Biz kabul: Onun teknik uzmanlık ve ekipman özelleştirme için TSE Systems GmbH Dr. Thomas Budiman. Onların yararlı tartışmalar için John Fry (Battelle A.Ş.) ve Dr Rudy Jaeger (CH Technologies Inc.). Tian Wu Sam Mboggo Nisan Miller ve deneyler konusunda yardım için Sean Davis (Amgen).

Bu çalışmalarda kullanılan fareler Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım, sekizinci baskı 24 için Kılavuzu&#39;na uygun bakım için. Fareler mısır koçanı yatak üzerinde steril havalandırılan mikroizolatör konut Laboratuarı Değerlendirme ve Hayvan Bakımı Akreditasyon (AAALAC) uluslararası akredite tesis için bir Derneği&#39;nin ev sahipliği gruptu. bronkokonstriksiyonu ölçerken, fareler, 100 mg / kg ip pentobarbital anestezi derinliği ile anestezi ayak tutam refleksinin olmaması ile gözlenmiş ve gerektiğinde ip anestezi ile muhafaza edilmiştir. Deneylerin sonunda, fareler barbiturat aşırı dozda servikal dislokasyon ile ötenazi uygulandı. ötenazi doğrulanması solunum yetersizliği ile teyit edilmiştir. Hiçbir hayatta kalma ameliyatları fareler üzerinde yapıldı. Tüm araştırma protokolleri Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır. Phar Üretimi 1. Formülasyon ve cihaz seçimimaceutical Aerosoller Not: Formülasyon ve cihaz seçimi bu yüzden genel protokoller aşağıda sunulmaktadır, aerosol haline bireysel ilacın fizikokimyasal özelliklerine bağlıdır ve okuyucu Zeng 25 ve O&#39;Riordan 26 tarafından değerlendirme adlandırılır. <ol><li> Kuru toz aerosoller <ol><li> Mikronize ilaç bir bilyeli değirmen, püskürtmeli değirmen ya da benzeri bir cihaz 27 kuru tozlar ve mikronize parçacık boyutu dağılımını sağlamak (PSD) solunabilir (0.5-5 um ortalama kitle aerodinamik çap MMAD) partikül boyutu olan parçacıklar içermektedir. mikronize laktoz ile seyreltme güçlü bir test bileşikleri karıştırın. NOT: Bir kademeli ayrıştırıcı ile PSD belirlemek için yeterli mikronize edilmiş toz da mevcut değilse, mikronize toz, bir küçük (alt miligram) numunenin PSD küçük / solunabilir parçacıklar içeren teyit etmek üzere ışık saçılması ile ölçülebilir. </li><li> , Wright Dust feed kuru toz aerosol üreteci kullanılarak kuru toz aerosol oluşturur. Wright Dust feed aerosol üreteci 17 tarafından giriş olarak kullanılan tozun sıkıştırılmış kek elde etmek için yaklaşık olarak inç kare (psi) 1000 pound bir manuel hidrolik pres kullanılarak, silindirik hazne içine mikronize ilaç / laktoz toz paketi. </li><li> kazıyıcı bıçak ilaç pasta temas edene kadar rezervuar ilerleyen, Wright Dust feed üzerine silindirik hazne vidalayın. </li><li> 15 L / dk akış oranına (maksimum basınç 90 psi) ayarlanmış bir basınçlı hava kaynağına bir siklona Wright Dust feed ve giriş çıkışını bağlayın. </li><li> dakika (rpm) başına 0.7 devrime besleme hızı kontrol düğmesini ve Wright Dust feed aerosol üreteci açın. NOT: Küçük Wright Dust feed silindirik hazne kullanıldığında 0.7 rpm&#39;de 1 g / h kadar bir test maddesi pasta besleme hızına tekabül eder. Wright Dust feed sıkıştırılmış po ince bir tabaka kazırrezervuar döndürerek test maddesi pasta dışı wder. Hava dağılımı için bir ses memeden, Wright Dust feed tozun taşır ve bir siklon içine solunur olmayan parçacıklar ve elle kurutulur. </li><li> Inhalasyon ünitesi (Şekil 1) merkezi bir aerosol plenuma siklon çıkış bağlayın. Not: Bileşikler, Wright Dust feed rezervuarında 1500 psi 300 sıkıştırılabilir. bunlar ters zaman rezervuar içinde tutulması, Wright Dust feed yeniden aerosolleştirilmek üzere bir ince bir tabaka kazımayınız böylece çok fazla olur, böylece nesne yeterince parçacıkları sıkıştırılmasıdır. Manuel hidrolik preste göstergesi pound okur ve küçük toz besleme haznesi ile piston yaklaşık 0.25 inç kare arasında bir yüzey alanına sahip olduğu hatırlanmalıdır. Bu nedenle, 0.25 inç kare sıkıştırma kuvveti 250 pound 1000 psi eşdeğerdir. </li></ol></li><li> Nebulize sıvı aerosoller <ol><li> su ya da fizyolojik tuzlu su, 100 mL ilacın çözündürülmektedirler. </li><li> İlaç çözeltisi ile 100 ml şırınga yükleyin ve 1 mL / dakika ile ayarlanmış bir akış oranı ile bir şırınga pompası içine şırınga. </li><li> jet püskürtücü şırınga pompası bağlayın ve nebulizer giden besleme hattından havayı. </li><li> jet püskürtücü basınçlı hava kaynağı bağlayın ve / dakika 10 L hava akışı ölçer ayarlayın. </li><li> ön ayırıcı içine püskürtücü yerleştirin. Ön-separatör inhalasyon ünitesi merkez aerosol plenuma nebulizeri (Şekil 1) bağlanır. NOT: Bir çok ilaç bileşikleri sulu çözünürlüğü sınırlıdır ve daha kuru toz aerosoller olarak formüle edilir. sabit bir süspansiyon mikronize (MMAD &lt;5 uM) bileşiğinden yapılabilir takdirde, jet püskürtücü ile birlikte kullanılabilir. Dikkat nebulizer tıkayabilir süspansiyon olarak kullanılmalıdır. bronkodilatör gibi kuvvetli bileşikler (1 mg / ml den Nebülizör besleme konsantrasyonları40 mg ipratropyum) / salbutamol sülfat gibi daha az kuvvetli bileşikler) için ml süspansiyonlar (kullanılmıştır. Şırınga pompası besleme oranı pratik nedenle 1 mL / dakika ile ayarlanır; aerosol yoğunluğu dengeleme dönemi ve 45 dakika süren maruz şırınga yeniden gerek kalmadan tamamlanması için izin vermek. </li></ol></li></ol> 2. Aerosol Pozlama Deney Kurulumu <ol><li> Inhalasyon ünitesi sonrası ön ayırıcı / çevrinti dolabına girmesini aerosol bir kademeli impaktör (kullanarak aerosol toplayarak) ve partikül büyüklüğü dağılımı (mutlak filtre üzerinde aerosol toplayarak) ilaç konsantrasyonu ölçülür. Akciğerlerde biriken ilaç dozunu tahmin etmek hayvanın dakika havalandırma, vücut ağırlığı ve pozlama süresi ile birlikte bu parametreleri kullanın. <ol><li> Mutlak filtre tartılır ve filtre ağırlığı kaydedin. filtre tutucu içine filtre yerleştirin ve filtre tutucu monte edin. Mutlak filtre tutucunun giriş iletişimeMerkezi bir aerosol basınç numune portu ve deney süresi boyunca, 1 L / dak.&#39;lık bir akış hızında aerosol örnek olarak ayarlanmış bir vakum kaynağına çıkışına. Not: 45 dakika boyunca numune alındıktan sonra, filtre üzerinde ilacın toplu alt mikrogram aralığında olabilir ve / veya laktoz, NaCl tuzu veya başka bir araçla karıştırılabilir. 0.1 mikrogram okuyan bir mikro terazi gereklidir. filtre üzerinde biriken ilaç kesin bir ağırlık elde etmek için, filtre dengelendi ve nem kontrollü bir ortamda dengelenmesi gerekir. Orada formülasyonda herhangi bir araç veya aracın su ise filtreler üzerinde ilacın ağırlığı sadece doz hesaplanmasında kullanılabilir. su dışındaki formülasyonda bir araç olduğunda, filtre üzerinde maddenin ağırlığı sadece, yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ile ilaç içeriğinin daha fazla analiz için tahmini bir başlangıç ​​noktası sağlamaktadır. </li><li> Tartın ve 7 kademeli ayrıştırıcı aşama filtreler ağırlık ve son bir &quot;kuyruk parçası&quot; kayıt; Filtre. Kademeli ayrıştırıcı yedi aşamaların her bir filtre yerleştirin ve Mercer kademeli sıkıştırıcı 28 birleştirin. Merkezi bir aerosol basınç numune portu ve süresince kademeli ayrıştırıcı (genellikle 0.5 veya 1 L / dak) ile kalibre edilir akış hızında aerosol örnek olarak ayarlanmış bir vakum kaynağına çıkışına kademeli ayrıştırıcı girişini iletişime deney. </li><li> Aerosol jeneratörü işlevsel ve deney boyunca sabit bir aerosolün üretilmesi olan teyit etmek için gerçek zamanlı bir aerosol monitör (Materyaller ve Reaktifler Tablo) ile inhalasyon ünitesi &#39;deki aerosol içeriğini izler. Merkezi bir aerosol basınç numune portu ve deney süresi boyunca, 1 L / dak.&#39;lık bir akış hızında aerosol örnek olarak ayarlanmış bir vakum kaynağına çıkışına gerçek zamanlı bir aerosol monitörün giriş bağlayın. Not: Aerosol monitör ug / L olarak rapor edilir, gerçek zaman sinyali, ama yol toz için kalibre edilir ve yeniden kalibre edilmesi gerekmektedirHer bir ilaç aerosol için uygun aerosol yoğunluğu değerleri elde edilir. Kalibrasyon varlığı ya da yokluğu ve ayresol zamansal stabilitesini teyit etmek için monitör kullanımı gerekli değildir. </li><li> inhalasyon ünitesi bağlanacak hayvan sayısı bağlıdır gerekli değerlere süreç kontrol parametrelerini (hava akımı, vakum, basınçlı, aerosol üreteci gücü) ayarlayın. inhalasyon ünitesi ve aerosol jeneratörleri sürekli üretici tarafından temin edilen bir bilgisayar işlem kontrol / veri toplama sistemi (DACO) tarafından izlenen / kontrol edilir (Materyaller ve Reaktifler Tablo). Inhalasyon ünitesi içine hava akış hızı bir CO2 oluşumunu önlemek amacıyla minimal inhalasyon ünitesi tüm hayvanların yaklaşık 2 kat toplam dakika havalandırma oranı olmalıdır. </li></ol></li><li> Sadece burundan soluma biriminde aerosol maruz kalmadan önce sadece burundan kısıtlayıcılara yükleyin fareleri. Ayrıca sınırlandırılmış stres kontrolü hayvanları yükkısıtlayıcılara oda havasını solumak. Not: bir doz / cevap deneyi, farklı zaman miktarda aerosol maruz kalan farelerin çok grubundan oluşur. Pozlama süresi, her bir grup, bir doz / yanıt deney sırasında aldığı dozun kontrol etmek için kullanılır. <ol><li> onlar kaçmaya çalışırken yukarı çalıştırmak eğilimindedir Açı tavana doğru yasaklama tüpü, hayvanları yüklemeye çalışırken. Yükleme etrafında dönen ve tüpün arkadan kaçan teşvik ederken aşağı tüpleri İşaret. fare burnu borunun sivri ucuna yönlendirilmiştir sağlanması ve sabitleyicinin arka ucuna değişken pozisyonlu pistonu düzeltin. NOT: piston farenin kuyruk fare tutucuya ise vücut ısısını düzenlemek sağlar tutucu, çıkıntı sağlamak için şekillendirilir. </li><li> farenin dönmesine izin vermek için pistonu ayarlayın, ancak kuyruk kafası olup; Aerosol solunur sağlamak. </li><li> Sürekli monitörfarenin kısıtlayıcı borular içine ise. pistonu yerleştirdikten sonra, küçük fareler (&lt;20 gram), genellikle tüplerde kuyruğuna kafası girişimi ve nefes almakta olan, bir U-pozisyon almaya. Bu dönüm davranış fareler nadiren baştan kuyruğa çevirmek girişiminde bundan sonra, kısıtlama ilk 5 dakika içinde yaygındır. </li></ol></li></ol> 3. Aerosol Teslimat <ol><li> inhalasyon biriminin teslimat yeri fiş ve süreç kontrol yazılımı içinde aerosol üreteci, basınçlı hava akış kontrol ve inhalasyon ünitesi vakum pompası aktif hale getirmek için durdurucuları yerleştirin. </li><li> Gerçek zamanlı, aerosol monitörden okuma göstermektedir sonra aerosol yoğunluğu (~ 30 dakika, Şekil 2), durdurucuların çıkarılması ve inhalasyon ünitesi içine fare içeren sadece burundan kısıtlayıcı borular yerleştirerek başlamak dengeye gelmek zorundadır. ilaca maruz tüm fareler inhalasyon ünitesine bağlanır kadar tekrarlayın. NOT: InÖrnek Deney, aerosol üreteci ve seyreltme hava yoluyla inhalasyon ünitesi verilen toplam hava akışı, kullanımda, hayvan maruz bağlantı noktalarının her biri bir 0.5 L / dakika akış hızı sağlamak üzere ayarlanır. Örneğin, bir 15 L / dakika toplam hava akış inhalasyon ünitesi 30 bağlantı noktasının her kaynağı için yeterlidir. Bu daha farelerin dakika havalandırma gerektirdiği daha fazla hava akımı, ama daha büyük bir hava akışı (/ de-aglomerat atomize) üretmek için aerosol enerjisi (aerosol üreteci boyunca basınç düşüşünü) tedarik etmek gereklidir. </li><li> Tüm hayvanlar maruz birimine yüklendikten sonra, süreç kontrol yazılımı kullanarak mutlak filtre ve kademeli ayrıştırıcı bağlı vakum örnekleme pompaları açın. </li><li> Tüm maruz tamamlandığında, aerosol üretici kapatın ve inhalasyon ünitesi kalan fareler kaldırmak. NOT: Hayvanlar bir değişiklik istasyonu kaputu veya yüz maskesi giyen personel tarafından ele alınacaktır. Aerosol şeklinde verilme tamamlanmasından sonra, fareler r vardırtüplerden emoved ve tüpler her kullanımdan sonra sterilize edilir. </li></ol> Tevdi Doz 4. Hesaplama <ol><li> Ug yatırılan doz 29 hesaplamak için / kg (Denklem 1) inhalasyon ile alınabilir fraksiyon x pulmoner birikimi fraksiyonu x aerosol ilaç konsantrasyonunun (ug / L) x dakikalık bir havalandırma (L / dk) maruz kalma (min) x süresi çarpma ve vücut ağırlığı (kg) ile bölün. </li><li> örnekleme zamanında (dk) ile çarpılır filtre (L / dk) içinden hava akış oranı ile mutlak filtrenin (ug) üzerinde, ilacın kütlesine bölünmesiyle aerosol konsantrasyonu (ug / L) hesaplayın. Vücut ağırlığı 30 dayanan allometrik denklem ile farenin dakikalık havalandırma tahmin edin. Aerosol solunur olmayan parçacıkların ayrılması için bir ön ayırıcı içinden geçirilmiştir olarak solunabilir bir parça 1 ve pülmoner depozisyon kısmı ilaç aerosol MMAD tespit edilir (Şekil 3) kullanılarakmonodispers aerosoller deneysel kalibrasyon eğrileri (Şekil 4) 31. </li></ol><img alt="Denklem" 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>

Tüm yazarlar Amgen tarafından istihdam. bunun bu video yazı için Yayın ücretleri Amgen tarafından ödenir.

Bir sadece burundan soluma sistemi ve kemirgen akciğerlere farmasötik aerosollerin sunmak için operasyon anlatılmıştır. sadece burundan tutuculara hayvanlar sınırlayan hava malzemeye hayvanları sergilemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Doz tevdi 0.1 ug / kg ED50 olan farelere sadece burundan soluma ile verildiğinde bir deney potansiyel olarak metakolin indüklenen bronkokonstriksiyonu ters antikolinerjik bronkodilatör ipratropyum bromür 34 gösteren yürütülmüştür. Ipratropyum etkin dozda bir fazla 10 kat artış intratrakeal doğum (ED50 intratrakeal = 1.3 ug / kg, veriler gösterilmemiştir) dağıtım aşağıdaki bronkodilatasyon için gerekli oldu. Bu, intratrakeal doz 3, 5, 10 tarafından oluşturulan İlacın akciğerlerdeki homojen olmayan çökeltme desen etmektir. 10-kat ve daha etkili dozuDiğer ilaçlar için solunan ve soluk borusu içi dozlama teknikleri arasında farklılıklar diğerleri 4 daha önce gözlenmemiştir. Intratrakeal doz üretilen İlacın akciğerlerdeki homojen olmayan çökeltme model aynı zamanda, ilaç sistemik dolaşıma girdiği oranını azaltmak ve sistemik yan etkilere görme şansını düşürür, akciğer 35 ile ilacın emilimini düşürür. Bu nedenle, güvenlik / etkinliğini (terapötik indeksi) yeni solunan ilaçlar 36 optimize etmek için, sadece burundan inhalasyon kullanılmalıdır. Intratrakeal çökeltme sistemik dolaşıma akciğer ve düşük dozlarda hatalı bir şekilde yüksek etkili dozların üreterek TI yanlış bir tahmin sağlar. inhalasyon yoluyla teslim edilen yeni ilaçlar geliştirilmiştir gibi, uygun bir ef tahmin etmek klinik öncesi etkinlik çalışmalarından etkili ilaç dozunu çevirmek için esastırklinik denemeler için ficacious insan dozu. Fil 37 literatürde sıkça çağırılır Tusko rezil ölüm türler arası ilaç dozlarını tahmin etmek allometrik ölçeklendirme kullanmamızı hatırlatmak ve türler arası ilaç dozları doğrusal vücut kitlelerinin basit karşılaştırma temelinde teşmil edilmemesi gerektiğini söyledi. Ön klinik etkinlik 38 çalışmalar insan ilaç dozlarını tahmin etmek için 0.67 bir allometrik üs b bir allometrik yaklaşım kullanımı yaygındır. Fare kullanarak 0.9 ug / ipratropium için kg, 0.67 bir allometrik üs, 0.03 kg fare vücut kütlesi ve 60 kg&#39;lık bir insan vücut kütlesinin ED 90 inhale; 0.07 ug tahmini insan ED90 / kg ((0.9 * (0.03 / 60). Bu değer tahmin eden fare verilerden tahmin edilen insan biriken doz olarak hesaplanabilir (1-0,67) = 0.07), gerçek insan karşılaştırılabilir do teslim hesaplanabilir 0.26 ug / kg etkili konulan doz,16 0.4 ((40/60) * 0.4 = 0.26), bir insan, ağızdan soluma pulmoner birikimi fraksiyonu ile çarpılması 60 kg insan vücut kütlesi bölü 40 ug 39 se. Etkin insan inhale bırakılan dozun bir tahmini de klinik çalışmalarda 40 için gerekli inhalasyon toksikoloji çalışmalarında kullanılan dozun planlamak için yardımcı olur. sadece burundan içe çekme tekniği geliştirirken, özel ekipman ve sadece burundan solunan ilaç verilmesi için gerekli olan test bileşiği (gram mertebesinde) ve büyük miktarda önemli sınırlamalar olabilir. Belirli bir doz (genellikle toksikoloji ve bir etkililik doz / cevap) çalışma için gerekli olan ve bu kalibrasyon çalışması kullanılabilmesi için daha fazla ilaç gerektirir mevcut olması halinde, hayvanlar olmayan bir kalibrasyon çalışması gereklidir. her ilaç / formülasyonun fiziksel-kimyasal özellikleri büyük ölçüde biriken doz etkileyecek kadar değişebilir, bu kalibrasyon çalışması gereklidirİlacın akciğerlerdeki. Kalibrasyon çalışması sırasında aerosol üretecine hava ve ilaç besleme hızları optimizasyonu gerekli olan belirli dozu için bir aerosol partikül boyutu ve konsantrasyon elde etmek için gereklidir. yöntemlerde önerilen aerosol üreteci hava ve ilaç besleme hızları makul bir başlangıç ​​noktası olsa da, belirli bir ilaç formülasyonu için bir solunamayan (parçacık boyutu&gt; 5 mm), aerosol oluşturulur potansiyel vardır. klinik öncesi aşamada, orada bir kalibrasyon çalışmasını yapmak yeterince sık ilaç mevcut değildir ve ciğerlerine alıyorsanız (varsa) Ne dozlar önsel bilmek mümkün değildir. Ayrıca, statik elektrik aerosol üretim işlemi sırasında üretilir ve denge sağlaması için ayresol için gerekli zamanı etkilemektedir. Düzgün statik yükü azaltmak için ekipman toprağa önemlidir. Statik elektriği en aza indirmek için bir diğer seçenek iletkenliği artırmak için, inhalasyon ünitesine beslenen havaya nem eklemek veparçacıkların 25 elektrostatik yükleri dağıtmak. aerosol üretecine beslenen hava nemlendirme kısa (&lt;1 saat) dozlama oturumları sırasında hayvan konfor için gerekli değildir, ancak uzun doz süreleri kullanıldığında göz önüne alınmalıdır. İlaçlar pasif sadece burundan inhalasyon veya nazofaringeal birikimini bypass doğrudan nefes borusuna ilacın yöntemlerle hayvanların akciğerlerine teslim edilebilir. Burun sadece inhalasyon yaygın inhalasyon toksikoloji 41 alanında kullanılan, ancak az miktarda erken ilaç bulma işleminde kullanılır. Bir çok disiplinli araştırma ekibi nedeniyle sadece burundan soluma çalışmaları yürütmek için gereklidir: İlacın, formüle oluşturmak ve aerosollerin ayırt etmek için gereken özel bilgi büyük miktarlarda ihtiyaç; karmaşık donanım yapmaktadır ve solunum hastalığının hayvan modellerinde ilacın etkinliğini ölçmek. Burada tarif edilen uygulama teknikleri hızlı s geliştirmek için kullanılırl molekül ilaçların inhale ancak gelecekte, 43 solunan biyolojikler 42 geliştirmek için uygulanabilir. Umarım bu yazının belgelenen prosedürler ve ipuçları aerosol inhalasyon şeklinde kemirgenler ilaç vermenin gerekli becerileri edinmek için yeni ön-klinik ilaç keşfi ve toksikoloji araştırmacılar kolaylaştıracaktır.

Solunum hastalığının tedavisi için ilaçların inhalasyon yoluyla uygulama için birçok avantajı vardır. Solunan teslimat etki yerine, akciğerlere doğrudan terapötik ajan uygulanır. Akciğerlerde ilacın yüksek lokal konsantrasyonu dozu ve sistemik maruziyeti en aza indiren önemli bir avantaj sunar ve etkinliğini maksimize eder. Bu, büyük ölçüde bir terapötik indeks artırabilir önemli bir avantajdır (Tl, etki sağlar ilaç dozu üzerinde yan etkiye neden ilaç dozu oranı) bir ilacın. İnhale β a2-adrenerjik agonistler, kortikosteroidler, ve anti-kolinerjik ilaçları sistemik yan etkilere (taşikardi, immünosupresyon ve kabızlık) en aza indirerek bu ilaçlar oral olarak alındığında görülen, astım ve KOAH hastalarında akciğer fonksiyonu iyileştirmede etkili olduğu kanıtlanmıştır. Yeni ilaç sınıfları (örneğin, PDE4 inhibitörleri 1 ve BTK inhibitörleri, 2) son zamanlarda-2 agonistlerin, kortikosteroidler, anti-kolinerjik ilaçları p benzer klinik öncesi hayvan hastalık modellerinde, ancak, akciğer işlevinin geliştirilmesini etkili olduğu kanıtlanmıştır, inhale teslimi ile minimize edilebilir sistemik yan etkilerden muzdariptir. Nedeniyle genel inhale, ağızdan alınacak ilaçların geliştirilmesi ilave maliyet, solunan bir formülasyon yalnızca Başarılı bir oral / sistemik uygulama, mekanizma esaslı sistemik yan etkilere sınırlayıcı doz ortaya sonra solunum endikasyonlar için dikkate alınmalıdır. Ön-klinik, inhale bileşikler, in vivo etkinlik ve yan etki ölçümleri gerektirir TI artırmak için optimize edilmiştir. Başlangıçta bu ölçümler ayrı deneylerde, genellikle topikal yoldan verilen etkinlik ölçümü ve bir sistemik olarak verilen yan etki ölçümü, ancak gerçekten bileşiklerin karşılaştırma yapılabilir, etkinlik ve yan etkiler sonra yönetim inhale aynı hayvanlarda ölçülmelidir. Bu, AC doz / cevap çalışmaları gerektirmektedirölçülebilir bir yan etkisi yaratma akciğerlere tatbik yeterli bileşik hieve. Tek yolu, şu anda eşit aynı anda sadece burundan soluma 3, 4, 5, birden çok küçük hayvanların akciğerlerine ilacın büyük dozlarda dağıtmak. Güçlü ve farklı inhalasyon maruziyet tekniklerinin zayıf yönleri son zamanlarda, 8, 6 7 gözden geçirildi. Özel ekipman ve test bileşiği (gramın üzerindeki miktarlar) büyük miktarda sadece burundan solunan ilaç verilmesi için gerekli olan, ancak dayanıklı kavram çalışmalar, diğer yollarla mümkün olabilir. İlacın miktarı (mg miktarlarda) ile sınırlı olduğunda, direkt uygulama yöntemleri, bir seçenek, ancak tüm parenkimal / alveoler merkezi hava yollarının boyunca konsantre edildi ve daha az iyi temsil fazla ilaç ile, homojen olmayan birikmesi muzdaripbölgeler 3, 4, 5. Damlatılması ile teslim etkili doz, her zaman daha yüksek olan ve doğrudan doğruya teneffüs doz 4 ile karşılaştırıldığında olamaz. Burun 9, intratrakeal sıvı 10, 11 ve sprey damlatma 12, ya da kuru toz üfleme 13 de dahil olmak üzere doğrudan instilasyon yöntemleri, 14, daha sonra sadece burundan soluma çalışmaları için yaklaşık doz aralığını belirlemek için, ya da belirlemek için bir tarama aracı olarak kullanılabilir yapısal olarak benzer ilaç 15 bir dizi etkinlik / toksisite sıralaması. Nedeniyle, merkezi hava yolu birikimi desen, direkt uygulama yöntemleri merkezi hava yollarının (bronşodilatörler veya mast hücre inhibitörleri), i daha hareket bileşiklerinin etkilerini belirlemek için daha faydalı olabilirn, periferik akciğer (anti-enflamatuar). Bir saat kadar gerekli olduğu için, tek bir derin nefes bir inhalatörden konsantre aerosol önemli bir dozunu olabilir insanlar, farklı olarak, bir solunabilir sürekli kuşak (0.5-5 um ortalama kitle aerodinamik çap MMAD), aerosol, yatırmak bir halindeki sadece burundan nefes sisteminde 16 içinde kendiliğinden nefes kemirgen ciğerlerine etkili bir ilaç dozu. Sürekli halindeki sadece burundan nefes çalışmaları için gerekli aerosol partikül boyutu ve yoğunluğu üretmek Aerosol jeneratörü (jet püskürtücü veya Wright Dust feed 17) yüksek kaliteli (solunabilir) aerosollerin üretilmesi çok etkili değildir. Kuvvetli bu aerosol üreteçlerinin ilaç besleme hızları (IC fonksiyonel hücre bazlı deneylerde nM&#39;ye 50 pM) bileşikleri, 1 ila 10 mg / dk aralığı içinde yaygın olduğunu ve ilaç aerosol genellikle% 1&#39;den daha az bir soluma bölgesine yapar hayvanların(Şekil 1). üretilen taneciklerin birçok akciğerlere girmek için (&gt; 5 um) çok büyük ve burun ilacın büyük bir doz önlemek için bir aerosol sınıflandırıcı (5 um&#39;lik bir kesme noktasına sahip bir ön-separatör ve siklon) ile çıkarılır. sadece burundan soluma sistemlerinin verimsizliğe ekleme solunabilir partiküller için küçük parçacık boyutu aralığı (0.5 ila 5 um MMAD arasında bir değerdedir) &#39;dir. 0.5&#39;den daha az um (sigara dumanı gibi) nefes vermiş ve akciğerlerde 18 çökelmiş değildir aerosol parçacıklarının çoğu. Ayrıca, &quot;daha büyük&quot; Aerosol parçacıklarının çoğu (~ 5 mikron) burunda mevduat absorbe ya da mide 19 içine yutulur boğaz arkasına doğru mukosiliyer tarafından taşınır. Sadece burundan inhalasyon kullanıldığında, burun çökelmiş doz akciğerlerinde biriken doz ve sistemik maruz kalma ve yan etkilere 20 katkı nazal dozdan her zaman daha büyüktür. Doğası gereği, inhale drug doz burun, akciğer, veya mide-bağırsak dokuları tarafından absorbe ilacın sistemik bir yan etki olasılığını en aza indirmek (mikrogram aralığında) küçüktür. hayvanlara verilen aerosolün tanecik boyutu solunabilir aralık, akciğerlerde hayvanlar yatırma soluma bölgesinin yapmak aerosol taneciklerinin sadece% 4 arasında bir ortalama olduğunda bile. Daha verimli aerosol püskürtücü kullanılabilir, ancak püskürtme nebulizatör Wright Dust feed sırasıyla çeşitli sıvı ve kuru toz formülasyonlar sürekli aerosoller üretme yetenekleri açısından eşsiz. Ön-separatör solunabilir bir aerosol, bir akış-geçmiş burun tasarımı 22 dayanmaktadır sadece burundan maruz inhalasyon ünitesi 21 içine geçer. inhalasyon ünitesi (sadece iki katman, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir) 3 katlı ve her katman hayvanlar ve aerosol örnekleme için 10 maruz portu içerir. bağlantı noktaları ce çevresinde çevresel olarak yer alırntral aerosol plenum. Bilinçli fareler (1.2 inç çapında 6 inç uzunluğunda), cam tutma içine yerleştirilir ve inhalasyon ünitesi &#39;deki aerosol içeriklerini teneffüs edilir. Fareler kısıtlama cihazlarının 23 alıştırıldı değildir. Tecrübe sahibi farelere ya da uyarlanması 2 olmadan, benzer şekilde az bir saat süresinin boru kısıtlama tolere göstermiştir. inhalasyon ünitesi operatörlerine poz kaçınırken hayvanların akciğerlere doğrudan ilaç aerosoller sunmak için tasarlanmıştır. bu ilaçların potens / toksisitesi genellikle bilinmeyen ve birden mühendislik güvenlik kontrolleri operatörler etkilenmemesi için kullanılır olduğunu. Operatörler zaman kişisel koruyucu ekipman (eldiven, laboratuvar mont, maske ve koruyucu gözlükler) giymelisiniz. inhalasyon biriminin dış boşluk, tek veya hayvan grupları witho emniyetli bir şekilde çıkartılmasına olanak, işlem sırasında her zaman negatif basınç altındaut aerosol jeneratörü kapatıyor. inhalasyon ünitesi de arıza durumunda odasına aerosol herhangi kaçmasını önlemek için tavanda bir egzoz bağlantı noktasına göre negatif bir basınçta muhafaza edilen bir ikinci mahfaza içinde yer alır. inhalasyon sistemi tüm atık hava çevreye salınmadan önce bir HEPA filtre ile filtre edilir. Bu yazıda kullanılan sadece burundan tabi tutma sistemi, tek bir satıcı (Malzemelerin tamamlayıcı Tablo) &#39;den satın alınmıştır.

<table><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&lt;br/&gt; 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

astım ve kronik obstrüktif akciğer hastalığı (COPD) gibi solunum yolu tıkayıcı hastalıkları anda inhale anti enflamatuvar ve bronkodilatör ilaçlar ile tedavi edilir. Birden tedaviler bulunmasına rağmen her iki hastalıklar halk sağlığı kaygıları artıyor. Astım hastalarının çoğunluğu iyi şimdiki inhalasyon terapileri üzerine kontrol edilir ancak şiddetli astımı olan hastaların önemli sayıda değildir. Astım dünyada tahminen 300 milyon insanı etkiler ve yaklaşık yüzde 20 hastalığın şiddetli formu var. Astım aksine, KOAH için birkaç etkili tedaviler vardır. nüfusun tahminen% 10 KOAH bulunup ve diğer büyük hastalıkların düşürürken ölüm oranlarındaki eğilim KOAH için artmaktadır. inhale teslimat için gelişmekte olan ilaçlar zor olmasına rağmen, sadece burundan inhalasyon ünitesi öncesi klinik etkinlik ve emniyet / toksikoloji çalışmaları için kemirgenler akciğere yeni ilaçların doğrudan dağıtımını mümkün kılar. İnhale ilaç teslimiakciğer yüksek konsantrasyon etkinliğini artırır ve sistemik yan etkileri en aza indirir solunum yolu hastalıkları için çok sayıda avantajları vardır. İnhale steroidler ve bronkodilatatörler bu avantajlardan yararlanması ve inhale teslimat gelecekteki biyolojik tedavileri için potansiyel tutabilir. Burada tarif edilen inhalasyon ünitesi oluşturmak karakterizasyon için numune ve eşit kemirgenler akciğerlerde ilaç aerosolü bırakabilir. Bu etki ve kemirgenlerde akciğerlerinde biriken ilaç dozları güvenliği klinik öncesi belirlenmesini sağlayan, önemli veriler, klinik gelişme başlatmadan önce gerekli.

bronkodilatör ipratropyum bromür, 1 mg / mL&#39;lik bir konsantrasyonda% 0.9 normal tuzlu su içinde çözülmüştür. 100 mL&#39;lik bir şırınga ipratropyum formülasyon çözeltisi ile dolduruldu ve şırınga, 1 mL / dakikalık bir akış hızında püskürtücü beslemek için bir şırınga pompası (Şekil 1) içine sokulmuştur. inhalasyon ünitesi için bir kontrol sistemi devreye jet püskürtücüde, 5 L / seyreltme bölmesine dakika seyreltme hava akışı ve 15.5 L 10 L / dk hava akışını başlatır / vakum hava akışının dakika üzerinden ilaç aerosolü çizmek inhalasyon ünitesi farelerin burun geçer kez. Şırınga pompası ve gerçek zamanlı aerosol monitör örnek pompa aktive edilmiştir. Gerçek zamanlı, aerosol monitör inhalasyon ünitesi aerosol konsantrasyonu denge (15-30 dakika, Şekil 2) gelmiş olduğunu onayladıktan sonra yirmi dört farenin inhalasyon ünitesi yerleştirilmiştir. Örnek mutlak filtrenin (1 L / dak) ve kademeli pompalarıimpaktör (/ dakika, 0.5 L), bir kez açıldığında tüm fareler, inhalasyon ünitesi bağlanmıştır. 8 fareden oluşan ilk grup 5 dakika, 15 dakika sonra, ikinci grup, ve 45 dakika sonra, üçüncü grup sonra inhalasyon ünitesi çıkarıldı. Bronkokonstriksiyon 32 metakolin tek bir sprey dozu solunum sistem direnci (RR) de artış olarak ölçülmüştür (30 mg / ml), kemirgen respiratörü 33 ile ipratropium dozlamadan sonra 2 saat verdi. Rbase (Rrs =% artış (Rmax bölü nebulize metakolin (Rmax) sonra 3 dk aralığı boyunca maksimum Rrs olarak hesaplanan her bir hayvan için Rrs artış yüzdesi eksi metakolin (Rbase) önce taban çizgisi ölçüm Rrs değeri -Rbase) / Rbase), bronş ölçmek için kullanıldı. aerosol solumasından 45 dakika boyunca kademeli ayrıştırıcı filtreleri ve mutlak filtre üzerinde biriken sprey içinde çözüldü% 50 asetonitril ve HPLC (Tablo 1) ile nicelleştirilmiştir ipratropyum kütlesi. Ipratropyum aerosol MMAD&#39;si x / GSD 1,7 x / 1.5 um (Şekil 3) ve fareler 1.7 um (Şekil 4) bir MMAD&#39;ye sahip bir aerosol için kullanılmıştır için 0.037 bir biriktirme kısmı (DF) olduğu hesaplandı. Aerosol solunur olmayan parçacıkların ayrılması için bir ön ayırıcı içinden geçirilmiştir olarak solunabilir bir parça (IF): 1 idi. örnekleme zamanı ile çarpılır aerosol (0.5 ug / L) içinde ipratropyum ortalama konsantrasyon havanın akış hızına bölünmesiyle elde edilen mutlak filtrenin (22 ug) ile ipratropium kütlesi hesaplandı filtre boyunca çekilen (1 L / dak) (45 dakika). farelerin ortalama vücut ağırlığı 0.019 kg ve bunların tahmin dakika havalandırma 0.021 L / dk olarak bulunmuştur. Denklem 1, 5, 15 için tevdi dozlar ve 45 dakika maruz gruplarını kullanarak 0.1, 0.3, ve 0.9 ug / kg idi; sırasıyla. = &quot;1&quot;&gt; İpratropium 8 haftalık C57BL / 6 fareleri, nebülize metakolin indüklenen bronkokonstriksiyonu inhibe etti. Metakolin nebulize uygulama için (Şekil 5, üst panel) saniye içinde RRS artmıştır. Bir temsil 1.66 ± 0.12 cmH2O * s / mL&#39;lik bir maksimum değere 0.62 ± 0.03 cmH2O * s / mL&#39;lik bir başlangıç değerine yükselmiştir (yerine ipratropyum aerosol oda havasına maruz), kontrol grubunun Rrs, Rrs 168 ±% 9 artış, metakolin, aerosol uygulamasından sonra 70 s. Solunum sistemi direncinde yüzde ipratropiumun inhale dozları ile doza bağımlı bir şekilde inhibe edilmiştir. Rrs artış yüzdesi sırasıyla 0.1, 0.3 ve ipratropium inhale biriken dozlarında 51 ±% 9, 79 ±% 14, ve 89 ±% 2 (Şekil 5, alt panel) inhibe etmiş ve 0.9 ug / kg olmuştur. g&quot;/&gt; Şekil 1: Solunum birimi kuru toz aerosol üreteci ile bağlı. Sıvı formülasyonlardan aerosol üretmek için kullanılan nebulizatör sağda gösterilmiştir. 1), Wright Dust feed, 2), siklon, 3) şırınga pompası, 4) püskürtme nebulizatör ön ayırıcı sokulur, 5) seyreltme hava karıştırıcı. Nebulize aerosoller tatbik edilirken, toz besleme ve siklon şırınga pompası, püskürtme nebulizatör / ön-separatör ve seyreltme hava karıştırıcı ile değiştirilir. (Oldham 21 değiştirilmiş) büyütülmüş bir görünüşüdür inhalasyon ünitesi içine tutma tüp sokularak oluşturulur hayvanın burun çevresinde solunum bölgesinde aerosol akımı yolu gösterir. Aerosol, inhalasyon ünitesi merkez aerosol (gri) plenum doldurur dış (beyaz), basınç bölmesi ve atık toplama filtre içine hafif bir vakum tarafından geri çekilir hayvanın burun dışarı akar (gösterilmemiştir). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig1large.jpg" target="_blank">pl</a>hafifletmek bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/55454/55454fig2.jpg" /> Şekil 2: Gerçek zamanlı aerosol monitör ölçümleri inhalasyon ünitesi aerosol konsantrasyonu ~ aerosol üreteci açtıktan sonra 30 dakika dengeye ulaşır teyit etmektedir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/55454/55454fig3.jpg" /> Şekil 3: basamaklı impaktörü (Mavi çubuk grafik) her aşamasında toplanan ipratropium kütle aerosol partikül büyüklüğü dağılımının MMAD ve GSD hesaplamak için kullanılan eğri (siyah eğri) ile kaplanmıştır. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig3large.jpg" target="_blank">Lütfen</a>Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/55454/55454fig4.jpg" /> Şekil 4: (Hsieh 31 modifiye edilmiş) sadece burundan solunum yoluyla verilen aerosoller için MMAD bir fonksiyonu olarak fare akciğerlerinde için Biriktirme kısmı. parçacık için 0.5&#39;ten az aerosol en um solunumla boyutları ve (sigara dumanı gibi) akciğerlerde çökmez. parçacık daha büyük 5 um&#39;yi boyutları için, aerosol en burun üzerinden filtre edilir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/55454/55454fig5.jpg" /> Şekil 5: nebulize metakolin administe ile indüklenen solunum sistemi direnci hızla artmasıFarelere kırmızı farelerde (n = 8 üst panel, grup başına) için sadece burundan solunum yoluyla verilir ipratropium tarafından engellenir. İpratropyum 0.1 ug / kg arasında bir ED50 biriken dozu (* p &lt;0.05 karşı kontrol, alt panel) ile solunum sistemi direncinde metakolin neden olduğu artışı engellemiştir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55454/55454fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td colspan="3"> Kaskad Empaktörü veri MMAD&#39;si ve GSD hesaplamak için kullanılan </td></tr><tr><td> Sahne Filtre </td><td> Filtre üzerinde Ipratropium HPLC (mg) </td><td> Sahne Kesim Çapı (mm) </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> Tablo 1: Cascade darbe verileri MMAD&#39;si ve GSD hesaplamak için kullanılan

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

Burada tarif edilen inhalasyon ünitesi oluşturmak karakterizasyon için numune ve eşit kemirgenler akciğerlerde ilaç aerosolü bırakabilir. Bu etkinlik ve akciğerlerinde biriken ilaç dozları güvenliği klinik öncesi belirlenmesini sağlar; Klinik kullanılan ilaç gelişimini sağlayan anahtar verileri.

Kuru Toz ve Eczacılık Nebulize Aerosol Soluma bir Burun sadece Pozlama Sistemi Kullanarak Fare teslim

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

40.6K Görüntüleme.  Amgen.  Burada tarif edilen inhalasyon ünitesi oluşturmak karakterizasyon için numune ve eşit kemirgenler akciğerlerde ilaç aerosolü bırakabilir. Bu etkinlik ve akciğerlerinde biriken ilaç dozları güvenliği klinik öncesi belirlenmesini sağlar; Klinik kullanılan ilaç gelişimini sağlayan anahtar verileri. 

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

Intranasal Administration of CNS Therapeutics to Awake Mice

Intranasal administration is a method of delivering therapeutic agents to the central nervous system (CNS). It is non-invasive and allows large molecules that do not cross the blood-brain barrier access to the CNS. Drugs are directly targeted to the CNS with intranasal delivery, reducing systemic exposure and thus unwanted systemic side effects1. Delivery from the nose to the CNS occurs within minutes along both the olfactory and trigeminal neural pathways via an extracellular route and does not require drug to bind to any receptor or axonal transport2. Intranasal delivery is a widely publicized method and is currently being used in human clinical trials3.
Intranasal delivery of drugs in animal models allows for initial evaluation of pharmacokinetic distribution and efficacy. With mice, it is possible to administer drugs to awake (non-anesthetized) animals on a regular basis using a specialized intranasal grip. Awake delivery is beneficial because it allows for long-term chronic dosing without anesthesia, it takes less time than with anesthesia, and can be learned and done by many people so that teams of technicians can dose large numbers of mice in short periods. Efficacy of therapeutics administered intranasally in this way to mice has been demonstrated in a number of studies including insulin in diabetic mouse models 4-6 and deferoxamine in Alzheimer's mouse models. 7,8
The intranasal grip for mice can be learned, but is not easy and requires practice, skill, and a precise grip to effectively deliver drug to the brain and avoid drainage to the lung and stomach. Mice are restrained by hand using a modified scruff in the non-dominant hand with the neck held parallel to the floor, while drug is delivered with a pipettor using the dominant hand. It usually takes 3-4 weeks of acclimating to handling before mice can be held with this grip without a stress response. We have prepared this JoVE video to make this intranasal delivery technique more accessible.

A method to intranasally administer drugs to awake mice for the purpose of targeting the brain is described. This method allows for repeat dosing over long periods using intranasal administration of drug without anesthesia, and nose-to-brain delivery with minimal systemic exposure.

Uyanık Fare CNS Therapeutics İntranazal İdaresi

Intranasal administration is a method of delivering  therapeutic agents to the central nervous system (CNS). It is  non-invasive and allows large ...

Tıp

Development of a Nose-only Inhalation Toxicity Test Chamber That Provides Four Exposure Concentrations of Nano-sized Particles

Using a numerical analysis based on computerized fluid dynamics, a nose-only inhalation toxicity chamber with four different exposure concentrations is designed and validated for flow field uniformity and cross-contamination among the exposure ports for each concentration. The designed flow field values are compared with the measured values from exposure ports located horizontally and vertically. For this purpose, nanoscale sodium chloride particles are generated as test particles and introduced to the inhalation chamber to evaluate the cross-contamination and concentration maintenance among the chambers, for each concentration group. The results indicate that the designed multiconcentration inhalation chamber can be used in animal inhalation toxicity testing without cross-contamination among concentration groups. Moreover, the designed multiconcentration inhalation toxicity chamber can also be converted to a single-concentration inhalation chamber. Further testing with gas, organic vapor, or non-nanoscale particles will ensure the use of the chamber in the inhalation testing of other test articles.

A nose-only inhalation toxicity chamber capable of testing inhalation toxicity at four different exposure concentrations was designed and validated for flow field uniformity and cross-contamination between the exposure ports for each concentration. Here, we present a protocol to confirm that the designed chamber is effective for inhalation toxicity testing.

Dört pozlama konsantrasyonları parçacıkların Nano ölçekli sağlar bir salt burun Soluma Toksisitesi Test odası gelişimi

Using a numerical analysis based on computerized fluid dynamics, a nose-only inhalation toxicity chamber with four different exposure concentrations is ...

Mühendislik

Disposable Dosators for Pulmonary Insufflation of Therapeutic Agents to Small Animals

Development of new therapeutic products requires efficacy testing in an animal model. The pulmonary route of administration can be utilized to deliver drugs locally and systemically. Evaluation of dry powder aerosols necessitates an efficient dispersion mechanism to maintain high concentrations in an exposure chamber or for direct endotracheal administration. While solutions exist to expose animals by passive inhalation to dry powder aerosols, most require masses of powder in large excess of the dose delivered. This precludes conducting early feasibility studies as insufficient drug is available at the research or early development stage to support the dose delivery requirements for conventional aerosol delivery systems. When designing an aerosol drug product, aerodynamic performance can relate directly to delivery efficiency and efficacy. Dispersion of powder into an aerosol requires energy input sufficient to overcome interparticulate forces, and particle engineering approaches can substantially improve aerosol performance. We have developed a dispersion system (dosator) which can aerosolize engineered dry powder aerosols efficiently for the purpose of direct pulmonary insufflation, dispersion into an exposure system or generation for analytical purposes.

During development of drugs for pulmonary delivery, it is necessary to evaluate pharmacokinetics and efficacy in an animal model. We present a method to build a disposable aerosol dispersion system from of-the-shelf components that can be used to administer intrapulmonary dry powder aerosol to rodents.

Küçük Hayvanlarda Terapötik Ajanların Pulmoner Burundan çekmek için tek kullanımlık dozlandırıcılara

Development of new therapeutic products requires efficacy testing in an animal model. The pulmonary route of administration can be utilized to deliver ...

Whole-Body Nanoparticle Aerosol Inhalation Exposures

Inhalation is the most likely exposure route for individuals working with aerosolizable engineered nano-materials (ENM). To properly perform nanoparticle inhalation toxicology studies, the aerosols in a chamber housing the experimental animals must have: 1) a steady concentration maintained at a desired level for the entire exposure period; 2) a homogenous composition free of contaminants; and 3) a stable size distribution with a geometric mean diameter &lt; 200 nm and a geometric standard deviation &sigma;g &lt; 2.5 5. The generation of aerosols containing nanoparticles is quite challenging because nanoparticles easily agglomerate. This is largely due to very strong inter-particle forces and the formation of large fractal structures in tens or hundreds of microns in size 6, which are difficult to be broken up. Several common aerosol generators, including nebulizers, fluidized beds, Venturi aspirators and the Wright dust feed, were tested; however, none were able to produce nanoparticle aerosols which satisfy all criteria 5.
A whole-body nanoparticle aerosol inhalation exposure system was fabricated, validated and utilized for nano-TiO2 inhalation toxicology studies. Critical components: 1) novel nano-TiO2 aerosol generator; 2) 0.5 m3 whole-body inhalation exposure chamber; and 3) monitor and control system. Nano-TiO2 aerosols generated from bulk dry nano-TiO2 powders (primary diameter of 21 nm, bulk density of 3.8 g/cm3) were delivered into the exposure chamber at a flow rate of 90 LPM (10.8 air changes/hr). Particle size distribution and mass concentration profiles were measured continuously with a scanning mobility particle sizer (SMPS), and an electric low pressure impactor (ELPI). The aerosol mass concentration (C) was verified gravimetrically (mg/m3). The mass (M) of the collected particles was determined as M = (Mpost-Mpre), where Mpre and Mpost are masses of the filter before and after sampling (mg). The mass concentration was calculated as C = M/(Q*t), where Q is sampling flowrate (m3/min), and t is the sampling time (minute). The chamber pressure, temperature, relative humidity (RH), O2 and CO2 concentrations were monitored and controlled continuously. Nano-TiO2 aerosols collected on Nuclepore filters were analyzed with a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) analysis.
In summary, we report that the nano-particle aerosols generated and delivered to our exposure chamber have: 1) steady mass concentration; 2) homogenous composition free of contaminants; 3) stable particle size distributions with a count-median aerodynamic diameter of 157 nm during aerosol generation. This system reliably and repeatedly creates test atmospheres that simulate occupational, environmental or domestic ENM aerosol exposures.

A whole-body nanoparticle aerosol inhalation exposure facility was constructed for nano-sized titanium dioxide (TiO2) inhalation toxicology studies. This system provides nano-TiO2 aerosol test atmospheres that have: 1) a steady mass concentration; 2) a homogenous composition free of contaminants; and 3) a stable particle size distribution during aerosol generation.

Tüm-Vücut Nanopartikül Aerosol Solunum Etkilenmeler

Inhalation is the most likely exposure route for individuals working with aerosolizable engineered nano-materials (ENM). To properly perform nanoparticle ...

Biyoloji

Novel Methods for Intranasal Administration Under Inhalation Anesthesia to Evaluate Nose-to-Brain Drug Delivery

Intranasal administration has been reported to be a potential pathway for nose-to-brain delivery of therapeutic agents that circumvents the blood-brain barrier. However, there have been few reports regarding not only the quantitative analysis but also optimal administration conditions and dosing regimens for investigations of nose-to-brain delivery. The limited progress in research on nose-to-brain pathway mechanisms using rodents represents a significant impediment in terms of designing nose-to-brain delivery systems for candidate drugs.
To gain some headway in this regard, we developed and evaluated two novel methods of stable intranasal administration under inhalation anesthesia for experimental animals. We also describe a method for the evaluation of drug distribution levels in the brain via the nose-to-brain pathway using radio-labeled [14C]-inulin (molecular weight: 5,000) as a model substrate of water-soluble macromolecules.
Initially, we developed a pipette-based intranasal administration protocol using temporarily openable masks, which enabled us to perform reliable administration to animals under stable anesthesia. Using this system, [14C]-inulin could be delivered to the brain with little experimental error.
We subsequently developed an intranasal administration protocol entailing reverse cannulation from the airway side through the esophagus, which was developed to minimize the effects of mucociliary clearance (MC). This technique led to significantly higher levels of [14C]-inulin, which was quantitatively detected in the olfactory bulb, cerebrum, and medulla oblongata, than the pipette method. This appears to be because retention of the drug solution in the nasal cavity was substantially increased by active administration using a syringe pump in a direction opposite to the MC into the nasal cavity.
In conclusion, the two methods of intranasal administration developed in this study can be expected to be extremely useful techniques for evaluating pharmacokinetics in rodents. The reverse cannulation method, in particular, could be useful for evaluating the full potential of nose-to-brain delivery of drug candidates.

Here, we describe two novel methods of stable intranasal administration under inhalation anesthesia with minimal physical stress for experimental animals. We also describe a method for quantitative evaluation of drug distribution levels in the brain via the nose-to-brain pathway using radiolabeled [14C]-inulin as a model substrate of water-soluble macromolecules.

Burun beyin ilaç dağıtım değerlendirmek için inhalasyon anestezi altında burunici yönetim için yeni Yöntemler

Intranasal administration has been reported to be a potential pathway for nose-to-brain delivery of therapeutic agents that circumvents the blood-brain ...

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.

Farelerde Kuru Toz Formülasyonunun Intratrakial Yönetimi

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

Using Nicotine in a Silica-Exposed Mouse Model to Promote Lung Epithelial-Mesenchymal Transition

Smoking and exposure to silica are common among occupational workers, and silica is more likely to injure the lungs of smokers than non-smokers. The role of nicotine, the primary addictive ingredient in cigarettes, in silicosis development is unclear. The mouse model employed in this study was simple and easily controlled, and it effectively simulated the effects of chronic nicotine ingestion and repeated exposure to silica on lung fibrosis through epithelial-mesenchymal transition in human beings. In addition, this model can help in the direct study of the effects of nicotine on silicosis while avoiding the effects of other components in cigarette smoke.
After environmental adaptation, mice were injected subcutaneously with 0.25 mg/kg nicotine solution into the loose skin over the neck every morning and evening at 12 h intervals over 40 days. Additionally, crystalline silica powder (1-5 &#181;m) was suspended in normal saline, diluted to a suspension of 20 mg/mL, and dispersed evenly using an ultrasonic water bath. The isoflurane-anesthetized mice inhaled 50 &#181;L of this silica dust suspension through the nose and were awoken via chest massage. Silica exposure was administrated daily on days 5-19.
The double-exposed mouse model was exposed to nicotine and then silica, which matches the exposure history of workers who are exposed to both harmful factors. In addition, nicotine promoted pulmonary fibrosis through epithelial-mesenchymal transformation (EMT) in mice. This animal model can be used to study the effects of multiple factors on the development of silicosis.

This study describes a mouse model to study the synergistic effect of nicotine on the progression of pulmonary fibrosis in experimental silicosis mice. The dual-exposure mouse model simulates the pathological progression in the lung after simultaneous exposure to nicotine and silica. The methods described are simple and highly reproducible.

Akciğer Epitelyal-Mezenkimal Geçişini Desteklemek için Silikaya Maruz Kalan Bir Fare Modelinde Nikotin Kullanılması

Smoking and exposure to silica are common among occupational workers, and silica is more likely to injure the lungs of smokers than non-smokers. The role ...

Farelere kuru toz aerosol ilaçları iletmek için özelleştirilebilir tek kullanımlık dozlayıcılar

Disposable Dosators Intended for Dry Powder Delivery to Mice

Dry powder inhalers offer numerous advantages for delivering drugs to the lungs, including stable solid-state drug formulations, device portability, bolus metering and dosing, and a propellant-free dispersal mechanism. To develop pharmaceutical dry powder aerosol products, robust in vivo testing is essential. Typically, initial studies involve using a murine model for preliminary evaluation before conducting formal studies in larger animal species. However, a significant limitation in this approach is the lack of suitable device technology to accurately and reproducibly deliver dry powders to small animals, hindering such models&#39; utility. To address these challenges, disposable syringe dosators were developed specifically for intrapulmonary delivery of dry powders in doses appropriate for mice. These dosators load and deliver a predetermined amount of powder obtained from a uniform bulk density powder bed. This discrete control is achieved by inserting a blunt needle to a fixed depth (tamping) into the powder bed, removing a fixed quantity each time. Notably, this dosing pattern has proven effective for a range of spray-dried powders. In experiments involving four different model spray-dried powders, the dosators demonstrated the ability to achieve doses within the range of 30 to 1100 &#181;g. The achieved dose was influenced by factors such as the number of tamps, the size of the dosator needle, and the specific formulation used. One of the key benefits of these dosators is their ease of manufacturing, making them accessible and cost-effective for delivering dry powders to mice during initial proof-of-concept studies. The disposable nature of the dosators facilitates use in animal procedure rooms, where cleaning and refilling reusable systems and weighing materials is inconvenient. Thus, developing disposable syringe dosators has addressed a significant hurdle in murine dry powder delivery for proof-of-concept studies, enabling researchers to conduct more accurate and reproducible preliminary studies in small animal models for pulmonary drug delivery.

Yazar Spotlight: Küçük Hayvan Modellerinde Kuru Toz İnhalerlerinin Klinik Öncesi Testi için Tek Kullanımlık Bir Dozatör Geliştirme 

Pharmaceutical dry powder development necessitates reliable in vivo testing, often using a murine model. Device technology for accurately and reproducibly delivering dry powder aerosols to mice is restricted. This study presents disposable dosators for pulmonary drug delivery at mouse-relevant doses, aiding initial proof-of-concept research.

Farelere kuru toz verilmesi için tasarlanmış tek kullanımlık dozlayıcılar

Dry powder inhalers offer numerous advantages for delivering drugs to the lungs, including stable solid-state drug formulations, device portability, bolus ...

Kuru Toz ve Eczacılık Nebulize Aerosol Soluma bir Burun sadece Pozlama Sistemi Kullanarak Fare teslim

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

PLAYLIST