Name: spatio-temporal in vivo imaging of ocular drug delivery systems using fiberoptic confocal laser microendoscopy
Uploaded: 2021-09-27T14:00:00
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इस शोध को NTU-Northwestern Institute for Nanomedicine (NNIN) अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था (SV को) और सिंगापुर नेशनल रिसर्च फाउंडेशन ग्रांट AG/CIV/GC70-C/NRF/2013/2 और सिंगापुर के स्वास्थ्य और जैव चिकित्सा विज्ञान (HBMS) उद्योग संरेखण निधि प्री-पोजिशनिंग (IAF-PP) अनुदान H18/01/a0/018 द्वारा भाग में विज्ञान, प्रौद्योगिकी और अनुसंधान एजेंसी द्वारा प्रशासित (A*STAR) (A* STAR) के लिए एजेंसी द्वारा प्रशासित किया गया था। ट्रांसलेशनल और आणविक इमेजिंग (LTMI) के लिए ड्यूक-NUS प्रयोगशाला के सदस्यों को रसद और उपकरणों पर अध्ययन और प्रशिक्षण के निष्पादन की सुविधा के लिए धन्यवाद। सुश्री विस्ना नोवेरा को उनके संपादकीय सहायता के लिए विशेष धन्यवाद।

यहां वर्णित सभी तरीकों को सिंगहेल्थ (सिंगापुर) में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) द्वारा अनुमोदित किया गया है। मादा C57BL / 6 जे चूहों (6- 8 सप्ताह पुराने; 18-20 ग्राम) InVivos, सिंगापुर से प्राप्त किए गए...

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	<li>Chaw, S. Y., Novera, W., Chacko, A. -. M., Wong, T. T. L., Venkatraman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+fate+of+liposomes+after+subconjunctival+ocular+delivery.">In vivo fate of liposomes after subconjunctival ocular delivery.</a> Journal of Controlled Release. 329, 162-174 (2021).</li><li>Kuo, J. C. -. H., 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=Detection+of+colorectal+dysplasia+using+fluorescently+labelled+lectins.">Detection of colorectal dysplasia using fluorescently labelled lectins.</a> Scientific Reports. 6 (1), 24231 (2016).</li><li>Wu, Y. -. F., 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=A+custom+multiphoton+microscopy+platform+for+live+imaging+of+mouse+cornea+and+conjunctiva.">A custom multiphoton microscopy platform for live imaging of mouse cornea and conjunctiva.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e60944 (2020).</li><li>Zhivov, A., Stachs, O., Kraak, R., Stave, J., Guthoff, 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=In+vivo+confocal+microscopy+of+the+ocular+surface.">In vivo confocal microscopy of the ocular surface.</a> The Ocular Surface. 4 (2), 81-93 (2006).</li><li>Bassyouni, F., ElHalwany, N., Ab del Rehim, M., Neyfeh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+and+new+technologies+applied+in+controlled+drug+delivery+system.">Advances and new technologies applied in controlled drug delivery system.</a> Research on Chemical Intermediates. 41 (4), 2165-2200 (2015).</li><li>Sercombe, L., 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=Advances+and+challenges+of+liposome+assisted+drug+delivery.">Advances and challenges of liposome assisted drug delivery.</a> Frontiers in Pharmacology. 6, (2015).</li><li>Koning, G. A., Storm, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+drug+delivery+systems+for+the+intracellular+delivery+of+macromolecular+drugs.">Targeted drug delivery systems for the intracellular delivery of macromolecular drugs.</a> Drug Discovery Today. 8 (11), 482-483 (2003).</li><li>Metselaar, J. M., Storm, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+in+the+treatment+of+inflammatory+disorders.">Liposomes in the treatment of inflammatory disorders.</a> Expert Opinion on Drug Delivery. 2 (3), 465-476 (2005).</li><li>Ding, B. S., Dziubla, T., Shuvaev, V. V., Muro, S., Muzykantov, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+drug+delivery+systems+that+target+the+vascular+endothelium.">Advanced drug delivery systems that target the vascular endothelium.</a> Molecular Interventions. 6 (2), 98-112 (2006).</li><li>Hua, S., Wu, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+lipid-based+nanocarriers+for+targeted+pain+therapies.">The use of lipid-based nanocarriers for targeted pain therapies.</a> Frontiers in Pharmacology. 4, 143 (2013).</li><li>Sharma, A., Sharma, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+in+drug+delivery:+Progress+and+limitations.">Liposomes in drug delivery: Progress and limitations.</a> International Journal of Pharmaceutics. 154 (2), 123-140 (1997).</li><li>Abrishami, M. 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=Preparation,+characterization,+and+in+vivo+evaluation+of+nanoliposomes-encapsulated+Bevacizumab+(Avastin)+for+intravitreal+administration.">Preparation, characterization, and in vivo evaluation of nanoliposomes-encapsulated Bevacizumab (Avastin) for intravitreal administration.</a> Retina. 29 (5), 699-703 (2009).</li><li>Pleyer, U., 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=Ocular+absorption+of+cyclosporine+A+from+liposomes+incorporated+into+collagen+shields.">Ocular absorption of cyclosporine A from liposomes incorporated into collagen shields.</a> Current Eye Research. 13 (3), 177-181 (1994).</li><li>Shen, Y., Tu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+ocular+pharmacokinetics+of+ganciclovir+liposomes.">Preparation and ocular pharmacokinetics of ganciclovir liposomes.</a> The AAPS Journal. 9 (3), 371-377 (2007).</li><li>Weijtens, O., 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=High+concentration+of+dexamethasone+in+aqueous+and+vitreous+after+subconjunctival+injection.">High concentration of dexamethasone in aqueous and vitreous after subconjunctival injection.</a> American Journal of Ophthalmology. 128 (2), 192-197 (1999).</li><li>Voss, K., 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=Development+of+a+novel+injectable+drug+delivery+system+for+subconjunctival+glaucoma+treatment.">Development of a novel injectable drug delivery system for subconjunctival glaucoma treatment.</a> Journal of Controlled Release. 214, 1-11 (2015).</li><li>Giarmoukakis, 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=Biodegradable+nanoparticles+for+controlled+subconjunctival+delivery+of+latanoprost+acid:+In+vitro+and+in+vivo+evaluation.+Preliminary+results.">Biodegradable nanoparticles for controlled subconjunctival delivery of latanoprost acid: In vitro and in vivo evaluation. Preliminary results.</a> Experimental Eye Research. 112, 29-36 (2013).</li><li>Shah, N. V., 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=Intravitreal+and+subconjunctival+melphalan+for+retinoblastoma+in+transgenic+mice.">Intravitreal and subconjunctival melphalan for retinoblastoma in transgenic mice.</a> Journal of Ophthalmology. 2014, 829879 (2014).</li><li>Dastjerdi, M. H., Sadrai, Z., Saban, D. R., Zhang, Q., Dana, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Penetration+of+Topical+and+Subconjunctival+Bevacizumab.">Corneal Penetration of Topical and Subconjunctival Bevacizumab.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 52 (12), 8718-8723 (2011).</li><li>Ezra-Elia, 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=Can+an+in+vivo+imaging+system+be+used+to+determine+localization+and+biodistribution+of+AAV5-mediated+gene+expression+following+subretinal+and+intravitreal+delivery+in+mice.">Can an in vivo imaging system be used to determine localization and biodistribution of AAV5-mediated gene expression following subretinal and intravitreal delivery in mice.</a> Experimental Eye Research. 176, 227-234 (2018).</li><li>Movila, 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=Intravital+endoscopic+technology+for+real-time+monitoring+of+inflammation+caused+in+experimental+periodontitis.">Intravital endoscopic technology for real-time monitoring of inflammation caused in experimental periodontitis.</a> Journal of Immunological Methods. 457, 26-29 (2018).</li><li>Vanherp, L., 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=Bronchoscopic+fibered+confocal+fluorescence+microscopy+for+longitudinal+in+vivo+assessment+of+pulmonary+fungal+infections+in+free-breathing+mice.">Bronchoscopic fibered confocal fluorescence microscopy for longitudinal in vivo assessment of pulmonary fungal infections in free-breathing mice.</a> Scientific Reports. 8 (1), 3009 (2018).</li><li>Chagnon, F., 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=In+vivo+intravital+endoscopic+confocal+fluorescence+microscopy+of+normal+and+acutely+injured+rat+lungs.">In vivo intravital endoscopic confocal fluorescence microscopy of normal and acutely injured rat lungs.</a> Laboratory Investigation. 90 (6), 824-834 (2010).</li><li>Yun, J. Y., 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+effect+of+near-infrared+fluorescence+conjugation+on+the+anti-cancer+potential+of+cetuximab.">The effect of near-infrared fluorescence conjugation on the anti-cancer potential of cetuximab.</a> Laboratory Animal Research. 34 (1), 30-36 (2018).</li></ol>

जैसा कि परिणामों से दिखाया गया है, सीएलएम आंखों में लिपोसोम के ओकुलर वितरण की छवि के लिए एक सरल और व्यवहार्य विधि प्रदान करता है। हमने पहले सीएलएम के उपयोग का प्रदर्शन किया ताकि समय 1 पर माउस आंख के भीतर ?...

रक्त निकासी, ऊतक वितरण, और जीवित प्रणालियों में दवाओं के लक्ष्य अधिभोग विवो दवा स्वभाव में समझने के लिए स्तंभ हैं। प्रीक्लिनिकल पशु मॉडल में, इन मापदंडों का मूल्यांकन आमतौर पर दवा प्रशासन के बाद विशेष समय बिंदुओं पर लगातार रक्त और ऊतक नमूने द्वारा किया जाता है। हालांकि, ये प्रक्रियाएं आम तौर पर आक्रामक होती हैं, अक्सर गैर-उत्तरजीविता माप शामिल होती हैं, और सांख्यिकीय शक्ति के लिए बड़े पशु समूहों की आवश्यकता होती है। जानवरों के अत्यधिक उपयोग के लिए नैतिक चिंताओं के साथ-साथ अतिरिक्त लागत और समय खर्च हो सकता है। नतीजतन, गैर-इनवेसिव इमेजिंग तेजी से बायोडिस्ट्रिब्यूशन अध्ययन में एक अभिन्न कदम बन रहा है। Confocal लेजर माइक्रोएंडोस्कोपी (CLM1,2) अच्छी तरह से ओकुलर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है गैर-invasively उच्च संवेदनशीलता और उच्च संकल्प के साथ जीवित जानवरों की आंखों में चिकित्सीय के spatio-अस्थायी वितरण छवि 1,3,4.
सीएलएम में डीडीएस और दवा जैव उपलब्धता के व्यापक परिमाणीकरण से पहले ओकुलर ड्रग डिलीवरी सिस्टम (डीडीएस) की मजबूत स्क्रीनिंग की सुविधा प्रदान करने की क्षमता है, जैसे कि लिपोसोम। Liposomes अपने भौतिक-रासायनिक और biophysical गुणों को ट्यूनिंग में उनके लचीलेपन के लिए आकर्षक हैं5,6,7,8,9,10,11 चिकित्सीय कार्गो की एक बड़ी विविधता encapsulate और दवा रिलीज और कार्रवाई की अवधि के ऊतक साइट को नियंत्रित करने के लिए। लिपोसोम का उपयोग बड़े अणुओं के वितरण के लिए ओकुलर अनुप्रयोगों में किया गया है, जैसे कि मोनोक्लोनल एंटीबॉडी बेवासिज़ुमेब 12, और साइक्लोस्पोरिन 13 और गैंसिक्लोविर 14 जैसे छोटे अणु। दवा से भरी हुई लिपोसोम में गैर-लिपोसोमल "मुफ्त दवा" योगों की तुलना में लंबे समय तक जैविक आधे जीवन और लंबे समय तक चिकित्सीय प्रभाव होते हैं। हालांकि, ओकुलर ऊतक में दवा वितरण आमतौर पर आंख के तरल घटकों में दवा की सांद्रता से extrapolated है (यानी, रक्त, जलीय हास्य, और vitreous humor15,16,17)। लोड किए गए ड्रग कार्गो के विवो भाग्य में प्रारंभिक के रूप में नैनोकैरियर के गुणों द्वारा परिभाषित किया गया है, फ्लोरोसेंट लिपोसोम की सीएलएम इमेजिंग ऊतक लक्ष्यीकरण और सीटू ऊतक निवास समय में प्रकट करने के लिए दवा के लिए एक सरोगेट के रूप में काम कर सकती है। इसके अलावा, सीएलएम के साथ वितरण के दृश्य साक्ष्य डीडीएस को फिर से डिजाइन कर सकते हैं, दवा के चिकित्सीय लाभों का मूल्यांकन कर सकते हैं, और शायद प्रतिकूल जैविक घटनाओं की भविष्यवाणी भी कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, समय की लंबी अवधि के लिए डीडीएस के अवांछनीय स्थानीयकरण के कारण ऊतक विषाक्तता)।
यहां, एक चरण-दर-चरण प्रक्रिया एक दोहरे बैंड सीएलएम सिस्टम के साथ लाइव चूहों में लिपोसोम के ओकुलर बायोडिस्ट्रिब्यूशन का अध्ययन करने के तरीके पर विस्तृत है। यह विशिष्ट सीएलएम प्रणाली वास्तविक समय में दो-रंग प्रतिदीप्ति (488 एनएम और 660 एनएम पर हरे और लाल उत्तेजना लेजर के साथ) का पता लगा सकती है, जिसमें 8 फ्रेम / एस की आवृत्ति होती है। शारीरिक रूप से आंख पर पता लगाने की जांच रखकर, प्रोटोकॉल 2% इवांस ब्लू (ईबी) डाई के साथ चूहों में पूर्व-इंजेक्ट किए गए अंतःशिरा (IV) में subconjunctival प्रशासन पर छवि अधिग्रहण और ग्रीन-फ्लोरोसेंट लिपोसोम के विश्लेषण को प्रदर्शित करता है। ईबी डाई लाल प्रतिदीप्ति चैनल में संवहनी संरचनाओं की कल्पना करने में मदद करता है। हम फॉस्फोलिपिड पीओपीसी (यानी, 1-palmitoyl-2-oleoyl-glycero-3-phosphocholine) से बने 100 एनएम तटस्थ लिपोसोम का आकलन करने वाले एक अध्ययन से प्रतिनिधि परिणाम दिखाते हैं और फ्लोरोसीन-टैग किए गए फॉस्फोलिपिड Fl-DHPE (यानी, N-(fluorescein-5-thiocarbamoyl)-1,2-dihexa-decanoylsn-glycero-3-phosphoethanolamine के अनुपात में 1,2-dihexa-decanoylsn-glycero-3-phosphoethanolamine के साथ डोप किया गया है। ). CLM EB-सना हुआ ओकुलर ऊतक सीमाओं के चित्रण द्वारा 15 μm अक्षीय और 3.30 μm पार्श्व संकल्प पर हरे रंग के फ्लोरोसीन-टैग किए गए लिपोसोम पर कब्जा करने में सक्षम है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.08 &#181;m polycarbonate filter</td>
			<td>Whatman, USA</td>
			<td>110604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.22 &#181;m syringe filter</td>
			<td>Fisherbrand, Ireland</td>
			<td>09-720-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% Proxymetacaine hydrochloride sterile opthalmic solution</td>
			<td>Alcon, Singapore</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 &#181;L Glass Syringe</td>
			<td>Hamilton, USA</td>
			<td>65460-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-Palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC)</td>
			<td>Avanti, USA</td>
			<td>850457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>32 G needle (Hamilton, 0.5&#8221; PT4)</td>
			<td>Hamilton, USA</td>
			<td>7803-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal Temperature Controller with heating plate (15 cm x 20 cm)</td>
			<td>WPI, USA</td>
			<td>ATC 2000 &#38; 61800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellvizio Dual Band, S1500 Probe and Quantikit (Calibration kit in step 3.5)</td>
			<td>Mauna Kea Technologies, France</td>
			<td></td>
			<td>Tip diameter: 1.5 mm, field of view: 600 &#181;m x 500 &#181;m, axial resolution: 15 &#181;m, lateral resolution: 3.3 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma Aldrich, USA</td>
			<td>472476</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont Tweezers #5, Dumostar</td>
			<td>WPI, USA</td>
			<td>500233</td>
			<td>11 cm, Straight, 0.1 mm x 0.06 mm Tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Evans Blue</td>
			<td>Sigma Aldrich, USA</td>
			<td>E2129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fusidic acid eye drop</td>
			<td>LEO Pharma, Denmark</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institutes of Health, USA</td>
			<td></td>
			<td>https://imagej.nih.gov/ij/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Malvern Zetasizer Nano ZS</td>
			<td>Malvern Panalytical, UK</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma Aldrich, USA</td>
			<td>179337</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini Extruder</td>
			<td>Avanti, USA</td>
			<td>610020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(fluorescein-5-thiocarbamoyl)-1,2-dihexadecanoylsn-glycero-3-phosphoethanolamine (triethylammonium salt) (FL-DHPE)</td>
			<td>Invitrogen, USA</td>
			<td>F362</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Gibco, USA</td>
			<td>10010023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope System with table clamp stand</td>
			<td>Olympus, Tokyo, Japan</td>
			<td>SZ51 &#38; SZ2-STU3</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spatio-temporal in vivo imaging of ocular drug delivery systems using fiberoptic confocal laser microendoscopy

Subconjunctival इंजेक्शन आसान ट्रांस-स्क्लरल एक्सेस के कारण ओकुलर दवाओं को प्रशासित करने के लिए एक आकर्षक मार्ग है जो पूर्वकाल ओकुलर बाधाओं को बायपास करता है, जैसे कि कॉर्निया और कंजंक्टिवा। जबकि कुछ अध्ययनों में subconjunctival इंजेक्शन पर दवाओं के चिकित्सीय प्रभाव और फार्माकोकाइनेटिक्स का वर्णन किया गया है, बहुत कम दवाओं या दवा वितरण प्रणालियों (डीडीएस) के ओकुलर वितरण का आकलन करते हैं। उत्तरार्द्ध इंट्राओकुलर डीडीएस डिजाइन और दवा जैव उपलब्धता के अनुकूलन के लिए वांछित ओकुलर स्थानीयकरण और कार्रवाई की अवधि (जैसे, तीव्र बनाम लंबे समय तक) को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह अध्ययन फाइबरऑप्टिक कॉन्फोकल लेजर माइक्रोएंडोस्कोपी (सीएलएम) के उपयोग को स्थापित करता है ताकि उप-कंजंक्टिवल इंजेक्शन के बाद जीवित चूहों में वास्तविक समय में फ्लोरोसेंट लिपोसोम के ओकुलर वितरण का गुणात्मक रूप से अध्ययन किया जा सके। माइक्रोस्कोपिक स्तर पर ऊतकों के विवो दृश्य निरीक्षण के लिए डिज़ाइन किया जा रहा है, यह सीएलएम इमेजिंग विधि का पहला पूर्ण विवरण भी है जो सबकंजंक्टिव इंजेक्शन के बाद आंखों में इंजेक्टेबल्स के स्पैटियो-टेम्पोरल वितरण का अध्ययन करता है।

प्रोटोकॉल CLM की उपयोगिता को प्रदर्शित करता है ताकि subconjunctival इंजेक्शन के माध्यम से प्रशासित हरे फ्लोरोसेंट liposomes के spatio-temporal ocular वितरण का आकलन किया जा सके। सीएलएम प्रणाली की दोहरी रंग क्षमता (488 एनएम और 660 एनएम उत्?...

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Spatio-Temporal In Vivo Imaging of Ocular Drug Delivery Systems using Fiberoptic Confocal Laser Microendoscopy

हम फाइबरऑप्टिक कॉन्फोकल लेजर माइक्रोएंडोस्कोपी (सीएलएम) के उपयोग के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं ताकि उप-संयुग्मन इंजेक्शन के बाद आंखों में लिपोसोम के स्पैटो-टेम्पोरल वितरण का गैर-आक्रामक रूप से अध्ययन किया जा सके।

Fiberoptic Confocal लेजर माइक्रोएंडोस्कोपी का उपयोग कर ओकुलर ड्रग डिलीवरी सिस्टम के विवो इमेजिंग में Spatio-टेम्पोरल

Subconjunctival injection is an attractive route to administer ocular drugs due to easy trans-scleral access that bypasses anterior ocular barriers, such ...

यह प्रोटोकॉल नए योगों की स्क्रीनिंग की सुविधा प्रदान करता है ताकि यह बेहतर ढंग से समझा जा सके कि संशोधन उनके ऊतक निवास समय को कैसे प्रभावित करते हैं, जो एक इष्टतम दवा वितरण प्रणाली को डिजाइन करने में महत्वपूर्ण है। यह तकनीक noninvasive है और realtime इमेजिंग की अनुमति देता है, जो नमूने के लिए जानवरों के अत्यधिक उपयोग को कम करता है। दवा वितरण प्रणालियों को इमेजिंग और चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए फिर से डिज़ाइन किया जा सकता है, जिसमें केवल चिकित्सीय दवा और एक नैनो-वाहक में इमेजिंग समूह शामिल हैं।यह कैंसर और संक्रामक रोग दोनों के इलाज में उपयोगी अनुप्रयोगों है। प्रक्रिया का प्रदर्शन राशा Msallam, मेरी प्रयोगशाला से एक वरिष्ठ अनुसंधान साथी हो जाएगा. शुरू करने के लिए, subconjunctival इंजेक्शन से दो घंटे पहले, इवांस नीले, या ईबी के प्रति किलोग्राम 2.5 मिलीग्राम के साथ पूंछ के माध्यम से अंतःशिरा रूप से माउस इंजेक्ट करें। माउस को 5% आइसोफ्लुरान के साथ बेहोश करने के बाद, माउस को नाक शंकु में स्थानांतरित करें और हीटिंग पैड पर बेहोश माउस बनाए रखें।फिर, इंजेक्ट करने के लिए आंख के पास व्हिस्कर को ट्रिम करें। आंख पर सीधे 0.5% प्रॉक्सीमेटाकेन हाइड्रोक्लोराइड समाधान की एक बूंद डालें। इसके बाद, फ्लोरोसेंट लिपोसोम के साथ 32-गेज सुई से सुसज्जित एक 10-माइक्रोलीटर ग्लास सिरिंज लोड करें और सुनिश्चित करें कि सिरिंज में हवा के बुलबुले मौजूद नहीं हैं।एक चिमटी का उपयोग करते हुए, कंजंक्टिवा को उठाएं और धीरे-धीरे सबकंजक्टिवल स्पेस में लिपोसोम इंजेक्ट करें, फिर सुई को धीरे-धीरे वापस ले लें, वापस प्रवाह को रोकदें। फ्लोरोसेंट liposomes के साथ भरा bleb के गठन सुनिश्चित करें. आंख पर एक 1% फ्यूसिटिक एसिड ड्रॉप का प्रशासन करें और माउस की निगरानी करें जब तक कि यह चेतना प्राप्त न कर ले।CLM सिस्टम पर स्विच करें। CLM सिस्टम के लिए प्रोब कनेक्ट करें। इस बिंदु पर अधिग्रहण फ़ाइलों के लिए फ़ील्ड-का-दृश्य और स्थान चुनें.यह सुनिश्चित करने के लिए लेजर तीव्रता को समायोजित करें कि फ्लोरोसीन डीएचपीई के लिए प्रतिदीप्ति का पता लगाने रैखिक सीमा में है, और विभिन्न समय बिंदुओं पर ली गई छवियों के बीच तुलना के लिए तीव्रता को सुसंगत रखें। सिस्टम को 15 मिनट के लिए गर्म करने के बाद, प्रत्येक लेजर के लिए सफाई, कुल्ला और फ्लोरो -4 समाधान युक्त अंशांकन किट का उपयोग करके निर्माता के निर्देशों के अनुसार सिस्टम को कैलिब्रेट करें। संक्षेप में, सफाई की शीशी में प्रत्येक पांच सेकंड के लिए टिप को डुबोकर कैलिब्रेट करना शुरू करें, और फिर रिंसिंग शीशी में।पृष्ठभूमि रिकॉर्डिंग के लिए हवा में टिप छोड़ दें जांच विभिन्न फाइबर से पृष्ठभूमि मूल्यों को सामान्य करने के लिए, छवि एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए। फिर से, सफाई की शीशी में पांच सेकंड के लिए टिप को विसर्जित करें, और फिर रिंसिंग शीशी में। इसके बाद, संकेत मानों को सामान्य करने के लिए पांच सेकंड के लिए फ्लोरो -4 488-नैनोमीटर युक्त शीशी में टिप को विसर्जित करें।सफाई की शीशी में पांच सेकंड के लिए टिप विसर्जन को दोहराएं, इसके बाद रिंसिंग शीशी। टिप को रिंसिंग शीशी में रखें जब तक कि पिछले चरण में दर्ज प्रतिदीप्ति संकेत गायब न हो जाए। फिर, जांच में विभिन्न तंतुओं से सिग्नल मूल्यों को सामान्य करने के लिए फ्लोरो -4 660-नैनोमीटर युक्त शीशी में टिप को स्थानांतरित करें।अंशांकन के बाद, सुनिश्चित करें कि जांच की पृष्ठभूमि के लिए मान 100 से कम है। अन्यथा, एक कपास टिप applicator के साथ जांच की बार-बार सफाई प्रदर्शन. एक संलग्न हीटिंग पैड के साथ पशु तापमान नियंत्रक पर स्विच करें, और तापमान को 37 डिग्री सेल्सियस तक समायोजित करें।सर्जिकल ड्रेप के साथ हीटिंग पैड को कवर करने के बाद, हीटिंग पैड पर नाक शंकु को ठीक करें। एक प्रेरण कक्ष में 5% आइसोफ्लुरेन का उपयोग करके माउस को बेहोश करने के बाद, माउस को नाक शंकु में स्थानांतरित करें और हीटिंग पैड पर बेहोश माउस को बनाए रखें। फिर, आंख पर एनेस्थेटिक 0.5% प्रॉक्सीमेटाकेन हाइड्रोक्लोराइड समाधान की एक बूंद डालें।ओकुलर सतह को धोने और लेंस के क्रिस्टलीकरण से बचने के लिए, कुछ खारा बूंदों को छोड़कर आंखों को चिकना रखें। फिर, घुमाएं और 0.67 गुना आवर्धन पर सीधे फोकस में माउस आंख ergonomically देखने के लिए माइक्रोस्कोप के आईपीस को समायोजित करें। लेजर को चालू करें और छविबनाने के लिए सीधे आंखों के क्षेत्र पर एक कलम की तरह जांच रखें।फिर, ब्याज के क्षेत्र में आंख में प्रतिदीप्ति का निरीक्षण करने के लिए रिकॉर्डिंग अधिग्रहण शुरू करें। रिकॉर्डिंग को रोकें जब सभी क्षेत्रों को ध्वजांकित किया जाता है और सटीक फ्रेम पर सटीक जांच स्थान जानने के लिए आंखों के नक्शे के अनुसार लेबल किया जाता है। अधिग्रहण फ़ाइलें पहले से चुने गए स्थान में वीडियो फ़ाइलों के रूप में स्वचालित रूप से सहेजी जाएंगी.प्रतिदीप्ति इमेजिंग ने स्क्लेरा और कॉर्निया क्षेत्रों के बीच अलग-अलग अंतर का खुलासा किया। एपिस्क्लेरा और कंजंक्टिवा के उच्च संवहनीकरण ने स्क्लेरा क्षेत्र को ईबी के साथ लाल रंग का दाग दिया। कॉर्निया, जिसमें वास्कुलचर की कमी है, काला दिखाई दिया। सात दिवसीय अध्ययन में लिम्बस और स्क्लेरा के विपरीत प्रतिदीप्ति देखी गई थी।फ्लोरोसीन डाई-इंजेक्टेड नियंत्रण चूहों ने लिपोसोम-व्युत्पन्न प्रतिदीप्ति की विशिष्टता की पुष्टि की। प्रतिदीप्ति तीव्रता पहले और तीसरे दिन उच्च थे। हरे रंग की प्रतिदीप्ति समय के साथ लिम्बस और स्क्लेरा क्षेत्रों में लिपोसोम कमी को बढ़ावा देती है।अस्थायी लिम्बस और बेहतर लिम्बस क्षेत्रों में पोस्ट-इंजेक्शन दिन एक से दिन तीन तक प्रतिदीप्ति संकेतों में अंतर महत्वपूर्ण नहीं थे, जो लिम्बस क्षेत्र, विशेष रूप से कॉर्नियल परिधि के लिए तटस्थ लिपोसोम की वरीयता का संकेत देते हैं। पोस्ट-इंजेक्शन के दिन अस्थायी और बेहतर क्षेत्रों के लिए, स्क्लेरा में प्रतिदीप्ति लिम्बस की तुलना में छह गुना अधिक थी। तीसरे और सातवें दिन तक, अस्थायी और बेहतर क्षेत्रों में स्क्लेरा में लिपोसोम को काफी कम कर दिया गया था, जिसे ओकुलर क्लीयरेंस तंत्र के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था।इंजेक्शन साइट से दूरी के कारण नाक और अवर क्षेत्रों में प्रतिदीप्ति की सबसे कम मात्रा का पता चला था। रिकॉर्डिंग को रोकने से पहले आंखों के नक्शे के अनुसार फ्लेक फ्रेम को लेबल करना महत्वपूर्ण है। लेजर तीव्रता सुसंगत रखें, और विभिन्न प्रयोगों में उचित तुलना के लिए अधिकतम पृष्ठभूमि मूल्य को परिभाषित करें।लीड योगों की पहचान के बाद, जानवरों में व्यापक फार्माकोकाइनेटिक और बायोडिस्ट्रिब्यूशन अध्ययन दवा की जैव उपलब्धता का अध्ययन करने और उनके योगों की चिकित्सीय प्रभावकारिता को मान्य करने के लिए आयोजित किया जा सकता है।

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Spatio-Temporal In Vivo Imaging of Ocular Drug Delivery Systems using Fiberoptic Confocal Laser Microendoscopy

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

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3 आयामी सेल संस्कृति के लिए स्वयं रिपोर्टिंग Scaffolds

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Models and Methods to Evaluate Transport of Drug Delivery Systems Across Cellular Barriers

मॉडल और सेलुलर बाधाओं को पार दवा वितरण प्रणाली के परिवहन का मूल्यांकन करने के तरीके

Sub-micrometer carriers (nanocarriers; NCs) enhance efficacy of drugs by improving solubility, stability, circulation time, targeting, and release. ...

A Label-free Technique for the Spatio-temporal Imaging of Single Cell Secretions

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Inter-cellular communication is an integral part of a complex system that helps in maintaining basic cellular activities. As a result, the malfunctioning ...

Multimodal Imaging and Spectroscopy Fiber-bundle Microendoscopy Platform for Non-invasive, In Vivo Tissue Analysis

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बहुविध इमेजिंग और गैर इनवेसिव के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी फाइबर बंडल Microendoscopy प्लेटफार्म,<em&gt; Vivo</em&gt; ऊतक विश्लेषण

Recent fiber-bundle microendoscopy techniques enable non-invasive analysis of in vivo tissue using either imaging techniques or a combination of ...

Manufacture and Drug Delivery Applications of Silk Nanoparticles

सिल्क नैनोकणों के निर्माण और दवा वितरण अनुप्रयोगों

Silk is a promising biopolymer for biomedical and pharmaceutical applications due to its outstanding mechanical properties, biocompatibility and ...

Comprehensive Evaluation of the Effectiveness and Safety of Placenta-Targeted Drug Delivery Using Three Complementary Methods

तीन पूरक विधियों का उपयोग करके अपरा-लक्षित औषध सुपुर्दगी की प्रभावशीलता और सुरक्षा का व्यापक मूल्यांकन

No effective treatments currently exist for placenta-associated pregnancy complications, and developing strategies for the targeted delivery of drugs to ...

Preparing Protein Producing Synthetic Cells using Cell Free Bacterial Extracts, Liposomes and Emulsion Transfer

सेल फ्री बैक्टीरियल अर्क, लिपोसोम्स और इमल्शन ट्रांसफर का उपयोग करके प्रोटीन उत्पादक सिंथेटिक कोशिकाओं की तैयारी

The bottom-up assembly approach for construction of synthetic cells is an effective tool for isolating and investigating cellular processes in a cell ...