamento di rimalattie fonodale è che il farmaco è necessario per raggiungere questo strato profondo negli occhi, che spesso richiede metodi invasivi di consegna. I farmaci sono di solito somministrati alla camera vitreo e la retina con iniezioni intravitreali. Tuttavia, con ogni iniezione vi è il rischio di complicanze post-iniezione, tra cui endoftalmite, distacco di retina, cataratta ed emorragia del vitreo 2. Tale rischio è moltiplicato per ogni reiniezione del farmaco. Ridurre la necessità di iniezioni multiple sarebbe un vantaggio importante nel trattamento di AMD. Per trattare la forma umida di AMD, in cui la crescita di nuovi vasi è un segno distintivo, la strategia terapeutica stabilita è di indirizzare i fattori di crescita endoteliale (VEGF) utilizzando inibitori VEGF 3. Allo stato attuale, questi vengono forniti attraverso iniezioni intravitreali ripetute. Allo stesso modo, per il trattamento di edema maculare, una complicanza comune della retinopatia diabetica, i corticosteroidi vengono consegnati attraverso iniezioni ripetute <sup&gt; 4. Consegna di questi farmaci attraverso metodi a lento rilascio potrebbe effettivamente ridurre il rischio di complicanze post-iniezione. La nozione di un sistema di erogazione di farmaci a lento rilascio è stata descritta prima con un veicolo gomma di silicone per offrire piccole molecole in tessuti animali 5. Da allora, altri metodi a lento rilascio sono stati sviluppati per fornire molecole più grandi, molti dei quali sono stati testati negli occhi. Vettori di particelle, come microsfere biodegradabili, poli-lattide-co-glicolico (PLGA) nanoparticelle e vescicole fosfolipidiche (liposomi) possono essere utili come veicoli di consegna 6,7. Nanoparticelle di PLGA e liposomi sono stati confrontati in un ambiente in vitro per la loro capacità di fornire agenti anti-cancro attraverso la sclera nel tempo 7. Entrambi i veicoli sono stati efficaci nel rilasciando lentamente la droga. Tuttavia, lo studio è stato condotto solo in un ambiente in vitro. Bochot et al. (2002) 8 testatil&#39;efficacia di liposomi per fornire molecole alla retina in vivo. Essi hanno dimostrato che i liposomi consegnare con successo i piccoli oligonucleotidi alla retina di coniglio. Gli autori hanno suggerito che i liposomi potrebbe essere utile nel trattamento di malattie della retina 8. Tuttavia, la natura di queste vescicole a galleggiare nel vitreo significa che essi saranno probabilmente sfocare o mettere in pericolo la visione 9. Okabe et al. (2003) 10 usato dischi non polimeriche biodegradabili costituite da 33% acetato di etilene-vinile applicare beta-methasone nei conigli. Hanno impiantato dischi in una tasca sclerale e dimostrato l&#39;effettivo rilascio del farmaco nel vitreo e retina per fino a un mese 10. Tuttavia, in questo particolare protocollo, l&#39;impianto era relativamente grande e rigido, e richiede una procedura chirurgica più complessa che include una vasta incisione sclerale e la sutura. Un precedente studio ha esaminato la tissue risposta a vari veicoli polimero li impiantare nella cornea degli occhi di coniglio, e ha scoperto che di etilene-vinile copolimeri acetato lavati in alcool non causano infiammazione o irritazione. Questi complessi sono stati mostrati per sostenere l&#39;erogazione dei composti più grandi in tessuti animali per lunghi periodi di tempo, qualche superiore fino a 100 giorni dipendenti dal farmaco 11. Un tale tipo di resina copolimero è stato sviluppato industrialmente in forma di Elvax 40W (40% in peso di etilene-vinil acetato contenuto di comonomero con un additivo ammide &#39;W&#39; per migliorare la maneggevolezza pellet). Questa resina copolimero è una sostanza inerte, stabile sia ambiente e la temperatura corporea. Non è stato dimostrato di causare allergie o tossicità nei tessuti biologici. Questa resina ha effettivamente fornito una grande varietà di farmaci in diversi modelli sperimentali che investigano le funzioni dei vari sistemi, come il sistema duttale mammario 12, la corteccia uditiva primaria 13,14 &lt;/ Sup&gt;, e il sistema visivo 15 rana. Questa resina è stata utilizzata anche negli occhi di consegnare la droga a sviluppare tartaruga 16,17, pollo embrione 18,19, e furetto adulto retine 20. Nel sistema nervoso centrale di ratto, la resina è stata utilizzata solo nel cervello 21-23, ma il suo uso nell&#39;occhio ratto non è stata documentata. I vantaggi di utilizzare questa resina copolimero a consegnare i farmaci lentamente alla retina rispetto ad altri metodi, è che si tratta di un composto stabile che non provoca infiammazione o irritazione negli occhi. A differenza di vettori di particelle, il complesso farmaco-resina non compromettere la visione dopo l&#39;impianto, che rimane normalmente nel sito di consegna anziché galleggianti nel vitreo. Sarebbe necessario soltanto un semplice processo di impianto nella cavità vitreale vicino al limbus dell&#39;occhio, e non richiederebbe sutura dopo l&#39;impianto. Recentemente, c&#39;è stato un emergere in diversi sistemi di consegna di nuovi, come ad esempiotecnologia delle celle incapsulate (ECT) 24,25, gli idrogel 26, 27 e microfilm. Tuttavia, il metodo utilizzato nel presente studio per la preparazione e la realizzazione del complesso farmaco-resina è sia facile da seguire e poco costoso, essendo quindi più vantaggioso per l&#39;utilizzo in un ambiente di ricerca di base. La sfida di utilizzare questo complesso per fornire trattamenti farmacologici a lungo termine è quello di determinare la concentrazione ottimale del farmaco in grado di massimizzare i benefici terapeutici di avere un minor numero di iniezioni intravitreali. Questo lavoro si propone di illustrare l&#39;utilizzo del complesso farmaco-resina per trattamento a lungo termine della retina di ratto adulto. L&#39;efficacia di questa modalità di consegna viene testata utilizzando il glutammato analogico 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB), come la droga. APB blocca la risposta luce delle cellule bipolari ON imitando glutammato, un neurotrasmettitore endogeno nella retina 28. Quando APB compete con glutammato per il suo recettore, blocca il lighrisposta t. APB è stato utilizzato in studi fisiologici per controllare la funzione retinica e misurare il suo effetto utilizzando metodi elettrofisiologici quali elettroretinografia (ERG). In studi precedenti, APB è stato usato sia a breve termine 29 e trattamento a lungo termine della retina sviluppo; quest&#39;ultimo coinvolto dando una dose singola per via intraoculare giorno per 30 giorni 30. La stessa quantità di APB (0,092 mg in soluzione fisiologica sterile, ad una concentrazione di 50 mM) è stato utilizzato per tutte le iniezioni come suggerito nel precedente 28,29,31 lavoro. Abbiamo scelto APB per testare il complesso farmaco-resina come veicolo lento rilascio per fornire farmaci nell&#39;occhio. I metodi descritti in questo studio sono simili ai metodi precedentemente descritti comportano la preparazione del farmaco-resina complesso 16,32; tuttavia abbiamo anche dettaglio il suo utilizzo specifico negli occhi ratto adulto. Dopo impianto chirurgico della resina APB-caricato nell&#39;occhio, ERG è stata eseguita per stabilire se APB abolisce il rrisposta chiara etinal, e quindi se APB è stata rilasciata con successo nel vitreo e la retina.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Elvax 40W Pellets</td>
			<td>Du Pont, DE, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB)</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA</td>
			<td>A1910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA</td>
			<td>34856</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast Green FCF</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drierite, calcium sulfate</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC., MO, USA</td>
			<td>238910</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine, Ilium Ketamil</td>
			<td>Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine, Ilium Xylazil-20</td>
			<td>Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atropine Sulphate, Minims eye drops</td>
			<td>Bausch &#38; Lomb Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetracaine Hydrochloride, Minims eye drops</td>
			<td>Bausch &#38; Lomb Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloramphenicol, Chlorsig ointment</td>
			<td>Aspen Pharma Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital, Lethabarb</td>
			<td>Virbac Australia Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lignocaine Hydrochloride, Ilium Lignocaine-20</td>
			<td>Troy Laboratories Pty. Ltd., NSW, Australia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uni-Core Punch Tool</td>
			<td>World Precision Instruments Inc., FL, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved Forceps</td>
			<td>World Precision Instruments Inc., FL, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Microscope, Zeiss OPMI 99</td>
			<td>Zeiss, West Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25G Insulin Needle</td>
			<td>Terumo Corp., Tokyo, Japan</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont Tweezers</td>
			<td>World Precision Instruments Inc., FL, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

slow-release drug delivery through elvax 40w to the rat retina: implications for the treatment of chronic conditions

Malattie della retina sono difficili da trattare, come la retina si trova in profondità all&#39;interno dell&#39;occhio. Metodi invasivi di somministrazione di farmaci sono spesso necessari per il trattamento di queste malattie. Malattie della retina croniche come l&#39;edema retinico o neovascolarizzazione di solito richiedono più iniezioni intraoculari per trattare efficacemente la condizione. Tuttavia, i rischi associati a queste iniezioni aumentano con la consegna ripetuta del farmaco. Pertanto, metodi di consegna alternativi devono essere stabiliti in modo da minimizzare i rischi di reiniezione. Diversi altri studi hanno sviluppato metodi per fornire farmaci nel corso del tempo prolungato, attraverso materiali capaci di rilasciare sostanze chimiche lentamente nell&#39;occhio. In questa indagine, delineiamo l&#39;uso di Elvax 40W, una resina copolimero, di agire come un veicolo per la somministrazione di farmaci alla retina di ratto adulto. La resina è realizzato e caricato con il farmaco. Il complesso farmaco-resina viene poi impiantato nella cavità vitreale, dove lentamente rilasciare il farmaco sopra time. Questo metodo è stato testato utilizzando 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB), un analogo glutammato che blocca la risposta luce della retina. È stato dimostrato che l&#39;APB è stato rilasciato lentamente dalla resina, ed è stato in grado di bloccare la risposta della retina di 7 giorni dopo l&#39;impianto. Ciò indica che la somministrazione di farmaci a lento rilascio con questa resina copolimero è efficace per il trattamento della retina, e potrebbe essere utilizzato terapeuticamente con ulteriori test.

Elettroretinografia pieno campo (ERG) è stato utilizzato per rilevare l&#39;effetto di APB sulla retina. Per i dettagli su come è stata eseguita l&#39;ERG, fare riferimento ai seguenti studi 33,34. In breve, dopo anestetizzare l&#39;animale, un elettrodo d&#39;oro è stata posta sulla cornea dell&#39;occhio, e l&#39;elettrodo di riferimento è stato posto nel cuoio capelluto anteriore tra gli occhi, per registrare l&#39;attività elettrica della retina. Gli stimoli sono stati generati utilizzando un flash e...

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Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions

Dettagli del presente documento come Elvax 40W può essere utilizzato come metodo lento rilascio per la somministrazione di farmaci alla retina di ratto adulto. Il protocollo per la preparazione, il caricamento, e consegna del complesso farmaco-resina per l&#39;occhio viene descritto.

Lento rilascio Drug Delivery attraverso Elvax 40W al Rat Retina: Implicazioni per il trattamento di condizioni croniche

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these ...

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11.4K Views.  University of L'Aquila.  Dettagli del presente documento come Elvax 40W può essere utilizzato come metodo lento rilascio per la somministrazione di farmaci alla retina di ratto adulto. Il protocollo per la preparazione, il caricamento, e consegna del complesso farmaco-resina per l'occhio viene descritto. 

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The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current estimates put the prevalence of amblyopia at approximately 1-3%1-3, the majority of cases being monocular2. Amblyopia is most frequently caused by ocular misalignment (strabismus), blur induced by unequal refractive error (anisometropia), and in some cases by form deprivation.
Although amblyopia is initially caused by abnormal visual input in infancy, once established, the visual deficit often remains when normal visual input has been restored using surgery and/or refractive correction. This is because amblyopia is the result of abnormal visual cortex development rather than a problem with the amblyopic eye itself4,5 . Amblyopia is characterized by both monocular and binocular deficits6,7 which include impaired visual acuity and poor or absent stereopsis respectively. The visual dysfunction in amblyopia is often associated with a strong suppression of the inputs from the amblyopic eye under binocular viewing conditions8. Recent work has indicated that suppression may play a central role in both the monocular and binocular deficits associated with amblyopia9,10 .
Current clinical tests for suppression tend to verify the presence or absence of suppression rather than giving a quantitative measurement of the degree of suppression. Here we describe a technique for measuring amblyopic suppression with a compact, portable device11,12 . The device consists of a laptop computer connected to a pair of virtual reality goggles. The novelty of the technique lies in the way we present visual stimuli to measure suppression. Stimuli are shown to the amblyopic eye at high contrast while the contrast of the stimuli shown to the non-amblyopic eye are varied. Patients perform a simple signal/noise task that allows for a precise measurement of the strength of excitatory binocular interactions. The contrast offset at which neither eye has a performance advantage is a measure of the "balance point" and is a direct measure of suppression. This technique has been validated psychophysically both in control13,14 and patient6,9,11 populations.
In addition to measuring suppression this technique also forms the basis of a novel form of treatment to decrease suppression over time and improve binocular and often monocular function in adult patients with amblyopia12,15,16 . This new treatment approach can be deployed either on the goggle system described above or on a specially modified iPod touch device15.

Amblyopia is a developmental disorder of the visual cortex that is often accompanied by strong suppression of one eye. We present a new technique for measuring and treating interocular suppression in patients with amblyopia that can be deployed using virtual reality goggles or a portable iPod Touch device.

La misurazione e trattamento di soppressione in Ambliopia

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

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A Model of Chronic Nutrient Infusion in the Rat

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to affect the function of several organs and tissues and to contribute to the development of the many complications associated with obesity and the metabolic syndrome, including type 2 diabetes. To study the mechanisms by which excessive levels of glucose and fatty acids affect the pancreatic beta-cell and the secretion of insulin, we have established a chronic nutrient infusion model in the rat. The procedure consists of catheterizing the right jugular vein and left carotid artery under general anesthesia; allowing a 7-day recuperation period; connecting the catheters to the pumps using a swivel and counterweight system that enables the animal to move freely in the cage; and infusing glucose and/or Intralipid (a soybean oil emulsion which generates a mixture of approximately 80% unsaturated/20% saturated fatty acids when infused with heparin) for 72 hr. This model offers several advantages, including the possibility to finely modulate the target levels of circulating glucose and fatty acids; the option to co-infuse pharmacological compounds; and the relatively short time frame as opposed to dietary models. It can be used to examine the mechanisms of nutrient-induced dysfunction in a variety of organs and to test the effectiveness of drugs in this context.

A protocol for chronic infusions of glucose and Intralipid in rats is described. This model can be used to study the impact of nutrient excess on organ function and physiological parameters.

Un modello del Chronic Infusion nutrienti nel ratto

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to  affect the function of several organs and tissues and to contribute to the  ...

Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to stimulate microcirculation. The choice of delivery method for these agents is important because the route of administration profoundly affects the bioactivity and efficacy of these agents1,2. In this article, we demonstrate how to locally administer a substance in ischemic hindlimbs by using a catheterized osmotic pump. This pump can deliver a fixed volume of aqueous solution continuously for an allotted period of time. We also present our mouse model of unilateral hindlimb ischemia induced by ligation of the common femoral artery proximal to the origin of profunda femoris and epigastrica arteries in the left hindlimb. Lastly, we describe the in vivo cannulation and ligation of the infrarenal abdominal aorta and perfusion of the hindlimb vasculature with Microfil, a silicone radiopaque casting agent. Microfil can perfuse and fill the entire vascular bed (arterial and venous), and because we have ligated the major vascular conduit for exit, the agent can be retained in the vasculature for future ex vivo imaging with the use of small specimen micro-CT3.

We show here the in vivo insertion of an osmotic pump for constant local drug delivery and the creation of hindlimb ischemia in a mouse model. Moreover, the hindlimb vasculature is perfused with Microfil, a silicone radiopaque agent, to prepare for micro-computed tomography (micro-CT) imaging.

Osmotica Drug Delivery per arti posteriori ischemico e la perfusione dei vasi con Microfil per Micro-Tomografia Computerizzata Imaging

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to ...

Heterotopic Mucosal Engrafting Procedure for Direct Drug Delivery to the Brain in Mice

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high molecular weight compounds from the bloodstream and into brain tissue. Some direct delivery success in humans has been achieved via implantation of transcranial catheters; however this method is highly invasive and associated with numerous complications. A less invasive alternative would be to dose the brain through a surgically implanted, semipermeable membrane such as the nasal mucosa that is used to repair skull base defects following endoscopic transnasal tumor removal surgery in humans. Drug transfer though this membrane would effectively bypass the BBB and diffuse directly into the brain and cerebrospinal fluid. Inspired by this approach, a surgical approach in mice was developed that uses a donor septal mucosal membrane engrafted over an extracranial surgical BBB defect. This model has been shown to effectively allow the passage of high molecular weight compounds into the brain. Since numerous drug candidates are incapable of crossing the BBB, this model is valuable for performing preclinical testing of novel therapies for neurological and psychiatric diseases.

A mouse model of human endoscopic skull base reconstruction has been developed that creates a semipermeable interface between the brain and nose using nasal mucosal grafts. This method allows researchers to study delivery to the central nervous system of high molecular weight therapeutics which are otherwise excluded by the blood-brain barrier when administered systemically.

Eterotopico mucosa engrafting Procedura di Drug Delivery diretto al cervello nei topi

Delivery of therapeutics into the brain is impeded by the presence of the blood-brain barrier (BBB) which restricts the passage of polar and high ...

Intraluminal Drug Delivery to the Mouse Arteriovenous Fistula Endothelium

Delivery of therapeutic agents to enhance arteriovenous fistula (AVF) maturation can be administered either via intraluminal or external routes. The simple murine AVF model was combined with intraluminal administration of drug solution to the venous endothelium at the same time as fistula creation. Technical aspects of this model are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The infra-renal aorta and IVC are dissected for clamping. After proximal and distal clamping, the puncture site is exposed and a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta and into the IVC. Immediately after the puncture, a reporter gene-expressing viral vector was infused in the IVC via the same needle, followed by 15 min of incubation. The intraluminal administration method enabled more robust viral gene delivery to the venous endothelium compared to administration by the external route. This novel method of delivery will facilitate studies that explore the role of the endothelium in AVF maturation and enable intraluminal drug delivery at the time of surgical operation.

After puncturing the aorta through the inferior vena cava (IVC) to create an aorto-caval fistula in the mouse, solution containing a drug is infused into the IVC via the same needle, followed by incubation. This method enables more robust drug delivery to the venous endothelium compared to the external route.

Intraluminale Drug Delivery per il mouse fistola artero-venosa endotelio

Delivery of therapeutic agents to enhance arteriovenous fistula (AVF) maturation can be administered either via intraluminal or external routes. The ...

Intravascular Delivery of Biologics to the Rat Kidney

The renal microvascular compartment plays an important role in the progression of kidney disease and hypertension, leading to the development of End Stage Renal Disease with high risk of death for cardiovascular events. Moreover, recent clinical studies have shown that renovascular structure and function may have a great impact on functional renal recovery after surgery. Here, we describe a protocol for the delivery of drugs into the renal artery of rats. This procedure offers significant advantages over the frequently used systemic administration as it may allow a more localized therapeutic effect. In addition, the use of rodents in pharmacodynamic analysis of preclinical studies may be cost effective, paving the way for the design of translational experiments in larger animal models. Using this technique, infusion of rat recombinant Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) protein in rats has induced activation of VEGF signaling as shown by increased expression of FLK1, pAKT/AKT, pERK/ERK. In summary, we established a protocol for the intrarenal delivery of drugs in rats, which is simple and highly reproducible.

The administration of drugs for recovery of kidney function requires control of the localization and distribution of the therapeutic compound. Here, we describe in detail a simple technique for intrarenal delivery of drugs in rats. This procedure may be easily performed with no mortality and high reproducibility.

Consegna intravascolare di Biologics al rene di ratto

The renal microvascular compartment plays an important role in the progression of kidney disease and hypertension, leading to the development of End Stage ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control seizures. However, a significant minority of patients continues to exhibit post-operative seizures, even in those cases in which the suspected source of seizures has been correctly localized and resected. The protocol presented here combines a clinical procedure routinely employed during the pre-operative evaluation of temporal lobe epilepsy (TLE) patients with a novel technique for network analysis. The method allows for the evaluation of the temporal evolution of mesial network parameters. The bilateral insertion of foramen ovale electrodes (FOE) into the ambient cistern simultaneously records electrocortical activity at several mesial areas in the temporal lobe. Furthermore, network methodology applied to the recorded time series tracks the temporal evolution of the mesial networks both interictally and during the seizures. In this way, the presented protocol offers a unique way to visualize and quantify measures that considers the relationships between several mesial areas instead of a single area.

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Network Analysis di forame ovale elettrodi Recordings in farmaco-resistenti epilessia del lobo temporale pazienti

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cystic Fibrosis Patients

Defects in the cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator (CFTR) are the cause of cystic fibrosis (CF), a disease with life-threatening pulmonary manifestations. Ivacaftor (IVA) and ivacaftor-lumacaftor (LUMA) combination are two new breakthrough CF drugs that directly modulate the activity and trafficking of the defective CFTR-protein. However, there is still a dearth of understanding on pharmacokinetic/pharmacodynamic parameters and the pharmacology of ivacaftor and lumacaftor. The HPLC-MS technique for the simultaneous analysis of the concentrations of ivacaftor, hydroxymethyl-ivacaftor, ivacaftor-carboxylate, and lumacaftor in biological fluids in patients receiving standard ivacaftor or ivacaftor-lumacaftor combination therapy has previously been developed by our group and partially validated to FDA standards. However, to allow the high-throughput analysis of a larger number of patient samples, our group has optimized the reported method through the use of a smaller pore size reverse-phase chromatography column (2.6 &#181;m, C8 100 &#197;; 50 x 2.1 mm) and a gradient solvent system (0-1 min: 40% B; 1-2 min: 40-70% B; 2-2.7 min: held at 70% B; 2.7-2.8 min: 70-90% B; 2.8-4.0 min: 90% B washing; 4.0-4.1 min: 90-40% B; 4.1-6.0 min: held at 40% B) instead of an isocratic elution. The goal of this study was to reduce the HPLC-MS analysis time per sample dramatically from ~15 min to only 6 min per sample, which is essential for the analysis of a large amount of patient samples. This expedient method will be of considerable utility for studies into the exposure-response relationships of these breakthrough CF drugs.

Ivacaftor and ivacaftor-lumacaftor combination are two new CF drugs. However, there is still a dearth of understanding on their PK/PD and pharmacology. We present an optimized HPLC-MS technique for the simultaneous analysis of ivacaftor and its major metabolites, and lumacaftor.

Metodo ottimizzato di LC-MS/MS per l'analisi di High-throughput di campioni clinici di Ivacaftor, suoi principali metaboliti e Lumacaftor nei fluidi biologici di pazienti affetti da fibrosi cistica

Defects in the cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator (CFTR) are the cause of cystic fibrosis (CF), a disease with life-threatening ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) models based on pBECs in mono-culture (MC), MC with astrocyte-conditioned medium (ACM), and non-contact co-culture (NCC) with astrocytes of porcine or rat origin. pBECs were isolated and cultured from fragments of capillaries from the brain cortices of domestic pigs 5-6 months old. These fragments were purified by careful removal of meninges, isolation and homogenization of grey matter, filtration, enzymatic digestion, and centrifugation. To further eliminate contaminating cells, the capillary fragments were cultured with puromycin-containing medium. When 60-95% confluent, pBECs growing from the capillary fragments were passaged to permeable membrane filter inserts and established in the models. To increase barrier tightness and BBB characteristic phenotype of pBECs, the cells were treated with the following differentiation factors: membrane permeant 8-CPT-cAMP (here abbreviated cAMP), hydrocortisone, and a phosphodiesterase inhibitor, RO-20-1724 (RO). The procedure was carried out over a period of 9-11 days, and when establishing the NCC model, the astrocytes were cultured 2-8 weeks in advance. Adherence to the described procedures in the protocol has allowed the establishment of endothelial layers with highly restricted paracellular permeability, with the NCC model showing an average transendothelial electrical resistance (TEER) of 1249 &#177; 80 &#937; cm2, and paracellular permeability (Papp) for Lucifer Yellow of 0.90 10-6 &#177; 0.13 10-6 cm sec-1 (mean &#177; SEM, n=55). Further evaluation of this pBEC phenotype showed good expression of the tight junctional proteins claudin 5, ZO-1, occludin and adherens junction protein p120 catenin. The model presented can be used for a range of studies of the BBB in health and disease and, with the highly restrictive paracellular permeability, this model is suitable for studies of transport and intracellular trafficking.

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of the protocol is to present an optimized procedure for the establishment of an in vitro blood-brain barrier (BBB) model based on primary porcine brain endothelial cells (pBECs). The model shows high reproducibility, high tightness, and is suitable for studies of transport and intracellular trafficking in drug discovery.

Migliorato il metodo per la creazione di un In Vitro barriera emato - encefalica modello basato sulle cellule endoteliali Porcine cervello

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Trans-Tympanic Drug Delivery for the Treatment of Ototoxicity

The systemic administration of protective agents to treat drug-induced ototoxicity is limited by the possibility that these protective agents could interfere with the chemotherapeutic efficacy of the primary drugs. This is especially true for the drug cisplatin, whose anticancer actions are attenuated by antioxidants which provide adequate protection against hearing loss. Other current or potential otoprotective agents could pose a similar problem, if administered systemically. The application of various biologicals or protective agents directly to the cochlea would allow for high levels of these agents locally with limited systemic side effects. In this report, we demonstrate a trans-tympanic method of delivery of various drugs or biological reagents to the cochlea, which should enhance basic science research on the cochlea and provide a simple way of directing the use of otoprotective agents in the clinics. This report details a method of trans-tympanic drug delivery and provides examples of how this technique has been used successfully in experimental animals to treat cisplatin ototoxicity.

We present a technique for localized administration of drugs through the trans-tympanic route into the cochlea. Drug delivery through this route would not interfere with the anti-cancer efficacy of the chemotherapeutic drugs such as cisplatin.

Veicolazione Trans-timpanico per il trattamento dell'ototossicità

The systemic administration of protective agents to treat drug-induced ototoxicity is limited by the possibility that these protective agents could ...