新成像技术可在几分钟内绘制药物通过皮肤的运动路径New imaging technique maps drug movement through skin in minutes

环球医讯 / AI与医疗健康来源:medicalxpress.com以色列 - 英语2025-10-30 05:37:02 - 阅读时长3分钟 - 1327字
希伯来大学研究团队开发出一种创新质谱成像技术,结合自动化分析工具可在10分钟内无标记地精确绘制药物在皮肤各层的分布情况,该技术通过计算分割皮肤组织并映射活性成分位置,显著提升了抗真菌药物等外用和透皮疗法的研发效率,解决了传统方法耗时数天且依赖间接荧光技术的局限,为个性化皮肤治疗提供科学依据,有助于优化药物递送系统设计,推动精准医疗在皮肤健康领域的应用发展,最终实现更安全有效的药物配方快速上市。
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新成像技术可在几分钟内绘制药物通过皮肤的运动路径

希伯来大学的研究人员通过将质谱成像与自动化分析工具相结合,开发出一种无需染料或标记物即可绘制皮肤各层药物分布情况的技术。该技术已在抗真菌治疗上进行测试,为设计更安全、更有效的外用和透皮疗法提供了一种更快、更精确的方法。

由Katy Margulis博士领导并在《Small Science》杂志上发表的这项研究,介绍了一种快速成像技术,使研究人员能够在几分钟内可视化药物如何穿过并沉积在皮肤各层中。这一结果可能会彻底改变我们测试和设计外用药物的方式,从抗真菌霜到抗衰老精华。

通过皮肤递送药物需要极高的精确度。某些治疗必须深入真皮层才能进入血液,而其他治疗如抗真菌霜或痤疮治疗则需要停留在表面附近,针对表皮的特定亚层。到目前为止,精确测量化合物在皮肤下的行进距离是一个繁琐的过程,通常需要数天时间,并依赖于间接荧光方法。

Margulis博士及其团队开发了一种新的质谱成像方法,结合自动化计算工具,可在不到10分钟内分析皮肤样本中的药物分布。该工具通过计算将组织分割成不同的层,并映射活性成分的落点,无需化学标记即可清晰显示药物渗透深度。

"这种方法为我们提供了一个清晰、无需标记的快照,显示药物一旦应用于皮肤后实际去向。" Margulis博士表示,"它使研究人员和开发者能够快速且更精确地优化递送系统。"

为了测试该方法,研究团队检查了三种用于特比萘芬(一种常见的抗真菌药物)的纳米级药物递送系统,每种系统设计用于达到皮肤内的不同深度。使用他们的新成像工作流程,他们比较了每种系统通过人类和动物皮肤递送特比萘芬的效果,并发现了系统在药物渗透深度、范围以及药物皮肤分布模式方面的显著差异。这可以实现针对药物和皮肤状况精确定制递送系统。

除了抗真菌治疗外,该技术的影响范围广泛。新方法可以提高皮质类固醇、维A酸和其他外用药物的安全性和精确性,同时增强针对特定皮肤状况的化妆品和透皮治疗效果。

突破的核心在于速度。评估药物渗透的传统方法可能需要数天时间,需要劳动密集型的图像分析。研究人员开发的自动化聚类工具将这一过程缩短至几分钟,使得多种配方的快速测试和时效性研究成为可能。

这项创新还支持动力学研究,使科学家能够追踪药物通过皮肤的速度和深度。"我们现在可以近乎实时地监测药物吸收。" Margulis博士表示,"这为时效性治疗和更精确的剂量开辟了道路。"

该研究不仅增强了药物开发,还推进了精准医学的更广泛目标,即根据个体生物学定制治疗方案。通过使快速准确地绘制药物分布成为可能,这种新方法最终可以支持针对患者特定皮肤类型或状况调整的个性化护肤或医疗乳霜。

"该工具允许更智能、更安全、更高效的配方测试。" Margulis表示,"最终,它有助于更快地将更好的产品带给患者。"

更多信息:Ravit Yakobi Arancibia等人,《使用质谱成像和空间聚类的皮肤层靶向药物递送系统快速评估方法》,《Small Science》(2025)。DOI: 10.1002/smsc.202500061

由希伯来大学提供

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