Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আপনি যে ব্রাউজার সংস্করণটি ব্যবহার করছেন তাতে CSS-এর জন্য সীমিত সমর্থন রয়েছে। সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্যতা মোড বন্ধ করুন)। ইতিমধ্যে, অব্যাহত সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই সাইটটি প্রদর্শন করব।
সিস্টিক ফাইব্রোসিস ফুসফুসের রোগের চিকিৎসার জন্য জিন ভেক্টরদের পরিবাহী শ্বাসনালীকে লক্ষ্য করা উচিত কারণ পেরিফেরাল ফুসফুস ট্রান্সডাকশন থেরাপিউটিক সুবিধা প্রদান করে না।ভাইরাল ট্রান্সডাকশন দক্ষতা সরাসরি ভেক্টর রেসিডেন্স টাইমের সাথে সম্পর্কিত।যাইহোক, জিন ক্যারিয়ারের মতো ডেলিভারি তরল স্বাভাবিকভাবেই শ্বাসনালীতে ছড়িয়ে পড়ে এবং যেকোনো ধরণের থেরাপিউটিক কণা দ্রুত মিউকোসিলিয়ারি ট্রান্সপোর্ট দ্বারা পরিষ্কার করা হয়।শ্বাসনালীতে জিন ক্যারিয়ারের বাসস্থানের সময় দীর্ঘায়িত করা গুরুত্বপূর্ণ কিন্তু অর্জন করা কঠিন।জিন ক্যারিয়ার-সংযুক্ত চৌম্বকীয় কণা যা শ্বাসনালী পৃষ্ঠের দিকে পরিচালিত হতে পারে তা আঞ্চলিক লক্ষ্যবস্তু উন্নত করতে পারে।ইন ভিভো ভিজ্যুয়ালাইজেশনের চ্যালেঞ্জের কারণে, প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে শ্বাসনালী পৃষ্ঠে এই ধরনের ছোট চৌম্বকীয় কণার আচরণ খুব কম বোঝা যায়।এই গবেষণার লক্ষ্য ছিল অ্যানেস্থেটাইজড ইঁদুরের শ্বাসনালীতে চৌম্বকীয় কণার একটি সিরিজের ইন ভিভো গতি কল্পনা করার জন্য সিঙ্ক্রোট্রন ইমেজিং ব্যবহার করা যাতে ভিভোতে পৃথক এবং বাল্ক কণার আচরণের গতিশীলতা এবং নিদর্শন পরীক্ষা করা যায়।আমরা তখন মূল্যায়ন করেছি যে চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে ল্যান্টিভাইরাল চৌম্বকীয় কণা সরবরাহ ইঁদুরের ট্রান্সডাকশন দক্ষতা বৃদ্ধি করবে কিনা। শ্বাসনালী।সিনক্রোট্রন এক্স-রে ইমেজিং ইন ভিট্রো এবং ইন ভিভোতে স্থির এবং চলমান চৌম্বক ক্ষেত্রে চৌম্বকীয় কণার আচরণ প্রকাশ করে। চুম্বক দিয়ে জীবন্ত শ্বাসনালীর পৃষ্ঠ বরাবর কণাগুলিকে সহজে টেনে আনা যায় না, তবে পরিবহনের সময়, জমাগুলি দৃশ্যের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীভূত হয় যেখানে চৌম্বক ক্ষেত্র সবচেয়ে শক্তিশালী।চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে ল্যান্টিভাইরাল চৌম্বকীয় কণা সরবরাহ করা হলে ট্রান্সডাকশন দক্ষতাও ছয়গুণ বৃদ্ধি পেয়েছিল।একসাথে, এই ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ল্যান্টিভাইরাল চৌম্বকীয় কণা এবং চৌম্বক ক্ষেত্র জিন ভেক্টর লক্ষ্যবস্তু উন্নত করতে এবং ভিভোতে পরিবাহী শ্বাসনালীতে ট্রান্সডাকশন স্তর বৃদ্ধি করার জন্য মূল্যবান পদ্ধতি হতে পারে।
সিস্টিক ফাইব্রোসিস (CF) CF ট্রান্সমেমব্রেন কন্ডাক্টেন্স রেগুলেটর (CFTR) নামক একটি একক জিনের পরিবর্তনের কারণে ঘটে। CFTR প্রোটিন হল একটি আয়ন চ্যানেল যা শরীরের অনেক এপিথেলিয়াল কোষে উপস্থিত থাকে, যার মধ্যে রয়েছে পরিবাহী শ্বাসনালী, যা CF প্যাথোজেনেসিসের একটি প্রধান স্থান। CFTR ত্রুটিগুলি অস্বাভাবিক জল পরিবহনের দিকে পরিচালিত করে, শ্বাসনালী পৃষ্ঠকে পানিশূন্য করে এবং শ্বাসনালী পৃষ্ঠের তরল (ASL) স্তরের গভীরতা হ্রাস করে। এটি শ্বাসনালী থেকে শ্বাস নেওয়া কণা এবং রোগজীবাণু পরিষ্কার করার জন্য মিউকোসিলিয়ারি ট্রান্সপোর্ট (MCT) সিস্টেমের ক্ষমতাকেও ব্যাহত করে। আমাদের লক্ষ্য হল CFTR জিনের সঠিক অনুলিপি সরবরাহ করার জন্য একটি লেন্টিভাইরাল (LV) জিন থেরাপি তৈরি করা এবং ASL, MCT এবং ফুসফুসের স্বাস্থ্য উন্নত করা এবং vivo1-এ এই পরামিতিগুলি পরিমাপ করতে সক্ষম নতুন প্রযুক্তি বিকাশ চালিয়ে যাওয়া।
CF airway জিন থেরাপির জন্য LV ভেক্টরগুলি অন্যতম প্রধান প্রার্থী, প্রধানত কারণ তারা থেরাপিউটিক জিনকে স্থায়ীভাবে শ্বাসনালী বেসাল কোষে (শ্বাসনালী স্টেম কোষ) সংহত করতে পারে। এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ তারা কার্যকরী জিন-সংশোধিত CF-সম্পর্কিত শ্বাসনালী পৃষ্ঠ কোষে পার্থক্য করে স্বাভাবিক হাইড্রেশন এবং শ্লেষ্মা নিষ্কাশন পুনরুদ্ধার করতে পারে, যার ফলে আজীবন সুবিধা পাওয়া যায়। LV ভেক্টরগুলিকে পরিবাহী শ্বাসনালীতে নির্দেশিত করা উচিত, কারণ এখান থেকেই CF ফুসফুসের রোগ শুরু হয়। ফুসফুসের গভীরে ভেক্টরের প্রসবের ফলে অ্যালভিওলার ট্রান্সডাকশন হতে পারে, তবে CF-তে এর কোনও থেরাপিউটিক সুবিধা নেই। যাইহোক, জিন বাহকগুলির মতো তরলগুলি প্রসবের পরে শ্বাস-প্রশ্বাসের পরে স্বাভাবিকভাবেই অ্যালভিওলিতে স্থানান্তরিত হয়3,4 এবং থেরাপিউটিক কণাগুলি MCT দ্বারা মৌখিক গহ্বরে দ্রুত পরিষ্কার করা হয়। LV ট্রান্সডাকশন দক্ষতা সরাসরি ভেক্টরটি লক্ষ্য কোষের পাশে থাকা সময়ের সাথে সম্পর্কিত যাতে কোষীয় শোষণের অনুমতি দেওয়া যায় - "বাসস্থান সময়"5 - যা সাধারণ আঞ্চলিক বায়ুপ্রবাহের পাশাপাশি সমন্বিত কণা শ্লেষ্মা ক্যাপচার এবং MCT দ্বারা সহজেই হ্রাস পায়। CF-এর জন্য, এই অঞ্চলে উচ্চ স্তরের ট্রান্সডাকশন অর্জনের জন্য শ্বাসনালীতে LV-এর বসবাসের সময় দীর্ঘায়িত করার ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু এখন পর্যন্ত এটি চ্যালেঞ্জিং ছিল।
এই বাধা অতিক্রম করার জন্য, আমরা পরামর্শ দিচ্ছি যে LV চৌম্বকীয় কণা (MPs) দুটি পরিপূরক উপায়ে সাহায্য করতে পারে। প্রথমত, লক্ষ্যবস্তু উন্নত করতে এবং জিন বাহক কণাগুলিকে কাঙ্ক্ষিত শ্বাসনালী অঞ্চলে থাকতে সাহায্য করার জন্য তাদের চৌম্বকীয়ভাবে শ্বাসনালী পৃষ্ঠে পরিচালিত করা যেতে পারে; এবং ASL) কোষ স্তর 6-এ স্থানান্তরিত করতে। MPs ব্যাপকভাবে লক্ষ্যবস্তু ড্রাগ সরবরাহের বাহন হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে যখন তারা অ্যান্টিবডি, কেমোথেরাপিউটিক ওষুধ, বা অন্যান্য ছোট অণুগুলির সাথে আবদ্ধ হয় যা কোষের ঝিল্লির সাথে সংযুক্ত থাকে বা প্রাসঙ্গিক কোষ পৃষ্ঠের রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয় এবং স্থির বিদ্যুতের উপস্থিতিতে টিউমার সাইটে জমা হয়। ক্যান্সার চিকিৎসার জন্য চৌম্বক ক্ষেত্র ৭. অন্যান্য "হাইপারথার্মাল" কৌশলগুলির লক্ষ্য হল দোলক চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এলে MP-গুলিকে উত্তপ্ত করা, যার ফলে টিউমার কোষ ধ্বংস হয়ে যায়। চৌম্বকীয় স্থানান্তরের নীতি, যেখানে কোষে DNA স্থানান্তর বৃদ্ধির জন্য একটি চৌম্বক ক্ষেত্রকে ট্রান্সফেকশন এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা হয়, সাধারণত ইন ভিট্রোতে ব্যবহৃত হয় বিভিন্ন ধরণের নন-ভাইরাল এবং ভাইরাল জিন ভেক্টর ব্যবহার করে যা ট্রান্সডুস করা কঠিন কোষ লাইনের জন্য। LV ম্যাগনেটোট্রান্সফেকশনের কার্যকারিতা প্রতিষ্ঠিত হয়েছে, একটি স্থির চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে মানুষের ব্রঙ্কিয়াল এপিথেলিয়াল কোষ লাইনে LV-MP-এর ইন ভিট্রো ডেলিভারি, শুধুমাত্র LV ভেক্টরের তুলনায় ট্রান্সডাকশন দক্ষতা ১৮৬ গুণ বৃদ্ধি করে। LV-MP একটি ইন ভিট্রো CF মডেলেও প্রয়োগ করা হয়েছে, যেখানে চৌম্বকীয় স্থানান্তর CF থুতুর উপস্থিতিতে বায়ু-তরল ইন্টারফেস কালচারে LV ট্রান্সডাকশন ২০ গুণ বৃদ্ধি করেছে। যাইহোক, অঙ্গগুলির ইন ভিভো ম্যাগনেটোট্রান্সফেকশন তুলনামূলকভাবে খুব কম মনোযোগ পেয়েছে এবং শুধুমাত্র কয়েকটি প্রাণীর ক্ষেত্রেই এটি মূল্যায়ন করা হয়েছে। গবেষণা১১,১২,১৩,১৪,১৫, বিশেষ করে ফুসফুসে১৬,১৭। তবুও, CF ফুসফুস থেরাপিতে চৌম্বকীয় স্থানান্তরের সুযোগ স্পষ্ট। ট্যান এট আল. (২০২০) বলেছেন যে "দক্ষ চৌম্বকীয় ন্যানো পার্টিকেল পালমোনারি ডেলিভারির একটি প্রমাণ-ধারণামূলক গবেষণা CF রোগীদের ক্লিনিকাল ফলাফল উন্নত করার জন্য ভবিষ্যতের CFTR ইনহেলেশন কৌশলগুলির পথ প্রশস্ত করবে"6।
প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে শ্বাসনালী পৃষ্ঠে ছোট চৌম্বকীয় কণার আচরণ কল্পনা করা এবং অধ্যয়ন করা কঠিন, এবং তাই খারাপভাবে বোঝা যায়। অন্যান্য গবেষণায়, আমরা একটি সিঙ্ক্রোট্রন-প্রসারণ-ভিত্তিক ফেজ-কনট্রাস্ট এক্স-রে ইমেজিং (PB-PCXI) পদ্ধতি তৈরি করেছি যা ASL গভীরতা18 এবং MCT আচরণ19,20-এর মিনিট ইন ভিভো পরিবর্তনগুলিকে অ-আক্রমণাত্মকভাবে কল্পনা এবং পরিমাপ করার জন্য সরাসরি গ্যাস খালের পৃষ্ঠের হাইড্রেশন পরিমাপ করে এবং চিকিত্সার কার্যকারিতার প্রাথমিক সূচক হিসাবে ব্যবহার করা হয়। এছাড়াও, আমাদের MCT মূল্যায়ন পদ্ধতিটি PB-PCXI21 ব্যবহার করে দৃশ্যমান MCT মার্কার হিসাবে অ্যালুমিনা বা উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক কাচ দিয়ে তৈরি 10-35 µm ব্যাসের কণা ব্যবহার করে। উভয় কৌশলই MP সহ বিভিন্ন ধরণের কণার দৃশ্যায়নের জন্য উপযুক্ত।
উচ্চ স্থানিক এবং সময়গত রেজোলিউশনের কারণে, আমাদের PB-PCXI-ভিত্তিক ASL এবং MCT বিশ্লেষণ কৌশলগুলি MP জিন ডেলিভারি কৌশলগুলি বুঝতে এবং অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করার জন্য ভিভোতে একক এবং বাল্ক কণা আচরণের গতিবিদ্যা এবং ধরণগুলি পরীক্ষা করার জন্য উপযুক্ত। আমরা এখানে যে পদ্ধতিটি ব্যবহার করি তা SPring-8 BL20B2 বিমলাইন ব্যবহার করে আমাদের গবেষণা থেকে উদ্ভূত হয়েছে, যেখানে আমরা ইঁদুরের নাসাল এবং ফুসফুসের শ্বাসনালীতে নকল ভেক্টর ডোজ ডেলিভারির পরে তরল চলাচলের কল্পনা করেছি যাতে আমাদের জিন ক্যারিয়ার ডোজ প্রাণী অধ্যয়ন 3,4-এ পর্যবেক্ষণ করা আমাদের অ-অভিন্ন জিন প্রকাশের ধরণগুলি ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে।
এই গবেষণার লক্ষ্য ছিল জীবন্ত ইঁদুরের শ্বাসনালীতে একাধিক MP-এর ইন ভিভো গতিবিধি কল্পনা করার জন্য সিঙ্ক্রোট্রন PB-PCXI ব্যবহার করা। এই PB-PCXI ইমেজিং গবেষণাগুলি MP-এর গতির উপর তাদের প্রভাব নির্ধারণের জন্য বিভিন্ন MP, চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং অবস্থান পরীক্ষা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। আমরা অনুমান করেছিলাম যে একটি বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্র ডেলিভার করা MP-কে লক্ষ্য এলাকায় থাকতে বা স্থানান্তর করতে সাহায্য করবে। এই গবেষণাগুলি আমাদের এমন চুম্বক কনফিগারেশন সনাক্ত করতেও সাহায্য করেছে যা জমা হওয়ার পরে শ্বাসনালীতে ধরে রাখা কণার সংখ্যা সর্বাধিক করে তোলে। গবেষণার দ্বিতীয় সিরিজে, আমরা এই সর্বোত্তম কনফিগারেশনটি ব্যবহার করে ইঁদুরের শ্বাসনালীতে LV-MP-এর ইন ভিভো ডেলিভারির ফলে সৃষ্ট ট্রান্সডাকশন প্যাটার্ন প্রদর্শন করার চেষ্টা করেছি, এই ধারণার উপর ভিত্তি করে যে শ্বাসনালী লক্ষ্যবস্তুর প্রেক্ষাপটে LV-MP-এর ডেলিভারির ফলে LV ট্রান্সডাকশন দক্ষতা উন্নত হবে।
সমস্ত প্রাণী গবেষণা অ্যাডিলেড বিশ্ববিদ্যালয় (M-2019-060 এবং M-2020-022) এবং SPring-8 Synchrotron Animal Ethics Committee দ্বারা অনুমোদিত প্রোটোকল অনুসারে সম্পাদিত হয়েছিল। ARRIVE নির্দেশিকা অনুসারে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছিল।
সমস্ত এক্স-রে ইমেজিং জাপানের SPring-8 সিঙ্ক্রোট্রনের BL20XU বিমলাইনে করা হয়েছিল, পূর্বে বর্ণিত সেটআপের অনুরূপ একটি সেটআপ ব্যবহার করে 21,22। সংক্ষেপে, পরীক্ষামূলক বাক্সটি সিঙ্ক্রোট্রন স্টোরেজ রিং থেকে 245 মিটার দূরে অবস্থিত ছিল। ফেজ কনট্রাস্ট প্রভাব তৈরি করতে কণা ইমেজিং অধ্যয়নের জন্য 0.6 মিটার একটি নমুনা-থেকে-ডিটেক্টর দূরত্ব এবং ইন ভিভো ইমেজিং অধ্যয়নের জন্য 0.3 মিটার ব্যবহার করা হয়। 25 keV এর একটি একরঙা বিম শক্তি ব্যবহার করা হয়েছিল। একটি sCMOS ডিটেক্টরের সাথে সংযুক্ত একটি উচ্চ-রেজোলিউশন এক্স-রে কনভার্টার (SPring-8 BM3) ব্যবহার করে ছবিগুলি তোলা হয়েছিল। কনভার্টারটি 10 ​​µm পুরু সিন্টিলেটর (Gd3Al2Ga3O12) ব্যবহার করে এক্স-রেকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তর করে, যা পরে একটি × 10 মাইক্রোস্কোপ অবজেক্টিভ (NA 0.3) ব্যবহার করে একটি sCMOS সেন্সরে নির্দেশিত হয়। sCMOS ডিটেক্টরটি ছিল Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, Japan) সহ ২০৪৮ × ২০৪৮ পিক্সেলের অ্যারের আকার এবং ৬.৫ × ৬.৫ µm এর কাঁচা পিক্সেলের আকার। এই সেটআপটি ০.৫১ µm এর কার্যকর আইসোট্রপিক পিক্সেল আকার এবং প্রায় ১.১ মিমি × ১.১ মিমি এর দৃশ্যের ক্ষেত্র প্রদান করে। শ্বাস-প্রশ্বাস-প্ররোচিত গতির শিল্পকর্মগুলিকে কমিয়ে আনার সময় শ্বাসনালীর ভিতরে এবং বাইরে চৌম্বকীয় কণার সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত সর্বাধিক করার জন্য ১০০ মিলিসেকেন্ডের এক্সপোজার দৈর্ঘ্য বেছে নেওয়া হয়েছিল। ইন ভিভো স্টাডির জন্য, এক্সপোজারের মধ্যে এক্স-রে রশ্মি ব্লক করে বিকিরণের মাত্রা সীমিত করার জন্য এক্স-রে পথে একটি দ্রুত এক্স-রে শাটার স্থাপন করা হয়েছিল।
BL20XU ইমেজিং চেম্বারটি জৈবনিরাপত্তা স্তর 2 প্রত্যয়িত নয় বলে কোনও SPring-8 PB-PCXI ইমেজিং গবেষণায় LV ক্যারিয়ার ব্যবহার করা হয়নি। পরিবর্তে, আমরা দুটি বাণিজ্যিক সরবরাহকারীর কাছ থেকে সু-বৈশিষ্ট্যযুক্ত MP নির্বাচন করেছি - বিভিন্ন আকার, উপকরণ, লোহার ঘনত্ব এবং অ্যাপ্লিকেশন কভার করে - প্রথমে বুঝতে পারি যে চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি কাচের কৈশিকের মধ্যে MP গতিকে কীভাবে প্রভাবিত করে এবং তারপরে জীবন্ত শ্বাসনালীতে। পৃষ্ঠে। MP গুলির আকার 0.25 থেকে 18 μm পর্যন্ত এবং বিভিন্ন উপকরণ দিয়ে তৈরি (টেবিল 1 দেখুন), তবে MP এর মধ্যে চৌম্বকীয় কণার আকার সহ প্রতিটি নমুনার গঠন অজানা। আমাদের বিস্তৃত MCT গবেষণা 19, 20, 21, 23, 24 এর উপর ভিত্তি করে, আমরা আশা করি যে 5 μm এর মতো ছোট MP গুলি শ্বাসনালী শ্বাসনালী পৃষ্ঠে দেখা যাবে, উদাহরণস্বরূপ MP গতির বর্ধিত দৃশ্যমানতা দেখতে পরপর ফ্রেম বিয়োগ করে। একটি একক 0.25 μm আকারের MP ইমেজিং ডিভাইসের রেজোলিউশনের চেয়ে ছোট, তবে PB-PCXI তাদের আয়তনের বৈসাদৃশ্য এবং জমা হওয়ার পরে জমা হওয়া পৃষ্ঠের তরলের গতি সনাক্ত করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
টেবিল ১-এ প্রতিটি MP-এর নমুনা ২০ μl কাচের কৈশিক (ড্রামন্ড মাইক্রোক্যাপস, PA, USA) দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল যার অভ্যন্তরীণ ব্যাস ০.৬৩ মিমি। কর্পাসকুলার কণা পানিতে পাওয়া যায়, যখন CombiMag কণা প্রস্তুতকারকের মালিকানাধীন তরলে পাওয়া যায়। প্রতিটি টিউব অর্ধেক তরল (প্রায় ১১ μl) দিয়ে ভরা থাকে এবং নমুনা ধারকের উপর স্থাপন করা হয় (চিত্র ১ দেখুন)। কাচের কৈশিকগুলি যথাক্রমে ইমেজিং বাক্সে নমুনা পর্যায়ে অনুভূমিকভাবে স্থাপন করা হয়েছিল এবং তরলের প্রান্তগুলি স্থাপন করা হয়েছিল। একটি ১৯ মিমি ব্যাস (২৮ মিমি লম্বা) নিকেল শেল বিরল পৃথিবী নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB) চুম্বক (N35, cat. no. LM1652, Jaycar Electronics, Australia) যার অবশিষ্ট চুম্বকীকরণ ১.১৭ টেসলাকে ইমেজিংয়ের সময় দূরবর্তী অবস্থানে তার অবস্থান পরিবর্তন করার জন্য একটি পৃথক অনুবাদ পর্যায়ে সংযুক্ত করা হয়েছিল। এক্স-রে চিত্র অর্জন শুরু হয় যখন চুম্বকটি নমুনার প্রায় ৩০ মিমি উপরে অবস্থিত হয় এবং চিত্রগুলি প্রতি সেকেন্ডে ৪ ফ্রেম হারে অর্জিত হয়। চিত্রগ্রহণের সময়, চুম্বকটিকে কাচের কৈশিক নলের কাছাকাছি আনা হয়েছিল (প্রায় 1 মিমি দূরে) এবং তারপর ক্ষেত্রের শক্তি এবং অবস্থানের প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য নল বরাবর স্থানান্তরিত করা হয়েছিল।
নমুনা xy অনুবাদ পর্যায়ে কাচের কৈশিকগুলিতে MP নমুনা ধারণকারী ইন ভিট্রো ইমেজিং সেটআপ। এক্স-রে রশ্মির পথটি একটি লাল ড্যাশযুক্ত রেখা দিয়ে চিহ্নিত করা হয়েছে।
একবার এমপিদের ইন ভিট্রো দৃশ্যমানতা প্রতিষ্ঠিত হয়ে গেলে, তাদের একটি উপসেট বন্য ধরণের মহিলা অ্যালবিনো উইস্টার ইঁদুরের (~১২ সপ্তাহ বয়সী, ~২০০ গ্রাম) উপর ইন ভিভো পরীক্ষা করা হয়েছিল। ০.২৪ মিলিগ্রাম/কেজি মেডেটোমিডিন (ডোমিটোর®, জেনোক, জাপান), ৩.২ মিলিগ্রাম/কেজি মিডাজোলাম (ডোরমিকাম®, অ্যাস্টেলাস ফার্মা, জাপান) এবং ৪ মিলিগ্রাম/কেজি বুটোরফ্যানল (ভেটোরফেল®, মেইজি সেইকা) ইঁদুরগুলিকে ইন্ট্রাপেরিটোনিয়াল ইনজেকশনের মাধ্যমে ফার্মার মিশ্রণ দিয়ে অ্যানেস্থেসিয়া দেওয়া হয়েছিল। অ্যানেস্থেসিয়ার পরে, শ্বাসনালীর চারপাশের পশম অপসারণ করে, একটি এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউব (ET; 16 Ga iv ক্যানুলা, টেরুমো বিসিটি) প্রবেশ করিয়ে এবং শরীরের তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য একটি তাপীয় ব্যাগ ধারণকারী একটি কাস্টম-তৈরি ইমেজিং প্লেটে তাদের সুপাইন করে ইমেজিংয়ের জন্য প্রস্তুত করা হয়েছিল 22। এরপর ইমেজিং প্লেটটি ইমেজিং বাক্সে নমুনা অনুবাদ পর্যায়ে সামান্য কোণে সংযুক্ত করা হয়েছিল যাতে শ্বাসনালীটি অনুভূমিকভাবে সারিবদ্ধ হয়। চিত্র ২ক-তে দেখানো এক্স-রে চিত্র।
(ক) SPring-8 ইমেজিং বক্সে ভিভো ইমেজিং সেটআপে, এক্স-রে রশ্মির পথটি একটি লাল ড্যাশযুক্ত রেখা দিয়ে চিহ্নিত করা হয়েছে। (খ,গ) দুটি অর্থোগোনালি মাউন্ট করা আইপি ক্যামেরা ব্যবহার করে শ্বাসনালীতে চুম্বক স্থানীয়করণ দূরবর্তীভাবে সম্পাদিত হয়েছিল। স্ক্রিন চিত্রের বাম দিকে, মাথাটি ধরে রাখা তারের লুপটি দেখা যায় এবং ET টিউবের মধ্যে ডেলিভারি ক্যানুলাটি স্থানে থাকে।
১০০ μl গ্লাস সিরিঞ্জ ব্যবহার করে একটি রিমোট-কন্ট্রোলড সিরিঞ্জ পাম্প সিস্টেম (UMP2, ওয়ার্ল্ড প্রিসিশন ইন্সট্রুমেন্টস, সারাসোটা, FL) একটি ৩০ Ga সুই ব্যবহার করে PE10 টিউবিং (OD 0.61 mm, ID 0.28 mm) এর সাথে সংযুক্ত করা হয়েছিল। ET টিউব ঢোকানোর সময় শ্বাসনালীতে টিপটি সঠিক অবস্থানে আছে কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য টিউবটি চিহ্নিত করুন। মাইক্রোপাম্প ব্যবহার করে, টিউবের টিপটি সরবরাহ করার জন্য MP নমুনায় ডুবিয়ে রাখার সময় সিরিঞ্জ প্লাঞ্জারটি সরিয়ে নেওয়া হয়েছিল। লোড করা ডেলিভারি টিউবটি তখন এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউবে ঢোকানো হয়েছিল, টিপটি আমাদের প্রত্যাশিত প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের সবচেয়ে শক্তিশালী অংশে স্থাপন করা হয়েছিল। আমাদের Arduino ভিত্তিক টাইমিং বক্সের সাথে সংযুক্ত একটি শ্বসন সনাক্তকারী ব্যবহার করে চিত্র অর্জন নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছিল এবং সমস্ত সংকেত (যেমন তাপমাত্রা, শ্বসন, শাটার খোলা/বন্ধ করা এবং চিত্র অর্জন) Powerlab এবং LabChart (AD Instruments, Sydney, Australia) ব্যবহার করে রেকর্ড করা হয়েছিল 22। চিত্রগ্রহণের সময় যখন এনক্লোজারটি অ্যাক্সেসযোগ্য ছিল না, তখন দুটি IP ক্যামেরা (Panasonic BB-SC382) প্রায় 90° এ অবস্থান করা হয়েছিল। একে অপরের সাথে এবং ইমেজিংয়ের সময় শ্বাসনালীর সাপেক্ষে চুম্বকের অবস্থান পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল (চিত্র 2b,c)। গতির শিল্পকর্ম কমানোর জন্য, শেষ-জোয়ার প্রবাহ মালভূমির সময় প্রতি নিঃশ্বাসে একটি করে ছবি সংগ্রহ করা হয়েছিল।
একটি চুম্বক দ্বিতীয় পর্যায়ে সংযুক্ত করা হয় যা ইমেজিং হাউজিংয়ের বাইরে থেকে দূর থেকে অবস্থিত হতে পারে। বিভিন্ন চুম্বকের অবস্থান এবং কনফিগারেশন পরীক্ষা করা হয়েছিল, যার মধ্যে রয়েছে: শ্বাসনালীর উপরে প্রায় 30° কোণে স্থাপন করা হয়েছে (চিত্র 2a এবং 3a তে দেখানো কনফিগারেশন); একটি চুম্বক প্রাণীর উপরে এবং অন্যটি নীচে, খুঁটিগুলি আকর্ষণ করার জন্য সেট করা হয়েছে (চিত্র 3b); একটি চুম্বক প্রাণীর উপরে এবং অন্যটি নীচে, খুঁটিগুলি বিকর্ষণ করার জন্য সেট করা হয়েছে (চিত্র 3c); এবং একটি চুম্বক উপরে এবং শ্বাসনালীর সাথে লম্বভাবে (চিত্র 3d)। একবার প্রাণী এবং চুম্বক কনফিগার হয়ে গেলে এবং পরীক্ষা করা MP সিরিঞ্জ পাম্পে লোড করা হলে, ছবি সংগ্রহ করার সময় 4 μl/সেকেন্ড হারে 50 μl ডোজ সরবরাহ করুন। তারপর ছবি সংগ্রহ চালিয়ে যাওয়ার সময় চুম্বকটি শ্বাসনালীর উপর বরাবর বা পার্শ্বীয়ভাবে সামনে পিছনে সরানো হয়।
ইন ভিভো ইমেজিংয়ের জন্য চুম্বক কনফিগারেশন (ক) শ্বাসনালীর উপরে প্রায় 30° কোণে একটি একক চুম্বক, (খ) আকর্ষণ করার জন্য দুটি চুম্বক সেট করা, (গ) বিকর্ষণ করার জন্য দুটি চুম্বক সেট করা, (ঘ) শ্বাসনালীর উপরে এবং লম্বভাবে একটি একক চুম্বক। পর্যবেক্ষক মুখ থেকে শ্বাসনালীর মধ্য দিয়ে ফুসফুসের দিকে তাকালেন, এবং এক্স-রে রশ্মি ইঁদুরের বাম দিক দিয়ে প্রবেশ করে ডান দিক থেকে বেরিয়ে গেল। চুম্বকটি হয় শ্বাসনালীর দৈর্ঘ্য বরাবর সরানো হয় অথবা এক্স-রে রশ্মির দিকে শ্বাসনালীর উপরে বাম এবং ডানদিকে সরানো হয়।
আমরা বিভ্রান্তিকর শ্বাস-প্রশ্বাস এবং হৃদযন্ত্রের গতিবিধির অনুপস্থিতিতে শ্বাসনালীতে কণার দৃশ্যমানতা এবং আচরণ নির্ধারণ করার চেষ্টা করেছি। অতএব, ইমেজিং সময়ের শেষে, পেন্টোবারবিটাল ওভারডোজের জন্য প্রাণীদের মানবিকভাবে হত্যা করা হয়েছিল (সোমনোপেন্টিল, পিটম্যান-মুর, ওয়াশিংটন ক্রসিং, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র; ~65 মিলিগ্রাম/কেজি আইপি)। কিছু প্রাণীকে ইমেজিং প্ল্যাটফর্মে রেখে দেওয়া হয়েছিল, এবং একবার শ্বাস-প্রশ্বাস এবং হৃদস্পন্দন বন্ধ হয়ে গেলে, ইমেজিং প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল, যদি শ্বাসনালী পৃষ্ঠে কোনও এমপি দৃশ্যমান না হয় তবে এমপির অতিরিক্ত ডোজ যোগ করা হয়েছিল।
অর্জিত ছবিগুলি সমতল-ক্ষেত্র এবং অন্ধকার-ক্ষেত্র সংশোধন করা হয়েছিল এবং তারপর MATLAB (R2020a, The Mathworks) এ লেখা একটি কাস্টম স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে একটি চলচ্চিত্রে (প্রতি সেকেন্ডে 20 ফ্রেম; শ্বাস-প্রশ্বাসের হারের উপর নির্ভর করে 15-25 × স্বাভাবিক গতি) একত্রিত করা হয়েছিল।
সমস্ত LV জিন ভেক্টর ডেলিভারি অধ্যয়ন অ্যাডিলেড বিশ্ববিদ্যালয়ের ল্যাবরেটরি অ্যানিমেল রিসার্চ ফ্যাসিলিটিতে পরিচালিত হয়েছিল এবং SPring-8 পরীক্ষার ফলাফল ব্যবহার করে মূল্যায়ন করার লক্ষ্যে করা হয়েছিল যে চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে LV-MP ডেলিভারি ভিভোতে জিন স্থানান্তরকে উন্নত করতে পারে কিনা। MP এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য, দুটি গ্রুপের প্রাণীর চিকিৎসা করা হয়েছিল: একটি গ্রুপকে চুম্বক স্থাপন করে LV-MP দেওয়া হয়েছিল, এবং অন্য গ্রুপকে চুম্বক ছাড়াই LV-MP সহ একটি নিয়ন্ত্রণ গ্রুপ দেওয়া হয়েছিল।
পূর্বে বর্ণিত পদ্ধতি 25, 26 ব্যবহার করে LV জিন ভেক্টর তৈরি করা হয়েছিল। LacZ ভেক্টরটি গঠনমূলক MPSV প্রমোটার (LV-LacZ) দ্বারা চালিত নিউক্লিয়ার-স্থানীয় বিটা-গ্যালাক্টোসিডেস জিনকে প্রকাশ করে, যা ট্রান্সডিউসড কোষে একটি নীল বিক্রিয়া পণ্য তৈরি করে, যা ফুসফুসের টিস্যু ফ্রন্ট এবং টিস্যু বিভাগে দৃশ্যমান। কোষ সংস্কৃতিতে TU/ml তে টাইটার গণনা করার জন্য একটি হেমোসাইটোমিটার দিয়ে LacZ পজিটিভ কোষের সংখ্যা ম্যানুয়ালি গণনা করে টাইট্রেশন করা হয়েছিল। ক্যারিয়ারগুলিকে -80 °C তাপমাত্রায় ক্রিওপ্রিজারভ করা হয়, ব্যবহারের আগে গলানো হয় এবং 1:1 অনুপাতে মিশ্রিত করে এবং প্রসবের আগে কমপক্ষে 30 মিনিটের জন্য বরফে ইনকিউবেট করে CombiMag-এর সাথে আবদ্ধ করা হয়।
সাধারণ স্প্রেগ ডাওলি ইঁদুর (n = 3/গ্রুপ, ~2-3) কে 0.4 মিলিগ্রাম/কেজি মেডেটোমিডিন (ডোমিটর, ইলিয়াম, অস্ট্রেলিয়া) এবং 60 মিলিগ্রাম/কেজি কেটামিন (ইলিয়াম, অস্ট্রেলিয়া) মাস বয়সী) আইপি) ইনজেকশন এবং 16 Ga iv ক্যানুলা দিয়ে নন-সার্জিক্যাল ওরাল ক্যানুলেশনের মিশ্রণ দিয়ে ইন্ট্রাপেরিটোনলি অ্যানেস্থেসাইজ করা হয়েছিল। ট্র্যাকিয়াল এয়ারওয়ে টিস্যু যাতে LV ট্রান্সডাকশন পায় তা নিশ্চিত করার জন্য, এটি আমাদের পূর্বে বর্ণিত যান্ত্রিক পার্টার্বেশন প্রোটোকল ব্যবহার করে কন্ডিশন করা হয়েছিল, যেখানে ট্র্যাকিয়াল এয়ারওয়ে পৃষ্ঠটি একটি তারের ঝুড়ি (N-সার্কেল, নিটিনল টিপলেস স্টোন এক্সট্র্যাক্টর NTSE-022115) -UDH, কুক মেডিকেল, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) 30 s28 দিয়ে অক্ষীয়ভাবে ঘষা হয়েছিল। ট্র্যাকিয়াল এয়ারওয়ে পৃষ্ঠটি বিশৃঙ্খলার প্রায় 10 মিনিট পরে একটি জৈবিক সুরক্ষা ক্যাবিনেটে LV-MP এর প্রশাসন করা হয়েছিল।
এই পরীক্ষায় ব্যবহৃত চৌম্বক ক্ষেত্রটি ইন ভিভো এক্স-রে ইমেজিং স্টাডির অনুরূপভাবে কনফিগার করা হয়েছিল, ডিস্টিলেশন স্টেন্ট ক্লিপ ব্যবহার করে শ্বাসনালীর উপরে একই চুম্বক রাখা হয়েছিল (চিত্র 4)। পূর্বে বর্ণিত জেল টিপযুক্ত একটি পাইপেট ব্যবহার করে 50 μl আয়তনের (2 × 25 μl অ্যালিকোট) LV-MP শ্বাসনালীতে (n = 3 প্রাণী) সরবরাহ করা হয়েছিল। একটি নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠী (n = 3 প্রাণী) চুম্বক ব্যবহার না করেই একই LV-MP গ্রহণ করেছিল। ইনফিউশন সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, ET টিউব থেকে ক্যানুলা সরানো হয় এবং প্রাণীটিকে বের করা হয়। চুম্বকটি 10 ​​মিনিটের জন্য স্থানে থাকে, তারপর এটি সরানো হয়। ইঁদুরগুলিকে মেলোক্সিকামের একটি সাবকুটেনিয়াস ডোজ (1 মিলি/কেজি) (ইলিয়াম, অস্ট্রেলিয়া) দেওয়া হয়েছিল এবং তারপরে 1 মিলিগ্রাম/কেজি অ্যাটিপামাজল হাইড্রোক্লোরাইড (অ্যান্টিসেডান, জোয়েটিস, অস্ট্রেলিয়া) আইপি ইনজেকশন দিয়ে অ্যানেস্থেসিয়া বিপরীত করা হয়েছিল। অ্যানেস্থেসিয়া থেকে সম্পূর্ণ পুনরুদ্ধার না হওয়া পর্যন্ত ইঁদুরগুলিকে উষ্ণ রাখা হয়েছিল এবং পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল।
জৈবিক নিরাপত্তা ক্যাবিনেটে LV-MP ডেলিভারি ডিভাইস। ET টিউবের হালকা ধূসর লুয়ার হাবটি মুখ থেকে বেরিয়ে আসতে দেখা যাচ্ছে এবং ছবিতে দেখানো পিপেটের জেল টিপটি ET টিউবের মাধ্যমে শ্বাসনালীতে কাঙ্ক্ষিত গভীরতায় প্রবেশ করানো হয়েছে।
LV-MP ডোজিং পদ্ধতির এক সপ্তাহ পরে, প্রাণীদের 100% CO2 ইনহেলেশন দ্বারা মানবিকভাবে হত্যা করা হয়েছিল এবং আমাদের স্ট্যান্ডার্ড X-gal চিকিৎসা ব্যবহার করে LacZ এক্সপ্রেশন মূল্যায়ন করা হয়েছিল। বিশ্লেষণে এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউব স্থাপন থেকে কোনও যান্ত্রিক ক্ষতি বা তরল ধারণ অন্তর্ভুক্ত না করার জন্য তিনটি পুচ্ছ সর্বাধিক কার্টিলাজিনাস রিং অপসারণ করা হয়েছিল। বিশ্লেষণের জন্য দুটি অর্ধেক তৈরি করার জন্য প্রতিটি শ্বাসনালীকে অনুদৈর্ঘ্যভাবে কাটা হয়েছিল এবং লুমিনাল পৃষ্ঠটি কল্পনা করার জন্য একটি মিনুটিয়ান সুই (ফাইন সায়েন্স টুলস) ব্যবহার করে সিলিকন রাবার (সিলগার্ড, ডাও ইনকর্পোরেটেড) ধারণকারী একটি থালায় স্থাপন করা হয়েছিল। ডিজিলাইট ক্যামেরা এবং টিসিপচার সফ্টওয়্যার (টুকসেন ফোটোনিক্স, চীন) সহ একটি নিকন মাইক্রোস্কোপ (SMZ1500) ব্যবহার করে ফ্রন্টাল ফটোগ্রাফি দ্বারা ট্রান্সডিউসড কোষগুলির বিতরণ এবং প্যাটার্ন নিশ্চিত করা হয়েছিল। 20x ম্যাগনিফিকেশনে ছবিগুলি সংগ্রহ করা হয়েছিল (শ্বাসনালীর পূর্ণ প্রস্থের জন্য সর্বোচ্চ সেটিং সহ), শ্বাসনালীর সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্য ধাপে ধাপে চিত্রিত করা হয়েছিল, প্রতিটি চিত্রের মধ্যে পর্যাপ্ত ওভারল্যাপ নিশ্চিত করে যাতে চিত্রের জন্য অনুমতি দেওয়া হয়। "সেলাই"। এরপর প্রতিটি শ্বাসনালী থেকে ছবিগুলিকে একটি সমতল গতি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে ইমেজ কম্পোজিট এডিটর v2.0.3 (মাইক্রোসফ্ট রিসার্চ) ব্যবহার করে একটি একক যৌগিক ছবিতে একত্রিত করা হয়েছিল। প্রতিটি প্রাণীর শ্বাসনালী থেকে যৌগিক চিত্রগুলিতে LacZ এক্সপ্রেশন এলাকাগুলি পূর্বে বর্ণিত একটি স্বয়ংক্রিয় MATLAB স্ক্রিপ্ট (R2020a, MathWorks) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল, 0.35 < Hue < 0.58, স্যাচুরেশন > 0.15, এবং মান < 0.7 এর সেটিংস ব্যবহার করে। টিস্যুর কনট্যুর ট্রেস করে, টিস্যু এলাকা সনাক্ত করার জন্য এবং শ্বাসনালী টিস্যুর বাইরে থেকে কোনও মিথ্যা সনাক্তকরণ রোধ করার জন্য প্রতিটি যৌগিক চিত্রের জন্য GIMP v2.10.24 এ ম্যানুয়ালি একটি মাস্ক তৈরি করা হয়েছিল। প্রতিটি প্রাণীর সমস্ত যৌগিক চিত্র থেকে দাগযুক্ত এলাকাগুলিকে সেই প্রাণীর জন্য মোট দাগযুক্ত এলাকা তৈরি করার জন্য সংক্ষেপিত করা হয়েছিল। দাগযুক্ত এলাকাটিকে তারপর মোট মাস্ক এলাকা দ্বারা ভাগ করা হয়েছিল যাতে স্বাভাবিক এলাকা তৈরি করা যায়।
প্রতিটি শ্বাসনালী প্যারাফিনে এমবেড করা হয়েছিল এবং 5 μm অংশ কেটে ফেলা হয়েছিল। অংশগুলিকে 5 মিনিটের জন্য নিরপেক্ষ দ্রুত লাল দিয়ে পাল্টা দাগ দেওয়া হয়েছিল এবং Nikon Eclipse E400 মাইক্রোস্কোপ, DS-Fi3 ক্যামেরা এবং NIS এলিমেন্ট ক্যাপচার সফ্টওয়্যার (সংস্করণ 5.20.00) ব্যবহার করে ছবিগুলি সংগ্রহ করা হয়েছিল।
সমস্ত পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ গ্রাফপ্যাড প্রিজম v9 (গ্রাফপ্যাড সফটওয়্যার, ইনকর্পোরেটেড) এ সম্পাদিত হয়েছিল। পরিসংখ্যানগত তাৎপর্য p ≤ 0.05 এ সেট করা হয়েছিল। শাপিরো-উইল্ক পরীক্ষা ব্যবহার করে স্বাভাবিকতা যাচাই করা হয়েছিল, এবং অ-জোড়াযুক্ত টি-পরীক্ষা ব্যবহার করে LacZ স্টেনিংয়ের পার্থক্য মূল্যায়ন করা হয়েছিল।
সারণি ১-এ বর্ণিত ছয়টি এমপি PCXI ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং সারণি ২-এ দৃশ্যমানতা বর্ণনা করা হয়েছে। দুটি পলিস্টাইরিন MP (MP1 এবং MP2; যথাক্রমে 18 μm এবং 0.25 μm) PCXI-এর অধীনে দৃশ্যমান ছিল না, তবে বাকি নমুনাগুলি সনাক্তযোগ্য ছিল (উদাহরণগুলি চিত্র 5-এ দেখানো হয়েছে)। MP3 এবং MP4 (10-15% Fe3O4; 0.25 μm এবং 0.9 μm যথাক্রমে) অল্প দৃশ্যমান। পরীক্ষিত কিছু ক্ষুদ্রতম কণা থাকা সত্ত্বেও, MP5 (98% Fe3O4; 0.25 μm) সবচেয়ে স্পষ্ট ছিল। CombiMag পণ্য MP6 সনাক্ত করা কঠিন। সব ক্ষেত্রেই, চুম্বককে কৈশিকের সমান্তরালে সামনে পিছনে স্থানান্তরিত করে MP সনাক্ত করার আমাদের ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। যখন চুম্বকগুলি কৈশিক থেকে দূরে সরে যায়, তখন কণাগুলি দীর্ঘ স্ট্রিংয়ে প্রসারিত হয়, কিন্তু চুম্বকগুলি কাছাকাছি আসার সাথে সাথে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধি পায়, কণাগুলি কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠের দিকে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে কণা স্ট্রিংগুলি ছোট হয়ে যায় (পরিপূরক দেখুন)। ভিডিও S1: MP4), পৃষ্ঠের কণার ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। বিপরীতভাবে, যখন চুম্বকটি কৈশিক থেকে সরানো হয়, তখন ক্ষেত্রের শক্তি হ্রাস পায় এবং MP গুলি কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠ থেকে প্রসারিত দীর্ঘ স্ট্রিংগুলিতে পুনর্বিন্যাস করে (পরিপূরক ভিডিও S2:MP4 দেখুন)। চুম্বকটি নড়াচড়া বন্ধ করার পরে, ভারসাম্য অবস্থানে পৌঁছানোর পরে কণাগুলি অল্প সময়ের জন্য নড়াচড়া করতে থাকে। MP যখন কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠের দিকে এবং দূরে সরে যায়, তখন চৌম্বকীয় কণাগুলি সাধারণত তরল পদার্থের মধ্য দিয়ে ধ্বংসাবশেষ টেনে নিয়ে যায়।
PCXI-এর অধীনে MP-এর দৃশ্যমানতা নমুনার মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। (a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 এবং (d) MP6। এখানে দেখানো সমস্ত ছবি কৈশিকের ঠিক উপরে প্রায় 10 মিমি অবস্থিত একটি চুম্বক দিয়ে তোলা হয়েছে। আপাত বৃহৎ বৃত্তগুলি কৈশিকগুলিতে আটকে থাকা বায়ু বুদবুদ, যা ফেজ কনট্রাস্ট ইমেজিংয়ের কালো এবং সাদা প্রান্ত বৈশিষ্ট্যগুলি স্পষ্টভাবে দেখায়। লাল বাক্সে বৈসাদৃশ্য-বর্ধক বিবর্ধন রয়েছে। মনে রাখবেন যে সমস্ত চিত্রে চুম্বক স্কিম্যাটিক্সের ব্যাস স্কেল অনুসারে নয় এবং দেখানোর চেয়ে প্রায় 100 গুণ বড়।
চুম্বকটি কৈশিকের উপরের অংশে বাম এবং ডানে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে, MP স্ট্রিংয়ের কোণ চুম্বকের সাথে সারিবদ্ধ হওয়ার জন্য পরিবর্তিত হয় (চিত্র 6 দেখুন), এইভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি চিহ্নিত করে। MP3-5 এর জন্য, জ্যা একটি থ্রেশহোল্ড কোণে পৌঁছানোর পরে, কণাগুলিকে কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠ বরাবর টেনে আনা হয়। এর ফলে প্রায়শই MP গুলি চৌম্বক ক্ষেত্রটি সবচেয়ে শক্তিশালী স্থানে অবস্থিত বৃহত্তর গোষ্ঠীতে ক্লাস্টার হয়ে যায় (পরিপূরক ভিডিও S3:MP5 দেখুন)। এটি বিশেষভাবে কৈশিক প্রান্তের কাছাকাছি ইমেজিং করার সময় স্পষ্ট হয়, যার ফলে MP গুলি তরল-বাতাস ইন্টারফেসে একত্রিত হয় এবং ঘনীভূত হয়। MP6-এর কণাগুলি, যা MP3-5 এর তুলনায় সনাক্ত করা আরও কঠিন ছিল, চুম্বকটি কৈশিক বরাবর সরানোর সময় টেনে আনা হয়নি, তবে MP স্ট্রিংগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, কণাগুলিকে দৃশ্যের ক্ষেত্রে রেখে যায় (পরিপূরক ভিডিও S4:MP6 দেখুন)। কিছু ক্ষেত্রে, যখন ইমেজিং অবস্থান থেকে চুম্বকটিকে অনেক দূরে সরিয়ে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্র হ্রাস করা হয়েছিল, তখন অবশিষ্ট যেকোনো MP ধীরে ধীরে মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা টিউবের নীচের পৃষ্ঠে নেমে আসে যখন স্ট্রিংয়ে থাকে (পরিপূরক ভিডিও S5: MP3 দেখুন)।
চুম্বকটি কৈশিকের উপরে ডানদিকে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে MP স্ট্রিংয়ের কোণ পরিবর্তিত হয়। (a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 এবং (d) MP6। লাল বাক্সে বৈসাদৃশ্য-বর্ধক বিবর্ধন রয়েছে। মনে রাখবেন যে পরিপূরক ভিডিওগুলি তথ্যবহুল কারণ এগুলি গুরুত্বপূর্ণ কণা গঠন এবং গতিশীল তথ্য প্রকাশ করে যা এই স্থির চিত্রগুলিতে দৃশ্যমান করা যায় না।
আমাদের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে জটিল গতিবিধির প্রেক্ষাপটে শ্বাসনালী বরাবর চুম্বককে ধীরে ধীরে সামনে পিছনে সরানো MP-এর দৃশ্যায়নকে সহজতর করে। পলিস্টাইরিন পুঁতি (MP1 এবং MP2) কৈশিক নালীতে দৃশ্যমান না হওয়ায় ইন ভিভো পরীক্ষা করা হয়নি। বাকি চারটি MP-এর প্রতিটিকে শ্বাসনালীতে প্রায় 30° থেকে উল্লম্ব কোণে চৌম্বক লম্বা অক্ষ দিয়ে ইন ভিভো পরীক্ষা করা হয়েছিল (চিত্র 2b এবং 3a দেখুন), কারণ এর ফলে দীর্ঘ MP চেইন তৈরি হয়েছিল এবং চুম্বক কনফিগারেশন বন্ধ হওয়ার চেয়ে বেশি কার্যকর ছিল। কোনও জীবন্ত প্রাণীর শ্বাসনালীতে MP3, MP4 এবং MP6 সনাক্ত করা যায়নি। প্রাণীদের মানবিকভাবে হত্যা করার পরে যখন ইঁদুরের শ্বাসনালী চিত্রিত করা হয়েছিল, তখন সিরিঞ্জ পাম্প ব্যবহার করে অতিরিক্ত আয়তন যোগ করা হলেও কণাগুলি অদৃশ্য থেকে যায়। MP5-এ সর্বোচ্চ আয়রন অক্সাইডের পরিমাণ ছিল এবং এটিই একমাত্র দৃশ্যমান কণা ছিল, এবং তাই MP-এর ইন ভিভো আচরণ মূল্যায়ন এবং বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।
MP প্রসবের সময় শ্বাসনালীর উপর চুম্বক স্থাপনের ফলে অনেক, কিন্তু সব নয়, MP-কে দৃষ্টিক্ষেত্রে কেন্দ্রীভূত করা হয়েছিল। মানবিকভাবে বলি দেওয়া প্রাণীদের ক্ষেত্রে শ্বাসনালীর মধ্যে প্রবেশকারী কণাগুলি সবচেয়ে ভালোভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়। চিত্র 7 এবং পরিপূরক ভিডিও S6: MP5 ভেন্ট্রাল শ্বাসনালীর পৃষ্ঠে কণাগুলির দ্রুত চৌম্বকীয় ক্যাপচার এবং সারিবদ্ধকরণ দেখায়, যা নির্দেশ করে যে MP-গুলিকে শ্বাসনালীর পছন্দসই অঞ্চলে নির্দেশিত করা যেতে পারে। MP প্রসবের পরে শ্বাসনালীর পাশে আরও দূরবর্তীভাবে অনুসন্ধান করার সময়, কিছু MP-কে ক্যারিনার কাছাকাছি পাওয়া যায়, যা পরামর্শ দেয় যে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সমস্ত MP-কে সংগ্রহ এবং ধরে রাখার জন্য অপর্যাপ্ত ছিল, কারণ তরল প্রক্রিয়া চলাকালীন তাদের সর্বোচ্চ চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির অঞ্চল দিয়ে প্রসব করা হয়েছিল। তবুও, চিত্রিত এলাকার চারপাশে প্রসবোত্তর MP-এর ঘনত্ব বেশি ছিল, যা পরামর্শ দেয় যে অনেক MP-কে শ্বাসনালী অঞ্চলে রয়ে গেছে যেখানে প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সর্বোচ্চ ছিল।
(ক) সম্প্রতি ইথানাইজড ইঁদুরের শ্বাসনালীতে MP5 প্রসবের আগে এবং (খ) পরে চিত্রিত চিত্রের ক্ষেত্রের ঠিক উপরে অবস্থিত চুম্বক সহ চিত্রিত অঞ্চলটি দুটি তরুণাস্থি রিংয়ের মধ্যে অবস্থিত। এমপি প্রসবের আগে, শ্বাসনালীতে কিছু তরল থাকে। লাল বাক্সে বৈসাদৃশ্য-বর্ধক বিবর্ধন রয়েছে। এই চিত্রগুলি পরিপূরক ভিডিও S6:MP5-এ দেখানো ভিডিও থেকে নেওয়া হয়েছে।
শ্বাসনালী বরাবর চুম্বক স্থানান্তরের ফলে MP শৃঙ্খলটি শ্বাসনালী পৃষ্ঠের মধ্যে কোণ পরিবর্তন করে যা কৈশিকগুলিতে দেখা যায় (চিত্র 8 এবং পরিপূরক ভিডিও S7:MP5 দেখুন)। তবে, আমাদের গবেষণায়, MP গুলিকে জীবন্ত শ্বাসনালী পৃষ্ঠের সাথে টেনে আনা সম্ভব হয়নি যেমনটি তারা কৈশিকগুলির সাথে টেনে আনতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, চুম্বক বাম এবং ডানে সরে যাওয়ার সাথে সাথে MP শৃঙ্খল দীর্ঘ হয়ে যায়। মজার বিষয় হল, আমরা আরও দেখেছি যে যখন চুম্বকটি শ্বাসনালী বরাবর অনুদৈর্ঘ্যভাবে সরানো হয় তখন কণার স্ট্রিং পৃষ্ঠের তরল স্তরের গভীরতা পরিবর্তন করে বলে মনে হয় এবং যখন চুম্বকটি সরাসরি উপরে সরানো হয় এবং কণার স্ট্রিংটি একটি উল্লম্ব অবস্থানে ঘোরানো হয় তখন প্রসারিত হয় (পরিপূরক ভিডিও S7 দেখুন)। : MP5 0:09 এ, নীচে ডানদিকে)। চুম্বকটি শ্বাসনালীর উপরের অংশে পার্শ্বীয়ভাবে স্থানান্তরিত হলে গতির বৈশিষ্ট্যগত ধরণ পরিবর্তিত হয় (অর্থাৎ, শ্বাসনালীর দৈর্ঘ্য বরাবর না হয়ে প্রাণীর বাম বা ডানে)। কণাগুলি সরানোর সময় স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান ছিল, কিন্তু যখন চুম্বকটি শ্বাসনালী থেকে সরানো হয়েছিল, তখন কণার স্ট্রিংগুলির ডগা দৃশ্যমান হয়েছিল (পরিপূরক ভিডিও S8:MP5 দেখুন, 0:08 থেকে শুরু)। এটি একটি কাচের কৈশিকের প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে আমরা যে MP আচরণ পর্যবেক্ষণ করেছি তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
জীবন্ত অ্যানেস্থেসিয়া দেওয়া ইঁদুরের শ্বাসনালীতে MP5 দেখানো ছবিগুলির উদাহরণ। (ক) চুম্বকটি শ্বাসনালীর উপরে এবং বাম দিকের ছবি সংগ্রহ করতে ব্যবহৃত হয়, তারপর (খ) চুম্বকটি ডান দিকে সরানোর পরে। লাল বাক্সে বৈসাদৃশ্য-বর্ধক বিবর্ধন রয়েছে। এই ছবিগুলি পরিপূরক ভিডিও S7:MP5-এ দেখানো ভিডিও থেকে নেওয়া হয়েছে।
যখন দুটি মেরু শ্বাসনালীর উপরে এবং নীচে উত্তর-দক্ষিণ দিকের দিকে স্থাপন করা হয়েছিল (অর্থাৎ আকর্ষণ করা; চিত্র 3b), তখন MP কর্ডগুলি দীর্ঘ দেখাচ্ছিল এবং পৃষ্ঠীয় শ্বাসনালীর পৃষ্ঠের পরিবর্তে শ্বাসনালীর পাশের দেয়ালে অবস্থিত ছিল (পরিপূরক ভিডিও S9:MP5 দেখুন)। যাইহোক, তরল সরবরাহের পরে একটি একক স্থানে (অর্থাৎ, শ্বাসনালীর পৃষ্ঠীয় পৃষ্ঠ) কণার উচ্চ ঘনত্ব সনাক্ত করা যায়নি যখন একটি দ্বৈত-চৌম্বক ডিভাইস ব্যবহার করা হয়, যা সাধারণত ঘটে যখন একটি একক-চৌম্বক ডিভাইস ব্যবহার করা হয়। তারপর যখন একটি চুম্বক মেরুগুলিকে বিপরীতভাবে বিকর্ষণ করার জন্য কনফিগার করা হয়েছিল (চিত্র 3c), প্রসবের পরে দৃশ্যমান কণার সংখ্যা বৃদ্ধি পায়নি বলে মনে হচ্ছে। উভয় দ্বৈত-চৌম্বক কনফিগারেশনের সেটআপ চ্যালেঞ্জিং কারণ উচ্চ চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তি যা চুম্বকগুলিকে টানে বা ধাক্কা দেয়। এরপর সেটআপটি শ্বাসনালীর সমান্তরাল একটি একক চুম্বকে পরিবর্তন করা হয়েছিল কিন্তু 90 ডিগ্রিতে শ্বাসনালীর মধ্য দিয়ে অতিক্রম করে যাতে ক্ষেত্ররেখাগুলি শ্বাসনালীর প্রাচীরকে অরথোগোনালি অতিক্রম করে (চিত্র 3d), একটি অভিযোজন যা নির্ধারণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যে কণা একত্রিত হয় কিনা পার্শ্ব প্রাচীর লক্ষ্য করা যায়। তবে, এই কনফিগারেশনে, MP সঞ্চয়ন বা চুম্বক আন্দোলনের কোনও শনাক্তযোগ্য নড়াচড়া ছিল না। এই সমস্ত ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, ইন ভিভো জিন ক্যারিয়ার অধ্যয়নের জন্য একটি একক-চৌম্বক, 30-ডিগ্রি ওরিয়েন্টেশন কনফিগারেশন (চিত্র 3a) বেছে নেওয়া হয়েছিল।
মানব হত্যার পরপরই যখন প্রাণীটির বারবার ছবি তোলা হয়েছিল, তখন বিভ্রান্তিকর টিস্যু গতির অনুপস্থিতির অর্থ ছিল স্পষ্ট আন্তঃকন্ড্রাল ক্ষেত্রের মধ্যে সূক্ষ্ম এবং ছোট কণা রেখাগুলি চিহ্নিত করা যেত, যা চুম্বকের অনুবাদমূলক গতির সাথে "টলমল" করে। তবুও, এখনও MP6 কণার উপস্থিতি এবং গতি স্পষ্টভাবে দেখতে পাচ্ছি না।
LV-LacZ টাইটার ছিল 1.8 × 108 TU/ml, এবং CombiMag MP (MP6) এর সাথে 1:1 মিশ্রিত করার পর, প্রাণীরা 9 × 107 TU/ml LV যানবাহনের (অর্থাৎ 4.5 × 106 TU/ইঁদুর) 50 μl ট্র্যাচিয়াল ডোজ পেয়েছিল। এই গবেষণায়, প্রসবের সময় চুম্বক স্থানান্তর করার পরিবর্তে, আমরা চুম্বকটিকে এক অবস্থানে স্থির করেছিলাম যাতে নির্ধারণ করা যায় যে LV ট্রান্সডাকশন (a) একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে ভেক্টর ডেলিভারির তুলনায় উন্নত করা যেতে পারে কিনা, এবং (b) ফোকাস করা যেতে পারে কিনা। এয়ারওয়ে কোষগুলি উপরের শ্বাসনালীর চৌম্বকীয় লক্ষ্য অঞ্চলে স্থানান্তরিত হয়।
চুম্বকের উপস্থিতি এবং LV ভেক্টরের সাথে CombiMag ব্যবহারের ফলে প্রাণীর স্বাস্থ্যের উপর কোনও প্রতিকূল প্রভাব পড়েনি, যেমনটি আমাদের স্ট্যান্ডার্ড LV ভেক্টর ডেলিভারি প্রোটোকলের ক্ষেত্রে দেখা গেছে। যান্ত্রিক বিশৃঙ্খলার শিকার শ্বাসনালী অঞ্চলের সামনের চিত্রগুলি (পরিপূরক চিত্র 1) নির্দেশ করে যে চুম্বক উপস্থিত থাকাকালীন LV-MP দিয়ে চিকিত্সা করা প্রাণীদের গোষ্ঠীতে ট্রান্সডাকশনের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল (চিত্র 9a)। নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠীতে (চিত্র 9b) মাত্র অল্প পরিমাণে নীল LacZ স্টেইনিং উপস্থিত ছিল। স্বাভাবিক X-Gal দাগযুক্ত অঞ্চলের পরিমাণ নির্ধারণে দেখা গেছে যে চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে LV-MP প্রয়োগের ফলে প্রায় 6 গুণ উন্নতি হয়েছে (চিত্র 9c)।
LV-MP দ্বারা শ্বাসনালীর ট্রান্সডাকশন দেখানো যৌগিক চিত্রের উদাহরণ (a) চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে এবং (b) চুম্বকের অনুপস্থিতিতে। (c) চুম্বক ব্যবহার করার সময় শ্বাসনালীর মধ্যে স্বাভাবিক LacZ ট্রান্সডাকশন এলাকায় পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য উন্নতি (*p = 0.029, t-পরীক্ষা, n = 3 প্রতি গ্রুপ, গড় ± SEM)।
নিরপেক্ষ দ্রুত লাল-দাগযুক্ত অংশগুলি (উদাহরণস্বরূপ পরিপূরক চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে) পূর্বে রিপোর্ট করা অনুরূপ প্যাটার্ন এবং অবস্থানে LacZ-দাগযুক্ত কোষগুলি দেখিয়েছে।
এয়ারওয়ে জিন থেরাপির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ হলো ক্যারিয়ার কণাগুলিকে আগ্রহের অঞ্চলে সঠিক স্থানীয়করণ এবং বায়ুপ্রবাহ এবং সক্রিয় শ্লেষ্মা নিষ্কাশনের উপস্থিতিতে চলমান ফুসফুসে উচ্চ স্তরের ট্রান্সডাকশন দক্ষতা অর্জন করা। সিএফ এয়ারওয়ে রোগের চিকিৎসার জন্য ডিজাইন করা এলভি ক্যারিয়ারগুলির জন্য, পরিবাহী এয়ারওয়েজের মধ্যে ক্যারিয়ার কণাগুলির বসবাসের সময় বৃদ্ধি করা এখন পর্যন্ত একটি অধরা লক্ষ্য ছিল। ক্যাসেলানি এবং অন্যান্যদের দ্বারা উল্লেখ করা হয়েছে যে, ট্রান্সডাকশন উন্নত করার জন্য চৌম্বক ক্ষেত্রের ব্যবহার ইলেক্ট্রোপোরেশনের মতো অন্যান্য জিন বিতরণ পদ্ধতির তুলনায় সুবিধাজনক, কারণ এটি সরলতা, ব্যয়-কার্যকারিতা, ডেলিভারি স্থানীয়করণ, বর্ধিত দক্ষতা এবং সংক্ষিপ্ত ইনকিউবেশন সময় এবং সম্ভবত একটি ছোট ক্যারিয়ার ডোজকে একত্রিত করতে পারে। যাইহোক, বহিরাগত চৌম্বকীয় শক্তির প্রভাবে এয়ারওয়েতে চৌম্বক কণাগুলির ইন ভিভো জমা এবং আচরণ কখনও বর্ণনা করা হয়নি, এবং অক্ষত জীবিত এয়ারওয়েতে জিন প্রকাশের মাত্রা বাড়ানোর জন্য এই পদ্ধতির সম্ভাব্যতা আসলে ভিভোতে প্রদর্শিত হয়নি।
আমাদের ইন ভিট্রো সিঙ্ক্রোট্রন PCXI পরীক্ষায় দেখা গেছে যে পলিস্টাইরিন MP ব্যতীত আমরা পরীক্ষিত সমস্ত কণা আমাদের ব্যবহৃত ইমেজিং সেটআপে দৃশ্যমান ছিল। চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে, MP গুলি স্ট্রিং তৈরি করে যার দৈর্ঘ্য কণার ধরণ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির সাথে সম্পর্কিত (অর্থাৎ চুম্বকের নৈকট্য এবং গতি)। চিত্র 10-এ দেখানো হয়েছে, আমরা যে স্ট্রিংগুলি পর্যবেক্ষণ করি তা প্রতিটি পৃথক কণার চুম্বকীয়করণ এবং তার নিজস্ব স্থানীয় চৌম্বক ক্ষেত্র প্ররোচিত করার কারণে গঠিত হয়। এই পৃথক ক্ষেত্রগুলি অন্যান্য অনুরূপ কণাগুলিকে একত্রিত করে এবং সংযুক্ত করে, অন্যান্য কণার স্থানীয় আকর্ষণীয় এবং বিকর্ষণকারী বলের স্থানীয় বলের কারণে গ্রুপ স্ট্রিং-সদৃশ গতির সাথে।
পরিকল্পিতভাবে (a,b) তরল-ভরা কৈশিকগুলির ভিতরে উৎপন্ন কণা ট্রেন এবং (c,d) বায়ু-ভরা শ্বাসনালী দেখানো হচ্ছে। লক্ষ্য করুন যে কৈশিক এবং শ্বাসনালী স্কেলে টানা হয় না। প্যানেল (a) এ MP-এর একটি বর্ণনাও রয়েছে, যেখানে Fe3O4 কণাগুলি স্ট্রিংয়ে সাজানো রয়েছে।
যখন চুম্বকটিকে কৈশিকের উপরে সরানো হয়েছিল, তখন কণার স্ট্রিংয়ের কোণটি Fe3O4 ধারণকারী MP3-5 এর জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সীমায় পৌঁছেছিল, যার পরে কণার স্ট্রিংটি আর মূল অবস্থানে থাকেনি, বরং পৃষ্ঠ বরাবর একটি নতুন অবস্থানে চলে গিয়েছিল। চুম্বক। এই প্রভাবটি সম্ভবত ঘটতে পারে কারণ কাচের কৈশিক পৃষ্ঠটি এই চলাচলের জন্য যথেষ্ট মসৃণ। মজার বিষয় হল, MP6 (CombiMag) এইভাবে আচরণ করেনি, সম্ভবত কারণ কণাগুলি ছোট ছিল, বিভিন্ন আবরণ বা পৃষ্ঠের চার্জ ছিল, অথবা একটি মালিকানাধীন বাহক তরল তাদের চলাচলের ক্ষমতাকে প্রভাবিত করেছিল। CombiMag কণার চিত্র বৈসাদৃশ্যও দুর্বল, যা পরামর্শ দেয় যে তরল এবং কণাগুলির একই ঘনত্ব থাকতে পারে এবং তাই সহজেই একে অপরের দিকে সরানো যায় না। চুম্বক খুব দ্রুত সরে গেলে কণাগুলিও আটকে যেতে পারে, ইঙ্গিত করে যে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সর্বদা তরলের কণাগুলির মধ্যে ঘর্ষণকে অতিক্রম করতে পারে না, পরামর্শ দেয় যে সম্ভবত এটি আশ্চর্যজনক নয় যে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং চুম্বক এবং লক্ষ্য এলাকার মধ্যে দূরত্ব খুব গুরুত্বপূর্ণ। একসাথে নেওয়া হলে, এই ফলাফলগুলিও পরামর্শ দেয় যে, যদিও চুম্বক লক্ষ্য এলাকার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত অনেক MP কে ক্যাপচার করতে পারে, এটি অসম্ভাব্য যে শ্বাসনালীর পৃষ্ঠ বরাবর CombiMag কণাগুলিকে সরানোর জন্য চুম্বকের উপর নির্ভর করা যেতে পারে। অতএব, আমরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছি যে ভিভোতে LV-MP গবেষণায় শ্বাসনালী গাছের নির্দিষ্ট অঞ্চলগুলিকে শারীরিকভাবে লক্ষ্য করার জন্য স্থির চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করা উচিত।
যখন কণাগুলি শরীরে প্রবেশ করে, তখন জটিল চলমান দেহ টিস্যুর প্রেক্ষাপটে এগুলি সনাক্ত করা কঠিন, তবে এমপি স্ট্রিংগুলিকে "নড়বড়ে" করার জন্য চুম্বকটিকে শ্বাসনালীর উপরে অনুভূমিকভাবে স্থানান্তরিত করে তাদের সনাক্ত করার ক্ষমতা বৃদ্ধি করা হয়েছিল। যদিও লাইভ ইমেজিং সম্ভব, প্রাণীটিকে মানবিকভাবে হত্যা করার পরে কণার গতি সনাক্ত করা সহজ। যখন চুম্বকটি ইমেজিং এলাকার উপরে অবস্থিত ছিল তখন MP ঘনত্ব সাধারণত এই স্থানে সর্বোচ্চ ছিল, যদিও কিছু কণা সাধারণত শ্বাসনালীর আরও দূরে পাওয়া যেত। ইন ভিট্রো গবেষণার বিপরীতে, চুম্বকটি অনুবাদ করে কণাগুলিকে শ্বাসনালীর উপর দিয়ে টেনে আনা যায় না। এই আবিষ্কারটি শ্বাসনালীর পৃষ্ঠকে আবরণকারী শ্লেষ্মা সাধারণত শ্বাস নেওয়া কণাগুলিকে প্রক্রিয়া করে, শ্লেষ্মায় আটকে রাখে এবং পরবর্তীতে মিউকোসিলিয়ারি ক্লিয়ারেন্স প্রক্রিয়া দ্বারা পরিষ্কার করে।
আমরা অনুমান করেছিলাম যে শ্বাসনালীর উপরে এবং নীচে আকর্ষণের জন্য চুম্বক ব্যবহারের ফলে (চিত্র 3b) এক বিন্দুতে অত্যন্ত ঘনীভূত চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তে আরও অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হতে পারে, যা সম্ভাব্যভাবে কণার আরও অভিন্ন বন্টনের দিকে পরিচালিত করে। যাইহোক, আমাদের প্রাথমিক গবেষণায় এই অনুমানকে সমর্থন করার জন্য স্পষ্ট প্রমাণ পাওয়া যায়নি। একইভাবে, বিকর্ষণ করার জন্য একজোড়া চুম্বক কনফিগার করার ফলে (চিত্র 3c) চিত্রিত এলাকায় আরও কণা জমা হয়নি। এই দুটি অনুসন্ধান দেখায় যে দ্বৈত-চৌম্বক সেটআপ MP টার্গেটিংয়ের স্থানীয় নিয়ন্ত্রণ উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে না এবং ফলস্বরূপ শক্তিশালী চৌম্বক বল কনফিগার করা কঠিন, যার ফলে এই পদ্ধতিটি কম ব্যবহারিক হয়ে ওঠে। একইভাবে, শ্বাসনালীর উপরে এবং মাধ্যমে চুম্বককে অভিমুখী করা (চিত্র 3d) চিত্রিত এলাকায় ধরে রাখা কণার সংখ্যাও বৃদ্ধি করেনি। এই বিকল্প কনফিগারেশনগুলির মধ্যে কিছু সফল নাও হতে পারে কারণ এর ফলে জমা এলাকার মধ্যে চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তি কম হয়। অতএব, একক 30-ডিগ্রি কোণ চুম্বক কনফিগারেশন (চিত্র 3a) ইন ভিভো পরীক্ষার জন্য সবচেয়ে সহজ এবং সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি হিসাবে বিবেচিত হয়।
LV-MP গবেষণায় দেখা গেছে যে যখন LV ভেক্টরগুলিকে CombiMag এর সাথে একত্রিত করা হয়েছিল এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে শারীরিক বিশৃঙ্খলার পরে বিতরণ করা হয়েছিল, তখন নিয়ন্ত্রণের তুলনায় শ্বাসনালীতে ট্রান্সডাকশনের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল। সিনক্রোট্রন ইমেজিং স্টাডি এবং LacZ ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, চৌম্বক ক্ষেত্রটি স্পষ্টতই শ্বাসনালীতে LV সংরক্ষণ করতে এবং ফুসফুসের গভীরে অবিলম্বে প্রবেশকারী ভেক্টর কণার সংখ্যা হ্রাস করতে সক্ষম হয়েছিল। এই ধরনের লক্ষ্যবস্তু উন্নতি উচ্চ কার্যকারিতার দিকে পরিচালিত করতে পারে এবং বিতরণকারী টাইটার, অফ-টার্গেট ট্রান্সডাকশন, প্রদাহজনক এবং রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতার পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া এবং জিন ক্যারিয়ার খরচ হ্রাস করতে পারে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, প্রস্তুতকারকের মতে, CombiMag অন্যান্য জিন স্থানান্তর পদ্ধতির সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে, যার মধ্যে অন্যান্য ভাইরাল ভেক্টর (যেমন AAV) এবং নিউক্লিক অ্যাসিড অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।