透射电子显微镜(TEM)主要用于其生成皮肤内部结构高分辨率、纳米级图像的能力。它使研究人员能够直接观察化学渗透促进剂对角质层的物理改变,特别是揭示它们如何破坏脂质屏障以促进药物通过。
TEM通过提供屏障渗透的形态学证据,在透皮研究中作为关键的验证工具。它使科学家能够将药物递送率的提高与特定的结构变化(如细胞间隙的增宽或脂质双层的无序化)明确联系起来。
可视化看不见的屏障
纳米级分辨率
角质层是皮肤的主要防御层,由细胞和脂质密集排列而成。标准显微镜无法分辨该屏障的复杂细节。
TEM通过在纳米尺度上运行来克服这一限制。这种超微结构成像对于表征化学渗透促进剂与皮肤组织之间微小的物理相互作用至关重要。
评估角质层形态
为了解药物如何穿透皮肤,研究人员必须检查角质层的“致密形态”。
TEM允许对切除的皮肤样本进行详细观察。它在添加了如龙脑等渗透促进剂处理前后提供了清晰的组织完整性视觉图。
识别作用机制
脂质排列的破坏
主要参考资料强调,渗透促进剂通常通过扰乱皮肤脂质的有序结构来发挥作用。
通过TEM,研究人员可以验证渗透促进剂是否引起脂质层排列的破坏。这种视觉确认证明了化学制剂正在积极改变皮肤的屏障特性。
层间距增加
成功渗透促进的关键指标是皮肤层之间物理空间的扩张。
TEM图像允许测量层间距增加。这种增宽表明渗透促进剂已成功削弱了角质层的结构凝聚力,为药物分子创造了更容易扩散的途径。
理解权衡
样品制备的复杂性
虽然TEM提供了无与伦比的分辨率,但它需要严格的样品制备。
皮肤样本必须经过化学固定、脱水,并切成超薄切片。这个过程非常耗时,如果操作不当,可能会引入导致组织真实结构失真的伪影。
静态表示
TEM提供了一个在单一时间点的静态快照。它可视化了渗透促进剂活动的结果,但未能实时捕捉渗透的动态过程。研究人员必须根据“前后”的形态学证据来推断机制。
为您的研究做出正确选择
在决定TEM是否适合您的研究时,请考虑您所需的证据的具体性质。
- 如果您的主要重点是确定渗透机制:使用TEM可视化角质层的结构变化,如脂质紊乱或细胞层间距增加。
- 如果您的主要重点是表征药物载体本身:使用TEM确认递送囊泡(如尼奥体)在应用于皮肤之前的物理形成、壁厚和球形轮廓。
TEM仍然是将透皮递送的理论机制转化为可见的物理证据的黄金标准。
总结表:
| 特征 | TEM在皮肤研究中的能力 | 对研究的影响 |
|---|---|---|
| 分辨率 | 纳米级超微结构成像 | 揭示与脂质的微小物理相互作用 |
| 形态学 | 角质层的直接可视化 | 确认皮肤致密屏障的破坏 |
| 机制 | 层间距测量 | 证明渗透促进剂如何创造扩散途径 |
| 验证 | 药物载体结构的视觉证据 | 确认尼奥体的形成和壁厚 |
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参考文献
- Chang Yang, Xinyuan Shi. Multiscale study on the enhancing effect and mechanism of borneolum on transdermal permeation of drugs with different log P values and molecular sizes. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2020.119225
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .