เมื่อ 30 ปีที่แล้วผู้คนกว่า 180 ล้านคนทั่วโลกได้รับผลกระทบจากโรคหอบหืด เมื่อห้าปีก่อน ตัวเลขนี้อยู่ที่ประมาณ350 ล้าน คาดว่าประชากรประมาณ 400 ล้านคนจะป่วยภายในปี 2568 ความชุกของโรคหอบหืดกำลังเพิ่มขึ้น ยาที่ส่งทางเครื่องพ่นยาสามารถจัดการกับอาการต่างๆ ของผู้คนจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เรายังไม่ทราบมากนักเกี่ยวกับลักษณะและพฤติกรรมของยาที่เปลี่ยนแปลง
ชีวิต
ของยาสูดพ่นในระดับพื้นฐาน ขณะนี้กลุ่มนักวิจัยในสหราชอาณาจักรสามารถตรวจสอบวัสดุในยาสูดพ่นชนิดผงแห้งได้แม่นยำและละเอียดยิ่งขึ้นกว่าเดิม ด้วยการใช้เทคนิคการถ่ายภาพแบบไม่ทำลายที่เรียกว่า พวกเขาได้ภาพสามมิติแรกของวัสดุในยาพ่นชนิดผงแห้ง
ของยารักษาโรคหอบหืดทำไมต้องเจาะโครงสร้างทางกายภาพของยารักษาโรคหอบหืด? เนื่องจากพฤติกรรมของยา ซึ่งถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ตัวอย่างเช่น อนุภาคขนาดเล็กกว่าซึ่งสามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในปอดได้ จะทำปฏิกิริยาระหว่างกันอย่างรุนแรง
ภายในเครื่องช่วยหายใจ ทำให้ยากต่อการพ่นละอองและไปถึงปอดตั้งแต่แรกเริ่ม คุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ รูปร่างและความขรุขระของอนุภาค และความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคในอวกาศศาสตราจารย์ด้านเภสัชศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย กล่าวว่า “การวัด [คุณสมบัติทางกายภาพเหล่านี้]
ทำขึ้นสำหรับสูตรยาสูดดมทั้งหมด ณ จุดหนึ่งระหว่างการพัฒนา [เภสัชกรรม] การแสดงลักษณะเฉพาะ และกระบวนการควบคุมคุณภาพ” “ความแตกต่างคือด้วย XCT เราไม่จำเป็นต้องแบ่งเม็ดยา เราไม่จำเป็นต้องเปิดแคปซูล เราไม่จำเป็นต้องฉีดพ่นละอองลอย เราสามารถตรวจดูภายในยาได้เมื่อมันถูกจัดส่ง
จากโรงงาน” และเพื่อนร่วมงานใช้เครื่องสแกน XCT เชิงพาณิชย์ที่ทำงานเหมือนกับระบบ CT ทางการแพทย์ แหล่งกำเนิดรังสีสร้างรังสีเอกซ์รูปกรวยที่กระทบกับตัวอย่างยา ภาพเงาจะถูกบันทึกลงบนเครื่องตรวจจับ และด้วยการหมุนตัวอย่าง ภาพจากมุมต่างๆ จะถูกรวบรวมและสร้างใหม่
เพื่อสร้าง
ภาพปริมาตร จากนี้ นักวิจัยสามารถทำการวัดคุณลักษณะของอนุภาคในระดับไมโครเมตรย่อยได้ตรวจสอบเทคนิคการถ่ายภาพเครื่องพ่นยาแบบผงแห้งมีส่วนผสมของสารออกฤทธิ์และตัวพาเฉื่อยที่ช่วยกระจายสารออกฤทธิ์เมื่อผู้ป่วยหายใจเข้า อย่างไรก็ตาม การเลือกวัสดุที่จะใช้ในการทดลอง XCT
ครั้งแรกนั้นไม่ตรงไปตรงมา วัสดุต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้นักวิจัยสามารถปรับขั้นตอนการถ่ายภาพและวิเคราะห์ได้อย่างเหมาะสม และแข็งแรงพอที่จะต้านทานความเสียหายเมื่อมีรังสีเอ็กซ์ป้อนสิ่งที่เรียกว่าพาหะเกรดยาเม็ด ซึ่งมีอนุภาคขนาดใหญ่กว่าไรฝุ่นเล็กน้อย เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 µm
ภาพ XCT เผยให้เห็นรูปร่างที่แตกต่างกันของอนุภาคพาหะระดับแท็บเล็ต ขณะที่ความแตกต่างของเฉดสีเทาหรือคอนทราสต์ในภาพสะท้อนถึงน้ำหนักอะตอมของอนุภาคที่แตกต่างกัน (โดยพิกเซลที่สว่างกว่าแสดงถึงบริเวณที่หนาแน่นกว่า) แม้ว่า XCT สามารถศึกษาวัสดุได้โดยไม่ต้องแก้ไขหรือทำลาย
แต่นักวิจัยพบว่าผลลัพธ์ XCT ของพาหะระดับแท็บเล็ตของพวกเขาตรงกับที่เห็นโดยใช้เทคนิคการแสดงลักษณะอื่นๆ ความแตกต่างที่พวกเขาเห็น เช่น การวางแนวของอนุภาคที่ไม่ถูกรบกวน และมุมมองที่ครอบคลุมของอนุภาคแต่ละตัว ทำให้เห็นข้อดีของ XCT อย่างชัดเจน
ด้วยความพอใจ นักวิจัยจึงย้ายไปศึกษาประเภทพาหะที่เป็นตัวแทนของยาสูดพ่นชนิดผงแห้งมากกว่า
อนุภาคที่เล็กกว่า ความท้าทายใหม่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ระบบ XCT ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างอนุภาคขนาดเล็กและน้ำหนักเบากับอากาศได้ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
และเลนส์ออปติคัลเอ็กซ์เรย์ช่วยเพิ่มคอนทราสต์ของภาพโดยรักษาระยะห่างระหว่างส่วนประกอบของสแกนเนอร์กับยาให้สั้นถึงกระนั้น ตัวพาระดับการสูดดมก็นำเสนอความท้าทายใหม่สำหรับ XCT อนุภาคในตัวพาเหล่านี้มีความซับซ้อนมากกว่าอนุภาคในตัวพาระดับแท็บเล็ต พวกมันมีขนาดเล็กกว่า
โดยอยู่ที่
ประมาณ 100 µm ซึ่งเท่ากับความกว้างของเส้นผมมนุษย์ นอกจากนี้ยังมีช่วงขนาดที่กว้างกว่ามาก รวมถึงสัดส่วนของอนุภาคละเอียดที่มีขนาด 10 µm หรือเล็กกว่า“พิจารณาขนาดพิกเซล 1 ไมโครเมตร อนุภาคลูกบาศก์ที่มีความยาวขอบ 10 ไมโครเมตรจะถูกขยายด้วย 1,000 ว็อกเซล
[เทียบเท่ากับพิกเซลในปริภูมิสามมิติ] แต่อนุภาคลูกบาศก์ขนาด 100 ไมโครเมตรจะแผ่ขยายออกไปด้วยหนึ่งล้านว็อกเซล” นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ .ซึ่งหมายความว่าอนุภาคละเอียดในตัวพาระดับการหายใจจะมีจำนวนว็อกเซลต่ออนุภาคในภาพ XCT น้อยกว่าพาหะขนาดใหญ่
จากความสำเร็จนี้ นักวิจัยได้รับมือกับความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของพวกเขา: การถ่ายภาพส่วนผสมของพาหะเกรดยาเม็ดและสารออกฤทธิ์ ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ตั้งใจเลียนแบบยาสูดพ่นชนิดผงแห้งที่นี่นักวิจัยชนกำแพง ในขั้นต้น ภาพ XCT ของพวกเขาไม่ได้ให้ความเปรียบต่างเพียงพอ
สำหรับพวกเขาในการแยกและวัดอนุภาคแต่ละตัว อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้อัลกอริธึมต่างๆ ที่พัฒนาโดยพันธมิตรด้านการวิจัยในอุตสาหกรรม พวกเขาสามารถแยกอนุภาคแต่ละตัวในส่วนผสมได้ พวกเขานำเสนอผลลัพธ์ใหม่เหล่านี้ใน การประชุม เมื่อต้นปีนี้“การถ่ายภาพ การแยกภาพ และการระบุอนุภาคต่างๆ
จากภายในภาพ … เป็นความท้าทายหลักจากมุมมองของฉัน” “เนื่องจากเรากำลังมองหาพาหะที่มีน้ำหนักอะตอมต่ำมาก จึงยากที่จะหาความแตกต่าง [นั้น] ได้”มันเป็นโลกใบเล็ก: XCT ในอนาคต
เครื่องพ่นยาหอบหืดส่งยาโดยตรงไปยังปอด อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจกระบวนการนี้
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
