2025.8.21福建医科大学药学院天然药物药理学重点实验室研究团队,通过
使用北京元森凯德生物技术有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),简称元森凯德(YSKD)研制生产的小动物雾化给药仪HY-JSE01 jet nebulizer (YSKD Biotechnology Co., Ltd., Beijing, China),在中科院1区Top期刊Analytical Chemistry 发表用于新型抗哮喘吸入抗体肺组织分布研究的多功能金纳米簇高分论文。
(一)本文主要研究内容
单克隆抗体的肺部递送彻底改变了各种肺部疾病(例如严重哮喘)的治疗。然而,肺部和血清中抗体药物浓度不一致,凸显了监测肺部实际抗体分布变化的重要性。
在该项研究中,作者开发了一种新型抗体功能化金纳米簇,具有高时空分辨率,基于靶向肺部过敏性气道炎症相关游离细胞因子的抗体,用于荧光/CT 双模态成像。
作者首次将临床静脉用药抗IL-5单抗reslizumab改为吸入给药,并在小鼠嗜酸性哮喘模型中验证其疗效与安全性。为实时追踪抗体在肺内的分布与清除,团队以reslizumab为模板,通过一步生物矿合法合成“reslizumab-金纳米簇”(Res-AuNCs)。
借助使用北京元森凯德生物技术有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),简称元森凯德(YSKD)研制生产的小动物雾化给药仪HY-JSE01 将Res-AuNCs气溶胶直接送入小鼠气管,作者实现:
6h内荧光/CT双模成像同步捕捉药物在肺部的峰值分布;哮喘鼠因IL-5高表达,肺内信号强度为正常鼠2.9倍,首次以影像方式揭示抗体-靶点结合导致的滞留差异;建立BALF与血清中Res-AuNCs的荧光定量标准曲线(LOD 0.285 µg/mL,回收率97–107%),补充了ELISA无法检测“已结合抗体”的盲区。
(二)元森凯德(YSKD)研制生产的HY-JSE01 jet nebulizer在本文中的功能应用
该仪器是将“静脉抗体”转化为“可吸入气溶胶”的核心硬件,产生粒径1–5 µm的reslizumab液滴,满足肺部深部沉积要求;也是决定“药效验证”与“影像探针分布”两大实验的成败。
(1) 药效验证层面
吸入组肺内IL-5、CysLTs下降幅度优于静注组,首次直接证明reslizumab经气道给药即可发挥系统级抗炎作用;
(2) 影像探针分布层面
Res-AuNCs探针价格远高于普通荧光染料,如不能在肺内高效沉积,将导致信号过弱、CT HU值低于50而失去对比意义;元森凯德公司的小动物雾化给药仪HY-JSE01把6 h肺内峰值推到61.5 µg/mL,使荧光强度与HU值同时达到可检测窗口;
YSKD小动物雾化给药仪HY-JSE01设备输出颗粒的Mass Median Aerodynamic Diameter(MMAD)与几何标准差(GSD)高度可重复,确保正常鼠与哮喘鼠组间“给药一致性”,才能得出“哮喘组信号=2.9×正常组”这一统计学差异;雾化过程对蛋白构象与AuNCs荧光性能无影响,经TEM、PLQY与ITC验证,排除“设备剪切力破坏探针”这一变量。
本文研究结果证明:吸入reslizumab可显著降低BALF IL-5与CysLTs、恢复嗜酸粒细胞比例至正常,疗效与静注相当但肺暴露量更高;Res-AuNCs则提供了一种通用、高时空分辨率的抗体肺组织分布研究新策略,为吸入式单抗药物的开发与剂量优化奠定方法学基础。
(三)学术拓展研究:
目前市售小动物吸入雾化平台多为“大体积、口鼻/全身暴露”设计,药物浪费大、剂量不准、无法与立体影像系统耦合。
微量发生型YSKD小动物雾化给药仪HY-JSE01可以和
北京元森凯德生物技术有限公司完全自主研发的小动物气道肺递送给药装置HY-LWH02微喷头串联,
YSKD小动物雾化给药吸入成套设备(多只鼠同时吸入用YSKD雾化仪+单只鼠用YSKD雾化针给药)实现“鼻-口-咽”旁路、直接气管内精准给药,避免口咽损失; 把“微量-定向-定量”三大指标同时推进到实验室场景,为后续转化研究确立金标准,填补“小动物级精准雾化”空白,为吸入抗体产业提供原型参数。
①微量:≤100 µL级抗体溶液即可完成一只小鼠给药,对应临床“一次性雾化吸入”设想; 适配最小体积仅25 µL,保证昂贵抗体用量降到毫克级,降低实验成本;
②定向与定量:直接气管内沉积,模拟人类pMDI+Spacer的靶向效率;CV<8%,保证GLP重复性要求。
③该YSKD小动物雾化给药吸入成套设备(多只鼠用YSKD雾化仪同时吸入或单只鼠用YSKD雾化针给药)与micro-CT、IVIS同步兼容,首次实现“同一动物、同一时间、同一探针”荧光/CT双模成像,为今后多中心、多影像平台研究提供可复制的“硬件-探针-软件”一体化方案;
附:北京元森凯德生物技术有限公司研制生产的动物雾化吸入给药仪器,主要包括大/小动物肺部气管直接递送装置(动物气道雾化针)、小动物雾化给药仪,动物口鼻吸入、仅鼻腔雾化/鼻脑给药器、全身式暴露染毒、动物烟气/PM2.5染毒系统、粉尘气溶胶发生器、液体气溶胶发生器、静式吸入染毒柜、臭氧动物暴露装置、动物高低压氧舱,此外给客户多样化提供自动型实验动物安乐处死系统(窒息系统、二氧化碳安乐处死箱),实验动物除臭暂存系统,巴马香猪皮,NGI Gentle Rocker智能洗盘装置,NGI新一代撞击器和ACI安德森撞击器的校验与检测。
附:北京元森凯德生物技术有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),简称
元森凯德(YSKD),2013年成立于北京中关村科技园,是一家专业从事生命科学类实验仪器研制、生产与销售的科技创新型企业。服务毒理学、药理学、免疫学、生物安全、大气污染物、化学物质毒性鉴定、临床前药物开发与安全性评价、呼吸系统、环境与健康等领域。
部分用户案例:哈佛大学,麻省理工学院,新加坡国立大学,瑞士苏黎世联邦理工学院,中国科学院上海药物研究所,中国中医科学院中药研究所,丽珠医药集团股份有限公司,康龙化成(宁波)生物医药有限公司,中日医院呼吸病学研究中心/中日友好临床医学研究所,北京中医药大学,中国药科大学,沈阳药科大学,复旦大学,浙江大学,四川大学,中南大学湘雅医学院