元森凱德小動物霧化給藥儀吸入抗體金納米簇抗哮喘

2025.8.21福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院天然藥物藥理學(xué)重點實驗室研究團(tuán)隊，通過使用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD）研制生產(chǎn)的小動物霧化給藥儀HY-JSE01 jet nebulizer (YSKD Biotechnology Co., Ltd., Beijing, China)，在中科院1區(qū)Top期刊Analytical Chemistry 發(fā)表用于新型抗哮喘吸入抗體肺組織分布研究的多功能金納米簇高分論文。

 
（一）本文主要研究內(nèi)容
單克隆抗體的肺部遞送徹底改變了各種肺部疾病（例如嚴(yán)重哮喘）的治療。然而，肺部和血清中抗體藥物濃度不一致，凸顯了監(jiān)測肺部實際抗體分布變化的重要性。
 
在該項研究中，作者開發(fā)了一種新型抗體功能化金納米簇，具有高時空分辨率，基于靶向肺部過敏性氣道炎癥相關(guān)游離細(xì)胞因子的抗體，用于熒光/CT 雙模態(tài)成像。
 
作者首次將臨床靜脈用藥抗IL-5單抗reslizumab改為吸入給藥，并在小鼠嗜酸性哮喘模型中驗證其療效與安全性。為實時追蹤抗體在肺內(nèi)的分布與清除，團(tuán)隊以reslizumab為模板，通過一步生物礦合法合成“reslizumab-金納米簇”（Res-AuNCs）。借助使用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD）研制生產(chǎn)的小動物霧化給藥儀HY-JSE01 將Res-AuNCs氣溶膠直接送入小鼠氣管，作者實現(xiàn)：
 
6h內(nèi)熒光/CT雙模成像同步捕捉藥物在肺部的峰值分布；哮喘鼠因IL-5高表達(dá)，肺內(nèi)信號強(qiáng)度為正常鼠2.9倍，首次以影像方式揭示抗體-靶點結(jié)合導(dǎo)致的滯留差異；建立BALF與血清中Res-AuNCs的熒光定量標(biāo)準(zhǔn)曲線（LOD 0.285 µg/mL，回收率97–107%），補(bǔ)充了ELISA無法檢測“已結(jié)合抗體”的盲區(qū)。

 
（二）元森凱德（YSKD）研制生產(chǎn)的HY-JSE01 jet nebulizer在本文中的功能應(yīng)用
 
該儀器是將“靜脈抗體”轉(zhuǎn)化為“可吸入氣溶膠”的核心硬件，產(chǎn)生粒徑1–5 µm的reslizumab液滴，滿足肺部深部沉積要求；也是決定“藥效驗證”與“影像探針分布”兩大實驗的成敗。 
(1) 藥效驗證層面 
吸入組肺內(nèi)IL-5、CysLTs下降幅度優(yōu)于靜注組，首次直接證明reslizumab經(jīng)氣道給藥即可發(fā)揮系統(tǒng)級抗炎作用； 
 
(2) 影像探針分布層面 
Res-AuNCs探針價格遠(yuǎn)高于普通熒光染料，如不能在肺內(nèi)高效沉積，將導(dǎo)致信號過弱、CT HU值低于50而失去對比意義；元森凱德公司的小動物霧化給藥儀HY-JSE01把6 h肺內(nèi)峰值推到61.5 µg/mL，使熒光強(qiáng)度與HU值同時達(dá)到可檢測窗口； 
 
YSKD小動物霧化給藥儀HY-JSE01設(shè)備輸出顆粒的Mass Median Aerodynamic Diameter（MMAD）與幾何標(biāo)準(zhǔn)差（GSD）高度可重復(fù)，確保正常鼠與哮喘鼠組間“給藥一致性”，才能得出“哮喘組信號=2.9×正常組”這一統(tǒng)計學(xué)差異；霧化過程對蛋白構(gòu)象與AuNCs熒光性能無影響，經(jīng)TEM、PLQY與ITC驗證，排除“設(shè)備剪切力破壞探針”這一變量。
 
本文研究結(jié)果證明：吸入reslizumab可顯著降低BALF IL-5與CysLTs、恢復(fù)嗜酸粒細(xì)胞比例至正常，療效與靜注相當(dāng)?shù)�肺暴露量更高；Res-AuNCs則提供了一種通用、高時空分辨率的抗體肺組織分布研究新策略，為吸入式單抗藥物的開發(fā)與劑量優(yōu)化奠定方法學(xué)基礎(chǔ)。
 

 
（三）學(xué)術(shù)拓展研究：
 
目前市售小動物吸入霧化平臺多為“大體積、口鼻/全身暴露”設(shè)計，藥物浪費大、劑量不準(zhǔn)、無法與立體影像系統(tǒng)耦合。
 
微量發(fā)生型YSKD小動物霧化給藥儀HY-JSE01可以和北京元森凱德生物技術(shù)有限公司完全自主研發(fā)的小動物氣道肺遞送給藥裝置HY-LWH02微噴頭串聯(lián)，YSKD小動物霧化給藥吸入成套設(shè)備（多只鼠同時吸入用YSKD霧化儀+單只鼠用YSKD霧化針給藥）實現(xiàn)“鼻-口-咽”旁路、直接氣管內(nèi)精準(zhǔn)給藥，避免口咽損失； 把“微量-定向-定量”三大指標(biāo)同時推進(jìn)到實驗室場景，為后續(xù)轉(zhuǎn)化研究確立金標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)“小動物級精準(zhǔn)霧化”空白，為吸入抗體產(chǎn)業(yè)提供原型參數(shù)。

①微量：≤100 µL級抗體溶液即可完成一只小鼠給藥，對應(yīng)臨床“一次性霧化吸入”設(shè)想； 適配最小體積僅25 µL，保證昂貴抗體用量降到毫克級，降低實驗成本； 
②定向與定量：直接氣管內(nèi)沉積，模擬人類pMDI+Spacer的靶向效率；CV<8%，保證GLP重復(fù)性要求。
③該YSKD小動物霧化給藥吸入成套設(shè)備（多只鼠用YSKD霧化儀同時吸入或單只鼠用YSKD霧化針給藥）與micro-CT、IVIS同步兼容，首次實現(xiàn)“同一動物、同一時間、同一探針”熒光/CT雙模成像，為今后多中心、多影像平臺研究提供可復(fù)制的“硬件-探針-軟件”一體化方案； 
 
附：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的動物霧化吸入給藥儀器，主要包括大/小動物肺部氣管直接遞送裝置（動物氣道霧化針）、小動物霧化給藥儀，動物口鼻吸入、僅鼻腔霧化/鼻腦給藥器、全身式暴露染毒、動物煙氣/PM2.5染毒系統(tǒng)、粉塵氣溶膠發(fā)生器、液體氣溶膠發(fā)生器、靜式吸入染毒柜、臭氧動物暴露裝置、動物高低壓氧艙，此外給客戶多樣化提供自動型實驗動物安樂處死系統(tǒng)（窒息系統(tǒng)、二氧化碳安樂處死箱），實驗動物除臭暫存系統(tǒng)，巴馬香豬皮，NGI Gentle Rocker智能洗盤裝置，NGI新一代撞擊器和ACI安德森撞擊器的校驗與檢測。

附：北京元森凱德生物技術(shù)有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD），2013年成立于北京中關(guān)村科技園，是一家專業(yè)從事生命科學(xué)類實驗儀器研制、生產(chǎn)與銷售的科技創(chuàng)新型企業(yè)。服務(wù)毒理學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、生物安全、大氣污染物、化學(xué)物質(zhì)毒性鑒定、臨床前藥物開發(fā)與安全性評價、呼吸系統(tǒng)、環(huán)境與健康等領(lǐng)域。

部分用戶案例：哈佛大學(xué)，麻省理工學(xué)院，新加坡國立大學(xué)，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，中國科學(xué)院上海藥物研究所，中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，麗珠醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司，康龍化成（寧波）生物醫(yī)藥有限公司，中日醫(yī)院呼吸病學(xué)研究中心/中日友好臨床醫(yī)學(xué)研究所，北京中醫(yī)藥大學(xué)，中國藥科大學(xué)，沈陽藥科大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)，浙江大學(xué)，四川大學(xué)，中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院