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体外透甲——甲真病菌药物研发的关键工具

2025-12-09

Keywords:指甲;离体人指甲;牛蹄甲;羊蹄甲;体外透甲试验;甲真病菌;灰指甲;角蛋白纤维;Nail;Detached human nail;Bovine hoof capsule;Sheep Hoof Shell;In vitro nail penetration assay;Onychomycosis;Nail Fungus; Keratin Fiber;


甲真菌病(Onychomycosis),俗称“灰指甲(Nail Fungus)”,是由皮肤癣菌感染甲板和(或)甲床引起的,临床表现为指(趾)甲浑浊、增厚、表面失去光泽、凹凸不平、破损、变色、脱落等。由于药物不易进入甲板且甲生长缓慢,故本病顽固难治,治愈后也易由于再次接触皮肤癣菌而复发,治疗成功的关键在于坚持用药。目前以局部外用及系统口服抗真菌药物为主,严重时,可将内外用药物联用以提高疗效。而目前甲真菌病治疗的一线药物或二线药物都有一定的肝毒性,因此,局部外用药物在甲真病菌的治疗中显得尤为重要。鉴于此,IPHASE可提供离体人指甲(Detached human nail)、牛蹄甲(Bovine hoof capsule)或羊蹄甲(Sheep Hoof Shell)等产品,是局部外用药物研究的关键工具!


其中,体外透甲试验(In vitro nail penetration assay)是监管机构(如FDA)推荐用于评估外用甲病药物渗透性的关键且必需的标准方法。


01 体外透甲试验 In vitro nail penetration assay

为何必须强调“透甲”?指甲(Nail)是一种高度致密的角化结构,主要成分为坚硬的角蛋白纤维(Keratin Fiber),这种结构形成了一个强大的物理和化学屏障,有效地阻止了外界物质的侵入,也同样将大多数药物“拒之门外”。而甲真菌病(Onychomycosis)是由真菌(如毛癣菌、念珠菌等)侵入甲板或甲床引起的感染。真菌通常从指甲的远端或侧缘侵入,逐渐向甲根方向蔓延。因此,这就要求了一个有效的局部外用药物必须满足“有效穿透甲板”、”在甲床下达到足够浓度“和”具备抗真菌活性“这三个条件。


指甲要求

体外透甲试验(In vitro nail penetration assay)正是评估局部抗甲真菌药物渗透性的黄金标准方法。体外透甲试验(In vitro nail penetration assay) 是一种在实验室环境下,使用离体人指甲(Detached human nail)或动物指甲【如牛蹄甲(Bovine hoof capsule)或羊蹄甲(Sheep Hoof Shell)】作为屏障,模拟并测量药物活性成分或化学品穿透指甲能力的实验方法。


其中,离体人指甲(Detached human nail)由于其化学成分、微观结构、厚度和屏障功能与目标患者群体的指甲完全一致,能最真实地反映药物的渗透性能,是评估药物透甲能力的黄金工具。然而,人指甲来源困难,在研发初期筛选候选药物时,也会使用替代模型。 牛蹄甲(Bovine hoof capsule)和羊蹄甲(Sheep Hoof Shell)是常用的替代模型。


【结构相似】

①角蛋白相似性 >90%:牛蹄甲和羊蹄甲的角蛋白类型、交联密度与人指甲高度相似,可模拟人指甲的生理结构和功能。这不仅体现在对物质的物理阻挡作用上,还反映在对化学物质的反应特性上。例如,在透甲实验中,具有相似角蛋白结构的牛、羊蹄甲和人指甲对药物或护肤品的吸收、扩散和代谢过程会极为相似。

此外,高度的角蛋白相似性还保证了牛、羊蹄甲在实验中的稳定性。由于与人指甲的结构高度匹配,它们能够更准确地模拟人指甲在不同环境下的状态。这对于研究药物在不同指甲状态下的穿透能力和治疗效果,以及评估护肤品对指甲健康的改善作用都具有重要意义。

② 层状结构精密:其多层纤维排列可精准模拟人指甲的屏障路径,提供真实的渗透阻力。牛蹄甲和羊蹄甲层状结构的紧密程度和稳定性与人指甲高度相似,在长时间的实验过程中,不会出现结构松散或变形的情况,保证了实验数据的可靠性和连续性。为研究人员提供与人体指甲受损后真实状态相近的实验模型,有助于更深入地了解指甲屏障功能的变化机制以及相应的应对策略。


试验流程

体外透甲试验的核心装置是Franz扩散池,其流程一般为将处理好的离体人指甲或牛蹄甲样本紧密固定在Franz扩散池的两个腔室之间,供给室中加入待测试的药物制剂,接收室则填充适宜的接收介质并维持恒定的生理温度与搅拌速度;药物在浓度差驱动下穿透指甲屏障进入接收室,研究人员在预设的时间点采集接收液样本,并使用高效液相色谱等灵敏分析方法测定药物浓度,最终通过计算累积渗透量、渗透速率等关键参数来科学评估药物的透甲能力。


Franz 扩散池,来源网络


总而言之,体外透甲试验,作为连接药物化学与临床疗效的桥梁,在甲真菌病外用药物的研发中扮演着不可或缺的角色。它如同一把精密的“尺子”,能量化药物的透甲潜能;又如一个高效的“筛子”,能在早期淘汰无效的配方,节约巨大的研发成本。


02 IPHASE相关产品

综上所述,IPHASE作为体外研究生物试剂引领者,面向医药研发企业,专业提供符合伦理规范的离体人指甲(Detached human nail)样本,确保提供的指甲样本具备卓越的生物学完整性及批次一致性,可直接用于Franz扩散池等实验,助力客户精准评估药物透甲效能、筛选最优配方,从而加速治疗甲真菌病等创新药物的研发进程,是不可或缺的黄金工具!


IPHASE离体人指甲具有以下优势:

合规性 离体人指甲均由正规渠道获得,来源清晰可溯源。

高质量 IPHASE离体人指甲厚度均一可控,批次一致性高。

严质控 IPHASE离体人指甲来源清晰,可提供供体档案、全套血清学检测报告。

灵活性 可根据客户特殊需求,提供特殊大小、种属指甲的定制服务,试验更灵活。


除了离体人指甲外,IPHASE也准备了高质量、多批次、严质控的离体动物指甲,如牛蹄甲(Bovine hoof capsule)和羊蹄甲(Sheep Hoof Shell),以满足不同客户的多类研发需求!