緩釋泵持續(xù)給藥在多個領域中的應用
植入式緩釋泵在生命科學實驗研究中已成為輸送藥物的最佳方式之一。可植入實驗動物皮下或腹腔內(nèi)，或針對特定部位以精確可控的速率持續(xù)給藥。通過滲透緩釋泵持續(xù)給藥可以建立多種動物疾病模型，以及藥物及分子篩選、藥理藥代藥效等眾多領域的研究。
*下面讓我們一起來看看適合用緩釋泵持續(xù)給藥方式的實驗場景。
1、長期、多次注射：
多次注射實驗對于實驗人員負擔較大，如慢性模型構(gòu)建往往需要維持藥物血漿內(nèi)濃度穩(wěn)定進行長期誘導。由于藥物在體內(nèi)存在代謝效應，單次注射藥物會在血漿內(nèi)趨于峰值然后逐漸下降。為了維持血藥濃度的長期穩(wěn)定，傳統(tǒng)一般采用皮下單日多次注射的方式進行造模，不僅工作繁瑣，也會因為反復抓取動物引起應激反應。持續(xù)給藥的方式非常適用于慢性模型的構(gòu)建，如常用的血管緊張素（AngII）誘導心血管疾病、尼古丁成癮類模型等，一次手術(shù)埋置能夠長期維持血藥濃度，同時避免多次給藥帶來的動物應激反應。
2、藥物篩選：
藥物常伴隨相應副作用，血藥水平大幅波動也會引發(fā)相關毒性。以常規(guī)注射相比，改用持續(xù)輸送低劑量溶液，已被證實能夠使藥物水平保持在合理治療范圍內(nèi)，同時顯著降低副作用和藥物毒性。緩釋泵自開發(fā)以來已成為癌癥動物模型化療藥物篩選實驗、抗精神病藥研發(fā)的重要實驗給藥工具。
▲與靜脈注射（IV）小鼠相比，采用緩釋泵進行瘤內(nèi)低劑量貝伐單抗（ bevacizumab ）治療（IT）小鼠的腫瘤體積更小，生存時間更長[2]
3、藥物生物利用率低、半衰期短：
藥物作用強度一般與藥物在血漿中的濃度呈正比，某些藥物由于生物利用度較差或者體內(nèi)半衰期短，無法在體內(nèi)維持較長作用時間而影響效果。常見代謝類疾病如糖尿病胰島素輸注治療，一次注射只能在短時間內(nèi)抑制血糖濃度，采用持續(xù)輸注的給藥方式可以保持藥物持續(xù)存在以增強治療效果。
▲糖尿病鼠胰島素注射5h (a)和22h (b)后的血糖水平對比。注射（Injection）只能在很短的時間內(nèi)控制血糖水平, 緩釋泵（pump）持續(xù)輸送胰島素使血糖恢復正常[3]
4、定向輸注：
理想情況下，藥物輸送應該直接到達目標組織，其分布應局限于靶部位，從而避免任何全身藥物效應[4]。藥物在靶部位難以達到足夠濃度的障礙有很多，如滲透性障礙、藥物代謝、藥物排泄等。將藥物直接輸注到目標組織可以繞過這些障礙，保證目標部位達到足夠高的濃度以以引起治療效果。緩釋泵通過連接導管等配件已被成功用于血管、顱腦、脊髓、臟器、耳朵、眼睛等等特定組織部位。
當然，對于所有給藥實驗，不能想當然認為持續(xù)給藥方式都優(yōu)于注射方式。藥物劑量、方案和效果之間的關系需要經(jīng)過深入驗證。通過設置平行試驗，將多次注射與持續(xù)輸注的效果進行比較，有助于闡明依賴于時間的藥物效應以設計更合適的給藥方案。
瑞沃德植入式緩釋泵可搭配腦輸注配件包，可實現(xiàn)藥物在1-5 mm腦區(qū)的持續(xù)注入；同時也搭配肌肉輸注配件包，可實現(xiàn)不同組織器官的連續(xù)注入，適用范圍廣。
1.Kerkhofs D, et al. Pharmacological depletion of microglia and perivascular macrophages prevents Vascular Cognitive Impairment in Ang II-induced hypertension. Theranostics. 2020; 10(21):9512-9527.
2.Liu YX, et al. Delivery of bevacizumab by intracranial injection: assessment in glioma model. Onco Targets Ther. 2018; 11:2673-2683
3.Schaschkow A, et al. Impact of the Type of Continuous Insulin Administration on Metabolism in a Diabetic Rat Model. J Diabetes Res. 2016; 8310516
4.Daemen MJ, et al. Pharmacokinetic considerations in target-organ directed drug delivery. Trends Pharmacol Sci. 1988; 9(4):138-41.
