《Results in Materials》：Quantitative method for analyzing the adhesion and migration dynamics of porous microspheres on the cell surfaces using
in vitro cultured gastrointestinal epithelial and mucus-secreting cells
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阐明制剂对胃肠道上皮的黏附行为以及胃肠道黏液对药物吸收的影响，对于口服制剂的开发至关重要。然而，目前缺乏一种定量分析多孔微球（porous microspheres, PMSs）在黏膜上皮黏附的简便实验方法。为此，研究人员旨在建立一种新的体外（in vitro
阐明制剂对胃肠道上皮的黏附行为以及胃肠道黏液对药物吸收的影响，对于口服制剂的开发至关重要。然而，目前缺乏一种定量分析多孔微球（porous microspheres, PMSs）在黏膜上皮黏附的简便实验方法。为此，研究人员旨在建立一种新的体外（in vitro）测试系统，用于评价作为口服制剂的PMSs在胃肠道上皮的黏附与迁移。以乙基纤维素为基材、掺入荧光染料尼罗红（Nile Red），并采用一种涉及丙酮和甘油的新方法制备PMSs。随后，将黏附剂卡波姆（Carbopol? 934P）或壳聚糖浸渍入PMSs中。将源自胃肠道上皮的Caco-2细胞培养为单层，再与分泌黏液的HT29-MTX细胞进行层叠共培养。将PMSs加入细胞后，在共聚焦激光显微镜载物台上保持37 °C，同时暴露于22 °C的外部环境，观察PMSs在细胞表面的黏附与迁移行为。不含黏附剂的PMSs仅在Caco-2细胞表面发生迁移；而HT29-MTX细胞分泌的黏液或所掺入的黏附剂均能抑制该迁移。因此，该体外测试系统可能有助于评估制剂在胃肠道上皮的黏附与迁移行为。
多孔微球在胃肠道上皮细胞表面黏附与迁移动力学的定量分析方法研究
一、研究背景与目的
口服制剂是临床应用最广泛的给药方式，约占临床药物的60%。近年来，以多肽和蛋白质为基础的生物药迅速发展，但这类药物在胃肠道内易被酶降解，且因分子量大难以透过胃肠黏膜，导致口服生物利用度极低。目前这类生物药主要依靠注射给药，但注射给药会引起患者不适并可能引发感染等副作用。因此，提高生物药的口服吸收是药物递送领域的研究热点。
多孔微球（porous microspheres, PMSs）由于具有质量轻、密度低、比表面积大及吸附能力强等特性，在肺部靶向递送、胃漂浮制剂、组织再生支架及生物药载体等方面有广泛应用。在口服制剂设计中，将黏附剂、药物、吸收促进剂和酶抑制剂装载入PMSs，使其到达胃肠道上皮表面并发生黏附，有望在局部形成封闭空间，持续释放药物，从而显著提高吸收效果。
然而，目前关于PMSs在黏膜上皮黏附的定量分析缺乏简便的实验方法。现有技术如石英晶体微天平（quartz crystal microbalance, QCM）和小角中子散射多用于分析纳米颗粒与黏液层的相互作用，无法直接评价PMSs这类微米级颗粒在活细胞表面的黏附与迁移行为。离体肠段法虽可用于黏膜黏附评价，但存在样本差异大、重复性差等局限。
为此，研究人员旨在建立一种新的体外评价系统，利用Caco-2细胞（人结肠腺癌细胞系）模拟肠上皮屏障，并以HT29-MTX细胞（黏液分泌型人结肠癌细胞系）层叠模拟肠道黏液层，定量分析PMSs在细胞表面的黏附与迁移，从而为口服PMSs制剂的筛选提供工具。该研究发表于《Results in Materials》。
二、主要研究方法概述
研究人员以乙基纤维素（ethyl cellulose, EC）为基材，采用丙酮/甘油/水三元体系通过相分离法制备掺入荧光染料尼罗红的PMSs，并分别浸渍卡波姆（Carbopol? 934P, CP）或壳聚糖（chitosan, CH）作为黏附剂。以Caco-2细胞构建单层模型，并在其上培养HT29-MTX细胞形成层叠共培养模型，模拟胃肠道上皮的黏液环境。样本来源方面，Caco-2细胞由RIKEN BRC提供，HT29-MTX-E12细胞购自KAC Co., Ltd.。利用共聚焦激光显微镜在37 °C
