单管微量给药系统

什么是微量给药套管？微量给药套管又称脑立体定位仪埋植管，通过脑立体定位手术将定制的导管埋植到动物的目标脑区，通过连接注射器可实现对特定脑区的反复定量给药。产品多种规格适用于单侧或双侧给药，一次埋植实现多次给药，减小由多次手术带来的动物脑部损伤。 截至2024年4月，瑞沃德微量给药套管已助力发表文献超过500篇。我们整理了一份高分文献合集，包含5篇发表在不同期刊的文章，这些文章均使用瑞沃德微量给药套管得到了理想的实验结果。 01内容简介两种类型的多棘投射神经元 （dSPN 和 iSPN）中的蛋白激酶 A（PKA） 活性对于正常运动至关重要。dSPN 和 iSPN 之间不平衡可能导致运动障碍。急性腺苷积累与多巴胺释放相互作用，协调 SPN 中的 PKA 活性和动物运动过程中的适当纹状体功能。研究直接检测了运动过程中体内 SPN 的 PKA 活性。多巴胺激活了 dSPN 中的 PKA，而iSPN 中的 PKA 活性表现出更大的增加。腺苷在运动过程中急剧积累。当腺苷 A2A 受体被阻断时，iSPNs PKA 活性的增加在很大程度上被消除。因此腺苷是参与此过程的另一种神经调节剂。急性腺苷积累与多巴胺释放相互作用，协调 SPN 中的 PKA 活性和动物运动过程中的适当纹状体功能。了解多巴胺和腺苷在 PKA 调节中的相互作用，可能会为治疗运动相关疾病开辟新途径。套管应用场景在特定脑区预先埋置给药套管（图a - cannula）以满足同时成像和局部用药，以 0.1 μl/min 的速率连续注入药物。通过紧邻引导插管植入的输注插管注射时长超过10 分钟。在局部输注之前和之后20分钟对动物进行强制运动。然后通过比较两种不同条件下运动诱导的 PKA 活性来确定局部输注药物的效果。 02内容简介单次全身注射后，氯胺酮持续抑制爆发放电并阻断外侧缰核 (LHb) 中的 NMDAR 长达 24 小时。NMDAR 的这种长期抑制并非由于内吞作用，而是取决于 NMDAR 中氯胺酮的使用依赖性捕获。通过激活 LHb 并在不同血浆氯胺酮浓度下打开局部 NMDAR，利用氯胺酮与 NMDAR 相互作用的动态平衡，能够缩短或延长氯胺酮体内的抗抑郁作用。套管应用场景小鼠双侧LHb脑区埋置给药套管（图d），每侧以每 2.5 分钟 0.1 μl速率注射1 微升Ketamine 或 memantine药物。在药物输注后24小时、7天或14天对小鼠进行行为测试。 03内容简介微生物组调节小鼠特定大脑区域的神经元活动，以调节典型的应激反应和社会行为。通过微生物组分析和体内选择，研究人员鉴定出粪肠球菌促进社交活动并降低社交压力后小鼠的皮质酮水平。本研究表明特定的肠道细菌可以抑制下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的激活，微生物组可以通过介导大脑应激反应的离散神经元回路影响社会行为。套管应用场景在ABX hM4Di 和 mCherry 小鼠不同脑区预先埋置给药套管。将微量给药套管植入 PVN 脑区以输送 VEH 或 CRF，比较小鼠的非社交活动。在 DG 和 BNST 脑区注射VEH、CORT 或 DEX（图r - s）。 04内容简介在唐氏综合症背景下，人血浆中的β2-微球蛋白（B2M）升高，损害认知和突触功能，B2M 的外周耗竭可改善突触缺陷。文章证明B2M通过与 GluN1-S2 环相互作用拮抗NMDA受体功能，使用竞争性肽阻断 B2M-NMDAR 相互作用可恢复 NMDAR 依赖性突触功能。通过阻断 B2M-NMDAR 相互作用可纠正突触缺陷。证明 B2M 是一种内源性 NMDAR 拮抗剂，揭示了循环 B2M 在唐氏综合症和相关认知障碍的 NMDAR 功能障碍中的病理生理学作用。套管应用场景小鼠双侧海马CA1脑区埋置微量给药套管（图A），并注射入兔抗B2M抗体或对照，连续注射4周，每周注射一次，最后一次注射后五天，对小鼠进行行为测试和电生理学研究。 05内容简介本研究发现了丘脑和初级听觉皮层（A1）的环路，该环路涉及小清蛋白中间神经元（ PV-IN ）和丘脑输入，在抗应激方面发挥着至关重要的作用。具体来说，该回路调节个人从长期社会压力中恢复并保持心理健康的能力。此外，内侧膝状谷氨酸能神经元的早期超极化有助于应激恢复。套管应用场景微量给药套管埋置在 A1脑区 (AP: 2.45 mm, ML: ±4.30 mm, DV: 0.70 mm)，通过连接注射泵以0.2 mL/min的速率向 A1 脑区注射 BIC、D-AP5、CNQX 或生理盐水。待药物扩散后对小鼠进行行为学实验（图M-O）。 引用文献1.Ma, L., Day-Cooney, J., Benavides, O.J. et al. Locomotion activates PKA through dopamine and adenosine in striatal neurons. Nature 611, 762–768 (2022).2.Ma, S., Chen, M., Jiang, Y. et al. Sustained antidepressant effect of ketamine through NMDAR trapping in the LHb. Nature 622, 802–809 (2023).3.Wu, WL., Adame, M.D., Liou, CW. et al. Microbiota regulate social behaviour via stress response neurons in the brain. Nature 595, 409–414 (2021).4.Gao Y, Hong Y, Huang L, Zheng S. et al. β2-microglobulin functions as an endogenous NMDAR antagonist to impair synaptic function. Cell. 2023 Mar 2 186(5):1026-1038.e20.5.Li HY, Zhu MZ, Yuan XR, Guo ZX, Pan YD, Li YQ, Zhu XH. A thalamic-primary auditory cortex circuit mediates resilience to stress. Cell. 2023 Mar 30 186(7):1352-1368.e18. 更多其他类型长期给药途径植入式缓释泵体积小，操作方便以精确稳定的速率持续给药可选给药种类和给药时间种类多应用于脑部、血管、腹腔等多场景给药 采血给药系统用于对实验动物静脉，动脉，胆管进行多频次、长周期的给药或采血操作降低因反复针刺给实验动物带来的感染风险可以有效减少动物应激反应，满足动物福利要求通过连接注射泵实现精确的定量给药或采血操作 应用于药理、毒理、药代动力学、代谢和成瘾等研究中长周期、多频次的采血给药操作。

很多进行新材料研发及相应创新应用研究的用户，使用的打印材料配制难度大且昂贵，或需进行材料快速筛选时，可提供的打印材料量很少（通常只有几十毫升），例如生物医疗材料（如GelMA每克需几百元）、水凝胶、新型功能材料等。对于这类材料的3D打印，通常情况下打印设备配置的标准材料容器相对而言容积过大，用户能够提供的材料由于量少而无法实现打印，或者为了匹配打印设备标准材料容器，增加材料配制量而带来巨大的成本和材料浪费。承装液态光敏材料的树脂槽是PμSL 3D打印系统中的关键组件。通常地，对于面投影光固化打印，特别是自上而下投影方式，树脂槽容量与打印尺寸成正比，即打印系统可实现的最大成型尺寸越大，相应配置的树脂槽容量也越大，因此，打印时所需的材料也越多。如摩方公司的10 μm光学分辨率的3D打印系统S140，最大打印样品尺寸为94 mm × 52 mm × 45 mm，系统标配的树脂槽容量为800 ml。图1 摩方公司S140标准树脂槽规格基于稀贵材料的特殊打印需求，摩方公司自主研发出容量20 ml的微量树脂槽系统，以满足这一材料的打印及相应研究，如图2所示为20 ml树脂槽系统设计。为了匹配设备原有结构设计并简化树脂槽更换程序，微量树脂槽直接配置于设备的标准树脂槽中，安装更换便捷。同时，配备相应的打印平台和打印离型膜，以实现稀贵材料的特殊打印。这一微量树脂槽系统可实现10 mm × 10 mm × 10 mm的最大打印尺寸。图2 摩方公司S140 20ml树脂槽系统图3 摩方公司S140800 ml标准树脂槽和20ml微量树脂槽实物对比利用上述20 ml树脂槽系统，摩方公司做了系列新材料的3D打印及应用研究。如图3所示是使用该微量树脂槽打印的微弹簧阵列结构，所用材料为磁性颗粒复合树脂（单价约10元/mg），材料配比5%质量比，打印弹簧线径约100 μm。图3 磁性颗粒复合树脂打印在实现设备最大打印尺寸的标准树脂槽基础上，新增适用于稀贵新型材料打印的微量树脂槽，解决了初期材料开发量少、材料浪费、成本高、材料筛选周期长等难题，可有效促进新材料的开发及相关应用研究。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

目的使用沃特世ACQUITY UPC2&trade 系统证明杏仁酸苄酯(benzyl mandelate)的快速手性分离和0.02%杂质含量下的对映体过量测定。背景根据2005年9月的一期《化学和工程新闻》，销售额排名前10位的药品中有9种包含手性活性成分，而其中的5种药品又包含单一对映体活性成分。单一对映体型手性药物被认为是改善了的化学实体，它能提供更高的药效、更好的药理学数据和更为有利的不良反应数据。对于单对映体药物的生产商而言，不需要的立体异构体应等同为其它有机杂质。人用药品注册技术国际协调会(ICH)已对鉴定、定量和控制药用物质及其制剂产品中杂质的监管要求作出了明确规定。根据ICH的要求，有机杂质的鉴定和定量阈值为主要化合物的0.1%。ACQUITY UPC2系统的高检测灵敏度实现了对药用物质中对映体杂质的鉴别和定量。 解决方案图1所示的杏仁酸苄酯是一种重要的药物合成中间体。R-和S-杏仁酸苄酯的外消旋混合物(每种对映体溶于甲醇后的浓度均为0.20 mg/mL)使用UltraPerformance Convergence Chromatography&trade ( UPC2&trade )进行分离，其色谱图如图2所示。主要实验参数列于表1。总分析时间不到1.5分钟。平均峰宽小于6秒。根据峰面积得出的R-和S-杏仁酸苄酯之比是0.997。如表2所示，是5次连续进样的保留时间和峰面积的重现性数据。在0.20 mg/mL的浓度下，保留时间的重现性RSD值优于0.23% ，峰面积重现性RSD值优于0.5%。图3显示了浓度为2 mg/mL的R-杏仁酸苄酯的UPC2色谱图。经紫外光谱确认(结果未显示)，1.30min处的小峰对应于S-杏仁酸苄酯。S-杏仁酸苄酯杂质峰的信噪比约为3(检测限)，根据峰面积计算相当于主峰的0.02%。检测灵敏度的提高得益于这款整体设计的ACQUITY UPC2系统，其中包括经改进的泵系统和经优化的检测器设计。本例中对映体过量(e.e.)值为99.96%。总结使用ACQUITY UPC2系统在不到1.5分钟时间内，成功完成R-和S-杏仁酸苄酯的UPC2手性分离。在每种对映体浓度均为0.20 mg/mL条件下，可获得优异的重现性(保留时间的重现性RSD优于0.23%，峰面积RSD优于0.5%)。新型泵系统和检测器优化设计带来更高的检测灵敏度，使测定0.02%对映体杂质和对映体过量成为可能。AQUITY UPC2系统适用于微量对映体杂质的分析、对映体过量测定和QA/QC分析。 联系方式： 叶晓晨沃特世科技（上海）有限公司 市场服务部xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn