Remember Me
Or use your Academic/Social account:


Or use your Academic/Social account:


You have just completed your registration at OpenAire.

Before you can login to the site, you will need to activate your account. An e-mail will be sent to you with the proper instructions.


Please note that this site is currently undergoing Beta testing.
Any new content you create is not guaranteed to be present to the final version of the site upon release.

Thank you for your patience,
OpenAire Dev Team.

Close This Message


Verify Password:
Verify E-mail:
*All Fields Are Required.
Please Verify You Are Human:
fbtwitterlinkedinvimeoflicker grey 14rssslideshare1
Marshall, Lindsay J.; Oguejiofor, Wilson; Willetts, Rachel S.; Griffiths, Helen R.; Devitt, Andrew
Languages: English
Types: Article
Objectives Particle delivery to the airways is an attractive prospect for many potential therapeutics, including vaccines. Developing strategies for inhalation of particles provides a targeted, controlled and non-invasive delivery route but, as with all novel therapeutics, in vitro and in vivo testing are needed prior to clinical use. Whilst advanced vaccine testing demands the use of animal models to address safety issues, the production of robust in vitro cellular models would take account of the ethical framework known as the 3Rs (Replacement, Reduction and Refinement of animal use), by permitting initial screening of potential candidates prior to animal use. There is thus a need for relevant, realistic in vitro models of the human airways. Key findings Our laboratory has designed and characterised a multi-cellular model of human airways that takes account of the conditions in the airways and recapitulates many salient features, including the epithelial barrier and mucus secretion. Summary Our human pulmonary models recreate many of the obstacles to successful pulmonary delivery of particles and therefore represent a valid test platform for screening compounds and delivery systems.
  • The results below are discovered through our pilot algorithms. Let us know how we are doing!

    • 2. Forbes B. & Ehrhardt C. Human respiratory epithelial cell culture for drug delivery applications. Eur  J Pharm Biopharm. 2005; 60: 193‐205. 
    • 5.  Pack  RJ,  Al‐Ugaily  LH,  &  Morris  G.  The  cells  of  the  tracheobronchial  epithelium  of  the  mouse:  a  quantitative light and electron microscope study. J Anat. 1981;132(Pt 1):71‐84. 
    • 6.  Rogers,  A.  V.,  et  al.  Identification  of  serous‐like  cells  in  the  surface  epithelium  of  human  bronchioles. Eur Resp J, 1993;6, 498‐504. 
    • 7. Knight, D. A. & Holgate, S. T. The airway epithelium: structural and functional properties in health  and disease. Respirology, 2003;8, 432‐46. 
    • 11.  Bienkowski,  R.  S.  &  Gotkin,  M.  G.  Year.  Control  of  collagen  deposition  in  mammalian  lung.  In:   Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. Society for Experimental Biology  and Medicine (New York, NY), 1995. Royal Society of Medicine, 118‐140. 
    • 12. Brewster, C. E. et al. Myofibroblasts and subepithelial fibrosis in bronchial asthma. Am J Resp Cell  Mol Biol, 1990;3, 507‐11. 
    • 13. Mutsaers, S. E. et al. Mechanisms of tissue repair: from wound healing to fibrosis. Int J Biochem  Cell Biol, 1997;29, 5‐17. 
    • 14. McAnulty, R. J., Chambers, R. C. & Laurent, G. J. Regulation of fibroblast procollagen production.  Transforming  growth  factor‐beta  1  induces  prostaglandin  E2  but  not  procollagen  synthesis  via  a  pertussis toxin‐sensitive G‐protein. Biochem J, 1995; 307 (Pt 1), 63‐8. 
    • 6. Evans, M. J. et al. The attenuated fibroblast sheath of the respiratory tract epithelial‐mesenchymal  trophic unit. Am J Resp Cell Mol Biol, 1999;. 21, 655‐7.  19. Ong HX, Traini D, & Young PM. Pharmaceutical applications of the Calu‐3 lung epithelia cell line.  Expert Opin Drug Deliv. 2013;10(9):1287‐302. 
    • 21. Grainger CI et al. Culture of Calu‐3 at the air‐liquid interface provides a representative model of  the airway epithelial barrier. Pharmaceutical Research. 2006; 23(7): 1482‐1490. 
    • 22. Kikuchi, T. et al. Differentiation‐dependent responsiveness of bronchial epithelial cells to IL‐4/13  stimulation. Am J Phys (Lung cell mol phys), 2004;287, L119‐26. 
    • 23.  Fleiszig,  S.  M.  et  al.  Epithelial  cell  polarity  affects  susceptibility  to  Pseudomonas  aeruginosa  invasion and cytotoxicity. Inf Imm, 1997;65, 2861‐7. 
    • 24.  Chow  AW‐M  et  al.  Polarised  Secretion  of  Interleukin  (IL)‐6  and  IL‐8  by  Human  Airway  Epithelia  16HBE14o‐cells in Response to Cationic Polypeptide Challenge. PLos one. 2008; 5(8): e1209‐1219.  
    • 25.  Kube,  D.  et  al.  Proinflammatory  cytokine  responses  to  P.  aeruginosa  infection  in  human  airway  epithelial cell lines. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2001;280, L493‐502. 
    • 26.  Nell  et  al.  Bacterial  products  increase  expression  of  the  human  cathelicidin  hCAP‐18/LL‐37  in  cultured human sinus epithelial cells. FEMS Immunol Med Microbiol. 2004;42(2):225‐31. 
    • 27.  Ulrich  M  et  al.  Localization  of  Staphylococcus  aureus  in  infected  airways  of  patients  with  cystic  fibrosis and in a cell culture model of S. aureus adherence. Am J Respir Cell Mol Biol. 1998;19(1):83‐ 91. 
    • 29. Burgel, P. R. & Nadel, J. A. Roles of epidermal growth factor receptor activation in epithelial cell  repair and mucin production in airway epithelium. Thorax, 2004;59, 992‐6. 
    • 30.  Knight,  D.  Epithelium‐fibroblast  interactions  in  response  to  airway  inflammation.  Immunol  Cell  Biol, 2001;79, 160‐4. 
    • 36.  Chowdhury,  F.  et  al.  Interactions  between  endothelial  cells  and  epithelial  cells  in  a  combined  model of airway mucosa: effects of tight junction permeability. Exp Lung Res 2001; 36(1), 1‐11 
    • 38.  Casale,  T.B.  &  Carolan,  E.J.  Cytokine‐induced  sequential  migration  of  neutrophils  through  endothelium and epithelium. Inflamm Res, 1999; 48, 22‐27. 
    • 39. Ishii, H. et al. Alveolar macrophage‐epithelial cell interaction following exposure to atmospheric  particles  indices  the  release  of  mediators  involved  in  monocyte  mobilization  and  recruitment.  Respiratory Research, 6, 87‐98 
    • 40.  Blank,  F.,  Rothen‐Rutishauser,  B.  &  Gehr,  P.  Dendritic  Cells  and  Macrophages  Form  A  Transepithelial  Network  against  Foreign  Particulate  Antigens.  Am  J  Respir  Cell  Mol  Biol,  2007;36,  669‐677. 
    • 42. Thomas L. et al. The N‐terminus of CD14 acts to bind apoptotic cells and confers rapid‐tethering  capabilities on non‐myeloid cells. PLoS One. 2013 Jul 30;8(7) e70691. 
    • 43.  Kaur  R  et  al.  Effect  of  incorporating  cholesterol  into  DDA:TDB  liposomal  adjuvants  on  bilayer  properties, biodistribution, and immune responses. Mol Pharm. 2014;11(1):197‐207. 
    • 44. Smaill F, Xing Z. Human type 5 adenovirus‐based tuberculosis vaccine: is the respiratory route of  delivery the future? Expert Rev Vaccines. 2014 Aug;13(8):927‐30. 
    • 45. Ranasinghe C. et al. Unique IL‐13Rα2‐based HIV‐1 vaccine strategy to enhance mucosal  immunity, CD8(+) T‐cell avidity and protective immunity. Mucosal Immunol. 2013 Nov;6(6):1068‐80.  
    • 46. Iversen T. Z. et al. Long‐lasting disease stabilization in the absence of toxicity in metastatic lung  cancer patients vaccinated with an epitope derived from indoleamine 2,3 dioxygenase. Clin Cancer  Res. 2014 Jan 1;20(1):221‐32 
    • 47. Garg R., et al. Induction of mucosal immunity and protection by intranasal immunization with a  respiratory syncytial virus subunit vaccine formulation. J Gen Virol. 2014 Feb;95(Pt 2):301‐6. 
    • 48. Barbosa, R. P. et al. Protective immunity and safety of a genetically modified influenza virus  vaccine. PLoS One. 2014 Jun 13;9(6):e98685. 
    • 52. Agu, R.  U. et al.  The lung as a route for systemic delivery of therapeutic  proteins and  peptides.  Respir Res.2001;2, 198‐209. Epub 2001 Apr 12. 
    • 53.  Wearley,  L.  L.  Recent  progress  in  protein  and  peptide  delivery  by  noninvasive  routes.  Crit  Rev  Ther Drug Carrier Syst 1991;8, 331‐94. 
    • 54. Gehr, P., Bachofen, M. & Weibel, E. R. The normal human lung: ultrastructure and morphometric  estimation of diffusion capacity. Respir Physiol., 1978;32, 121‐40. 
    • 55.  Banga,  A.  K.  Therapeutic  Peptides  and  proteins:  Formulation,  Processing  and  delivery  systems,  Lancaster, Technomic. 1995 
    • 58.  Patton,  J.  S.  &  Byron,  P.  R.  Inhaling  medicines:  delivering  drugs  to  the  body  through  the  lungs.  Nat Rev Drug Discov., 2007;6, 67‐74. 
    • 66.  Carvalho,  T.  C.,  Peters,  J.  I.  &  Williams,  R.  O.  Influence  of  particle  size  on  regional  lung  deposition-What evidence is there? Int J Pharm 2011;406, 1‐10. 
    • 67.  Hoiby,  N.,  Ciofu,  O.  &  Bjarnsholt,  T.  Pseudomonas  aeruginosa  biofilms  in  cystic  fibrosis.  Future  Microbiol 2010;5, 1663‐74. 
    • 62. Hickey AJ, Martonen TB, & Yang Y. Theoretical relationship of lung deposition to the fine particle  fraction of inhalation aerosols. Pharm Acta Helv. 1996;71(3):185‐90. 
    • 64.  Gonda,  I.  Targeting  by  deposition.  In:  HICKEY,  A.  J.  (ed.)  Pharmaceutical  Inhalation  Aerosol  Technology. New York: Marcel Dekker.1992. 
    • 65. Thomas C., Gupta V. & Ahsan F. Particle size influences the immune response produced by  hepatitis B vaccine formulated in inhalable particles. Pharm Res. 2010 May;27(5):905‐19.  
  • No related research data.
  • No similar publications.

Share - Bookmark

Cite this article