2024Jahr12Monat, Kyushu UniversitätFahmida Habib NabilaDas Team wartet aufACS Biomaterials Wissenschaft & Technik»Veröffentlichung der Studie. Die Studie löst die technischen Engpässe bei der Insulinüberhautung und entwickelt eine biokompatible Lipid-Ionen-Flüssigkeit[EDMPC] [Lin]Lipide (ET(und Translipide)TET1(Nanocycline-Präparate durch Vormischung)-Der Beschichtungsprozess ist optimiert, um eine effiziente Insulinpenetration durch die Haut zu erreichen, was eine nicht-invasive, langlebige Dosierungslösung für Diabetes bietet.

Zusammenfassung

Die Insulin-Transdermalisierung ist eine mögliche Alternative zur Diabetesmanagement, die eine kontrollierte langsame Freisetzung und eine verlängerte Wirksamkeit ermöglicht. Das Molekulargewicht des Insulins (ca.5800 TagEs ist schwierig, die Hautkeratin passiv zu durchdringen, und eine hohe Dosierung ist erforderlich, was ihre kommerzielle Anwendung einschränkt. Diese Studie entwickelte biokompatible Lipid-Ionen-basierte Flüssigkeiten[EDMPC] [Lin]Lipide (ET(und Translipide)TET(Nanocyclic Präparate. Dynamische Lichtstreuung,ζPotenzial-, Transmissions- und Kofokuss-Laser-Scan-Mikroskop-Studien zeigen, dass die Partikelgröße der Nanochiskelen stabil ist und4℃Stabil aufbewahrbar3mehr als einen Monat. Insulin mit Fluorescentisocyanat markiert (FITC-InsKontrolllösungen und andereTETIm Vergleich zu den Präparaten enthaltenIPMderETundTET1Das Präparat wird durch Änderung der molekularen StrukturFITC-InsPerdermale Penetration in der Haut von Mäusen und Schweinen (p < 0,0001). Studien mit in vitro dreidimensionalen künstlichen Hautmodellen und in vitro diabetischen Mäusenmodellen haben gezeigt, dass diese Nanoflessikeln gut biokompatibel und nicht stimulierend sind (Cell Survival Rate).>80%). mit30 IE/kgDie Dosierung an Diabetische Mäuse nach der transdermalen Verabreichung,ETundTET1Das Präparat senkt den anfänglichen Blutzuckerspiegel (> 150 mg/dl), um den Blutzucker zu senken.62%und34%und einen niedrigen Blutzuckerspiegel über15Stunden, während die Injektionsgruppe nur aufrechterhalten2Stunden. DieETundTET1Die Präparate haben Anwendungspotenzial in kommerziellen Insulin-Patches.

ExperimenteMaterialien und Instrumente

a) Versuchsmaterial

1. Chemische Reagenzien: Isopropylensäure (IPM(Twain)-80（der T80(Fahrer)-20（S20),1,2-Muskatöl- sn-Glycerin-3-Phosphorsäure Cholin (DMPCEthyltrifluormethylsulfonat,3-（4,5-Dimethyl-2-Thiazol)-2,5-Diphenyl- 2H-Tetranazolbromid (MTTHuman recombinant Insulin, Fluorescentisocyanat Isomer1（FITC-I),99.5%Ethanol, Linolensäure,PD-10Zuckerder G-25 MSäulen, Düsseldorf Phosphatpuffer (D-PBS(Panproteinase)/Ethylamidetetrasigsäure (EDTAIsopropanol (IPA(Acenitril)ACN).

2. Modelle und Proben: 3D-Rekonstruktion menschlicher Epidermis-Modelle,der HR-1Mäusenhaut, weibliches Yucatan-Mikroschwein (YMPgefrorene Hautproben,5Männliche Mäuse mit Diabetes im Wochenalter.

3. Kit: Human Insulin Enzyme Binded Immunabsorptionsmessung (ELISA(Testbox).

2) Versuchseinrichtungen

1.Charakterisierungsinstrumente: Dynamisches Lichtstreuungsgerät, Chromatogramm, Transmissionselektronenmikroskop, Kofokusslaserscannmikroskop.

2.Penetrations- und Analyseinrichtungen:Verbesserter TypFranzDiffusionspoolMultifunktionale Enzyme, Spektrometer (PerkinElmer),ASCHVaposcanTransdermale Feuchtigkeitsverlustmessgerät.

Experimentelle Prozesse

1.Herstellung von NanocyclesundCharakterisierung der Zubereitung.

2.In vitro Hautpenetrationsexperimente: AnwendungVerbesserter TypFranzDiffusionspooldie Präparate auf die Haut der Schweine auftragen,32.5℃Inkubieren24Stunden, Messung der Empfangsflüssigkeit durch ein Enzym-CalibratorFITC-InsInhalt; Nach dem Gefrieren der Schnitte beobachten Sie die Tiefe der Hautpenetration mit dem Kofokussmikroskop.

Verbesserter TypFranzDiffusionspool

3.Keratinstrukturanalyse: Die Haut trennt die Keratin nach der Präparationsbehandlung, erkennt die charakteristischen Spitzenverschiebungen von Lipiden und Keratinen durch ein Spektrometer und analysiert molekulare strukturelle Veränderungen.

4.In vitro und in vitro stimulierende Experimente: In vitro mit einem 3D-Modell der künstlichen Haut, durchMTTMethode zur Bestimmung der Zellenüberlebensrate; In-vitro auf die Haut von Diabetes-Mäusen verabreicht, durchASCHVaposcanTransdermale FeuchtigkeitsverlustmessgerätErkennung24Stunden und48Stundenlange Hautbarrierefunktion.

ASCH VAPOSCANTransdermale Feuchtigkeitsverlustmessgerät

5.Wirksamkeit und pharmakokinetik: wirdETundTET1Präparate (30 IE/kgTransdermal Anwendung auf Diabetes-Mäuse, Überwachung24Stundenänderungen im Blutzucker; Abnahme von Blutproben zu verschiedenen Zeitpunkten, durchELISADas Kit bestimmt die Plasmainsulinkonzentration und analysiert pharmakokinetische Parameter.

Experimentelle Schlussfolgerungen

1.Erfolgreich vorbereitet.ETundTET1Nanocyclic Präparate,ETPartikelgröße ungefähr160 nm（PDI < 0,3），TET1Partikelgröße ungefähr400 nm（PDI < 0,15Sie haben eine gute physikalische Stabilität,4℃Speichern3Es gibt keine Aggregation, Phasen-Isolation oder Arzneimittelausfälle für Monate.

2.Ausgezeichnete Biokompatibilität des Präparats und in vitro Zellenüberlebensrate>90%Keine signifikanten Veränderungen im Körper, die Hautbarriere Funktion kann in48Erholung innerhalb von Stunden ohne Reizung.

3.In vitro Hautpenetrationsexperimente bestätigen,ETundTET1Die Präparate können die Insulinpermeabilität erheblich erhöhen, indem sie die keratinische Lipidmobilität und die Keratinstruktur ändern; Im Körperexperiment,ETPräparate senken den Blutzucker bei Diabetes-Mäusen62%，TET1Präparate reduziert34%Beide können einen niedrigen Blutzuckerspiegel aufrechterhalten.15Stunden, ist die Injektionsgruppe (2Stunden).7doppelt.

4.Das Präparat erfordert keine invasive Manipulation, verhindert Schmerzen, Infektionsrisiken und übermäßige Insulinspitzen durch Injektionen und bietet eine neue Strategie für die transdermale Lieferung von Insulin und anderen Peptidmedikamenten mit erheblichem Potenzial für kommerzielle Anwendungen.