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Method Article
경피적 기관내 주사는 자발적 호흡 중에 효과적인 폐내 약물 전달을 가능하게 합니다. 단일 및 다중 주사는 생존에 영향을 미치지 않고 잘 견딥니다. 이 기술은 수행이 간단하며 신생아 토끼의 폐 발달 및 폐 손상 예방에 대한 물질의 영향을 조사할 수 있습니다.
기관내(IT) 약물 전달을 통해 제약 물질을 폐에 직접 전달할 수 있어 잠재적인 폐 이점을 극대화하고 전신 약물 노출을 최소화할 수 있습니다. 경피 기술은 간단하며 출생 직후 조산한 토끼의 폐로 물질을 IT 전달할 수 있습니다. 갓 태어난 새끼는 목을 펴고 누운 자세로 놓기 전에 흡입된 이소플루란으로 마취됩니다. 후두는 26게이지(G) 카테터를 기관에 경피적으로 삽입하기 전에 확인되고 안정화됩니다. 기관 카테터 삽입 후 Hamilton 주사기에 부착된 30G의 뭉툭한 바늘을 IT 카테터에 삽입하고 자발적 호흡 중에 기관으로 정확한 볼륨을 전달하는 데 사용됩니다. IT 주사가 완료된 후 바늘과 카테터를 빼고 강아지가 마취에서 회복할 수 있도록 합니다. 경피적 IT 주사는 주입된 물질의 상당 부분을 폐로 전달하며, 대부분은 중재 후 3시간 후에 폐에 남아 있습니다. 주사는 출생 당일부터 잘 견디며 생존에 영향을 미치지 않고 며칠 동안 연속으로 반복할 수 있습니다. 이 기술은 폐 발달에 대한 약제의 효과를 조사하고 조산토끼의 신생아 폐 손상 예방에 사용할 수 있습니다.
조산에 따른 만성 신생아 폐질환(CNLD)은 상당수의 영아에서 계속 발생하고 있다1. 현대의 개선된 신생아 관리는 생존율을 현저히 증가시켰고, 조산에 따른 대부분의 심각한 합병증을 감소시켰다. 신경학적, 위장적, 안과적 합병증은 감소했지만, 호흡기 합병증은 지난 20년 동안 크게 변하지 않았으며, 임신 28주 이전에 태어난 영아 2명 중 1명에서 폐 질환이 발병하고 있습니다.
미숙아, 염증, 산화 손상, 인공호흡기 관련 부상은 모두 CNLD의 병태생리학에 영향을 미치고 조산 후 호흡기 예후가 좋지 않은 경우 2,3,4. 현대 신생아 치료의 상당한 발전에도 불구하고 CNLD의 발병을 치료하거나 예방할 수 있는 효과적인 치료법은 제한적입니다 5,6.
CNLD를 예방하고 치료하기 위한 치료법을 개발하기 위해서는 새로운 접근법과 개입이 필요하다. 폐 내 약물 전달은 약물을 폐로 전달하기 위한 매력적인 중재이며 신생아의 호흡기 질환 진행을 변화시킬 수 있습니다. 폐내 약물 요법은 활성 제제를 폐에 직접 전달하여 off-target 장기에 약물 축적을 최소화하는 이점이 있으며7,8 전신 부작용을 잠재적으로 제한할 수 있습니다. 20년 이상의 폐내 계면활성제 교체에도 불구하고 신생아 호흡기 결과를 개선하기 위해 추가로 폐 내 약물이 검증되지 않았습니다. 최근에는 부데소니드-계면활성제 병용 요법이 기계적으로 환기된 영아의 조산 후 폐 결과를 개선하기 위해 설명되었습니다 9,10. 그러나 IT 약물 요법의 기능적 및 구조적 효과에 대해서는 아직 많은 것이 알려지지 않았고, 새로운 치료법은 거의 확인되지 않았으며, 신생아 시기에 기관내 약물 전달의 가치는 여전히 불확실합니다. 동물 모델은 잠재적인 약물을 식별하고 CNLD에 필요한 치료법 개발을 돕기 위해 필요합니다.
신생아 폐 질환을 조사하는 동물 연구는 쥐 및 생쥐와 같은 작은 동물 모델에서 가장 일반적으로 수행됩니다11 , 12 , 13 . 토끼는 미성숙한 인간 폐의 구조와 기능을 더 밀접하게 모방할 수 있는 조산이라는 추가적인 이점을 가지고 있다14. 조산토끼의 한계는 폐내 중재술을 전달하기 위해 기도에 접근하기가 어렵다는 것입니다. 다 자란 토끼와 설치류 모델은 경구강 기관내 삽관을 허용하지만, 이러한 기술은 작은 크기와 상기도의 독특한 해부학적 구조로 인해 신생아에게는 어렵습니다15,16. 갓 태어난 새끼 토끼에서 약물을 전달하기 위해 기관에 접근할 수 있도록 하려면 대체 접근법이 필요합니다.
이 원고에서는 기관 삽관 및 약물 전달을 가능하게 하기 위해 경피적 바늘 기관절개술을 사용하는 방법을 설명합니다.
IT 주입과 관련된 모든 실험은 고려대학교 동물윤리위원회의 허가를 구했으며, 고려대학교 루벤의 동물 복지 및 관리에 관한 모든 지침을 준수했습니다.
1. 준비
2. 새끼 출산
참고: 새끼 토끼(뉴질랜드 화이트-플랑드르 자이언트 하이브리드)는 앞서 그룹17에서 설명한 폐 발달의 주머니 단계에서 임신 28일(텀 31일)에 자궁절개술을 통해 분만되었습니다. 새끼는 조산 후 폐 발달을 연구하기 위해 정상 산소에 배치하거나 급성 폐 손상을 연구하기 위해 고산소에 배치할 수 있습니다.
3. 마취
4. 기관내 주사를 위한 포지셔닝
5. 기관내 주사 시행(그림 1)
6. 시술로부터의 회복
1일 1회 및 반복 경피적 IT 주사 기법의 대표적인 결과가 발표되었으며, 생존율이 IT 주사(단일 또는 다중 주사)에 의해 영향을 받지 않았으며, 위약(식염수)을 사용한 IT 주사가 대조군에 비해 폐 기능이나 폐 구조에 변화를 주지 않았음을 입증했다18.
또한, 경피적 IT 주사를 사용하여 주입된 물질의 분포 및 폐 전달을 정량화하기 위해 ...
IT 주입을 성공적으로 수행하려면 몇 가지 중요한 단계를 따라야 합니다. 경피적 IT 주사 방법을 올바르게 수행하면 조산토끼에게 효과적이고 신뢰할 수 있는 폐내 약물 전달이 가능합니다. 갓 태어난 새끼는 쉽게 저체온증에 빠져 생존에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 온도 조절이 중요합니다. 강아지를 유도실에 넣기 전에 정상 온도 조건을 유지하기 위해 온도 제어...
저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.
이 연구는 KU Leuven(C24/18/101)의 C2 보조금과 Research Foundation - Flanders(FWO G0C4419N)의 연구 보조금으로 지원되었습니다. AG는 유럽연합 집행위원회(European Commission)의 Erasmus + 프로그램(2013-0040)의 지원을 받습니다. Y.R.은 FWO-SB 펠로우십(Research Foundation - Flanders, 1S71619N)의 보유자입니다. 자금 지원 기관 중 어느 곳도 연구의 설계와 데이터 수집, 분석 및 해석에 관여하지 않았습니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anesthesia | |||
Heating matt to prevent cooling during anesthesia | 1 | ||
Isoflurane vaporizer with oxygen supply | 1 | ||
Isoflurane (Iso-Vet; 1000 mg/g) | Dechra Veterinary Products NV, Belgium | 2% at 2 liters/minute | |
Plexiglas induction chamber with exhaust and scavenger | In house built | 1 | |
Positioning for injection | |||
Mounting stage | In-house built (made out of styrofoam to allow flexible positioning | 1 | |
Nose cone connected to anesthetic circuit | 1 | ||
Scavenger system | 1 | ||
Tape to restrain limbs | Any | 1 roll | |
Intratracheal injection | |||
Allis tissue forceps | 1 | ||
19-mm-long 26-gauge catheter | BD Biosciences | 391349 | 1 |
Hamilton syringe (10µl with 20 mm blunt 30-gauge needle | Hamilton Company | 7638-01 | 1 |
Pharmaceutical substance of choice | as per protocol | ||
Saline (0.9% NaCl) | 5 µl per animal | ||
Animal housing | |||
Humidity- and temperature-controlled incubator | Okolab Srl. Custom built cage incubator. Alternatively, in-house built cage incubators can be used |
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