Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තූතියි. ඔබ භාවිතා කරන බ්‍රව්සර් අනුවාදයේ CSS සඳහා සීමිත සහයක් ඇත. හොඳම අත්දැකීම සඳහා, ඔබ යාවත්කාලීන කළ බ්‍රව්සරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා මාදිලිය අක්‍රිය කරන්න). මේ අතරතුර, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි විලාස සහ JavaScript නොමැතිව අඩවිය ප්‍රදර්ශනය කරන්නෙමු.
සිස්ටික් ෆයිබ්‍රෝසිස් පෙනහළු රෝගයට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා ජාන දෛශික සන්නායක ගුවන් මාර්ග ඉලක්ක කර ගත යුතුය, මන්ද පර්යන්ත පෙනහළු සම්ප්‍රේෂණය චිකිත්සක ප්‍රතිලාභයක් ලබා නොදේ. වෛරස් සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව දෛශික පදිංචි කාලයට සෘජුවම සම්බන්ධ වේ. කෙසේ වෙතත්, ජාන වාහක වැනි බෙදාහැරීමේ තරල ආශ්වාසයේදී ඇල්වෙයෝලි තුළට ස්වභාවිකව විසරණය වන අතර, ඕනෑම ආකාරයක චිකිත්සක අංශු ශ්ලේෂ්මල ප්‍රවාහනය මගින් වේගයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ. ගුවන් මාර්ගවල ජාන වාහකවල පදිංචි කාලය දිගු කිරීම වැදගත් නමුත් සාක්ෂාත් කර ගැනීම දුෂ්කර ය. ගුවන් මාර්ගවල මතුපිටට යොමු කළ හැකි ජාන වාහක-සංයුක්ත චුම්බක අංශු කලාපීය ඉලක්ක කිරීම වැඩිදියුණු කළ හැකිය. සජීවී දෘශ්‍යකරණයේ අභියෝග හේතුවෙන්, යොදන ලද චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ ගුවන් මාර්ග මතුපිට ඇති එවැනි කුඩා චුම්බක අංශුවල හැසිරීම දුර්වල ලෙස වටහාගෙන ඇත. මෙම අධ්‍යයනයේ අරමුණ වූයේ නිර්වින්දනය කරන ලද මීයන්ගේ ශ්වාසනාලයේ ඇති චුම්බක අංශු මාලාවක සජීවී චලිතය දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා සමමුහුර්ත රූපකරණය භාවිතා කර තනි සහ තොග අංශු හැසිරීම් වල ගතිකතාවයන් සහ රටා පරීක්ෂා කිරීමයි. ඉන්පසු අපි චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ ලෙන්ටිවයිරල් චුම්බක අංශු බෙදා හැරීම මීයා තුළ සම්ප්රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරයිද යන්න තක්සේරු කළෙමු. ශ්වාසනාලය. සමමුහුර්ත එක්ස් කිරණ ප්‍රතිබිම්බය මඟින් විට්‍රෝ සහ වීවෝ තුළ නිශ්චල සහ චලනය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රවල චුම්භක අංශුවල හැසිරීම හෙළි කරයි. චුම්බක සමඟ ජීවමාන ශ්වසන මාර්ගයේ මතුපිට දිගේ අංශු පහසුවෙන් ඇදගෙන යා නොහැක, නමුත් ප්‍රවාහනය අතරතුර, චුම්භක ක්ෂේත්‍රය ශක්තිමත්ම වන දර්ශන ක්ෂේත්‍රයේ තැන්පතු සංකේන්ද්‍රණය වේ. චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ ලෙන්ටිවයිරල් චුම්භක අංශු ලබා දුන් විට සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව හය ගුණයකින් වැඩි විය. එක්ව, මෙම ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ ලෙන්ටිවයිරල් චුම්භක අංශු සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ජාන දෛශික ඉලක්ක කිරීම වැඩිදියුණු කිරීමට සහ වීවෝ තුළ ගුවන් මාර්ග මෙහෙයවීමේදී සම්ප්‍රේෂණ මට්ටම් වැඩි කිරීමට වටිනා ප්‍රවේශයන් විය හැකි බවයි.
සිස්ටික් ෆයිබ්‍රෝසිස් (CF) ඇතිවන්නේ CF ට්‍රාන්ස්මෙම්බ්‍රේන් සන්නායකතා නියාමකය (CFTR) ලෙස හඳුන්වන තනි ජානයක විචලනය නිසාය. CFTR ප්‍රෝටීනය යනු CF ව්‍යාධිජනකයේ ප්‍රධාන ස්ථානයක් වන සන්නායක ගුවන් මාර්ග ඇතුළුව ශරීරය පුරා බොහෝ එපිටිලියල් සෛලවල පවතින අයන නාලිකාවකි. CFTR දෝෂ අසාමාන්‍ය ජල ප්‍රවාහනයට හේතු වන අතර, ශ්වසන මාර්ග මතුපිට විජලනය කරන අතර ශ්වසන මාර්ග මතුපිට ද්‍රව (ASL) ස්ථරයේ ගැඹුර අඩු කරයි. මෙය ශ්ලේෂ්මල ප්‍රවාහන (MCT) පද්ධතියට ශ්වසන මාර්ගවලින් ආශ්වාස කරන ලද අංශු සහ රෝග කාරක ඉවත් කිරීමේ හැකියාව ද අඩාල කරයි. CFTR ජානයේ නිවැරදි පිටපත ලබා දීමට සහ ASL, MCT සහ පෙනහළු සෞඛ්‍යය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ vivo1 හි මෙම පරාමිතීන් මැනීමට හැකියාව ඇති නව තාක්ෂණයන් සංවර්ධනය කිරීම අපගේ ඉලක්කයයි.
LV දෛශික CF ගුවන් මාර්ග ජාන චිකිත්සාව සඳහා ප්‍රමුඛ අපේක්ෂකයන්ගෙන් එකකි, ප්‍රධාන වශයෙන් ඒවාට චිකිත්සක ජානය ගුවන් මාර්ග පාදක සෛල (වායු මාර්ග කඳ සෛල) තුළට ස්ථිරවම ඒකාබද්ධ කළ හැකි බැවිනි. මෙය වැදගත් වන්නේ ක්‍රියාකාරී ජාන-නිවැරදි කරන ලද CF-ආශ්‍රිත ගුවන් මාර්ග මතුපිට සෛල බවට වෙනස් කිරීමෙන් සාමාන්‍ය සජලනය සහ ශ්ලේෂ්මල නිෂ්කාශනය යථා තත්ත්වයට පත් කළ හැකි නිසා, ජීවිත කාලය පුරාම ප්‍රතිලාභ ලැබේ. CF පෙනහළු රෝගය ආරම්භ වන්නේ මෙතැනදී බැවින් LV දෛශික සන්නායක ගුවන් මාර්ගයට එරෙහිව යොමු කළ යුතුය. පෙනහළු තුළට දෛශිකය ගැඹුරට ලබා දීමෙන් ඇල්වෙයෝලර් සම්ප්‍රේෂණයට හේතු විය හැක, නමුත් CF හි මෙයට චිකිත්සක ප්‍රතිලාභයක් නොමැත. කෙසේ වෙතත්, ජාන වාහක වැනි තරල ස්වභාවිකවම ප්‍රසූතියෙන් පසු ආශ්වාසය මත ඇල්වෙයෝලි වෙත සංක්‍රමණය වේ3,4 සහ චිකිත්සක අංශු MCT මගින් මුඛ කුහරයට වේගයෙන් නිෂ්කාශනය වේ.LV සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව සෘජුවම සම්බන්ධ වන්නේ සෛලීය අවශෝෂණයට ඉඩ දීම සඳහා දෛශිකය ඉලක්ක සෛල අසල රැඳී සිටින කාලය සමඟ ය - "පදිංචි කාලය"5 - එය සාමාන්‍ය කලාපීය වායු ප්‍රවාහය මෙන්ම සම්බන්ධීකරණය කරන ලද අංශු ශ්ලේෂ්මල ග්‍රහණය සහ MCT මගින් පහසුවෙන් අඩු වේ. CF සඳහා, මෙම කලාපයේ ඉහළ මට්ටමේ සම්ප්‍රේෂණයක් ලබා ගැනීම සඳහා ගුවන් මාර්ගය තුළ LV හි පදිංචි කාලය දීර්ඝ කිරීමේ හැකියාව වැදගත් වේ, නමුත් මෙතෙක් අභියෝගාත්මක වී ඇත.
මෙම බාධකය ජය ගැනීම සඳහා, LV චුම්භක අංශු (MPs) අනුපූරක ආකාර දෙකකින් උපකාරී විය හැකි බව අපි යෝජනා කරමු. පළමුව, ඉලක්ක කිරීම වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා සහ ජාන වාහක අංශු අපේක්ෂිත ශ්වසන මාර්ග කලාපයේ වාසය කිරීමට සහ ASL) සෛල ස්ථරය 6 වෙත ගමන් කිරීමට උපකාර කිරීම සඳහා ඒවා චුම්භකව ගුවන් මාර්ග මතුපිටට මෙහෙයවිය හැකිය. ප්‍රතිදේහ, රසායනික චිකිත්සක ඖෂධ හෝ සෛල පටලවලට සම්බන්ධ වන හෝ අදාළ සෛල මතුපිට ප්‍රතිග්‍රාහකවලට බන්ධනය වන සහ ස්ථිතික විදුලිය ඉදිරියේ පිළිකා ස්ථානවල එකතු වන වෙනත් කුඩා අණු වලට බන්ධනය වන විට MPs ඉලක්කගත ඖෂධ බෙදා හැරීමේ වාහන ලෙස බහුලව භාවිතා කර ඇත. පිළිකා ප්‍රතිකාර සඳහා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර 7. අනෙකුත් "අධි තාප" ශිල්පීය ක්‍රම මගින් MPs දෝලනය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රවලට නිරාවරණය වන විට රත් කිරීම අරමුණු කර ගෙන ඇති අතර එමඟින් පිළිකා සෛල විනාශ වේ. සෛල වෙත DNA මාරු කිරීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් සම්ප්‍රේෂණ කාරකයක් ලෙස භාවිතා කරන චුම්භක සම්ප්‍රේෂණ මූලධර්මය, සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට අපහසු සෛල රේඛා සඳහා වෛරස් නොවන සහ වෛරස් ජාන දෛශික පරාසයක් භාවිතා කරමින් in vitro තුළ බහුලව භාවිතා වේ. LV චුම්භක සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව ස්ථාපිත කර ඇති අතර, ස්ථිතික චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ LV-MPs මිනිස් බ්රොන්පයිල් එපිටිලියල් සෛල රේඛාවකට in vitro බෙදා හැරීම, LV දෛශිකයට පමණක් සාපේක්ෂව 186 ගුණයකින් සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරයි. LV-MP in vitro CF ආකෘතියකට ද යොදවා ඇති අතර, එහිදී චුම්භක සම්ප්‍රේෂණය CF ස්පුටම් ඉදිරියේ වායු-ද්‍රව අතුරුමුහුණත් සංස්කෘතීන්හි LV සම්ප්‍රේෂණය 20 ගුණයකින් වැඩි කළේය10. කෙසේ වෙතත්, ඉන් vivo අවයවවල චුම්භක සම්ප්‍රේෂණය සාපේක්ෂව අඩු අවධානයක් ලබාගෙන ඇති අතර සත්ව අධ්‍යයන කිහිපයකින් පමණක් ඇගයීමට ලක් කර ඇත11,12,13,14,15, විශේෂයෙන් පෙනහළු16,17. කෙසේ වෙතත්, CF පෙනහළු චිකිත්සාව තුළ චුම්භක සම්ප්‍රේෂණය සඳහා ඇති අවස්ථා පැහැදිලිය.Tan et al.(2020) ප්‍රකාශ කළේ “කාර්යක්ෂම චුම්භක නැනෝ අංශු පුඵ්ඵුසීය බෙදාහැරීම පිළිබඳ සංකල්ප-සාධන අධ්‍යයනයක් CF රෝගීන්ගේ සායනික ප්‍රතිඵල වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා අනාගත CFTR ආශ්වාස උපාය මාර්ග සඳහා මග පාදනු ඇති” බවයි6.
යොදන ලද චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ ගුවන් මාර්ග මතුපිට කුඩා චුම්භක අංශු වල හැසිරීම දෘශ්‍යමාන කිරීම සහ අධ්‍යයනය කිරීම දුෂ්කර වන අතර එම නිසා එය දුර්වල ලෙස තේරුම් ගෙන ඇත. වෙනත් අධ්‍යයනයන්හිදී, ASL ගැඹුරේ සහ MCT හැසිරීම් වල මිනිත්තු in vivo වෙනස්කම් ආක්‍රමණශීලී නොවන ලෙස දෘශ්‍යමාන කිරීමට සහ ප්‍රමාණනය කිරීමට අපි සමමුහුර්ත-ප්‍රචාරණය-පාදක අදියර-විපරීත X-කිරණ රූපකරණ (PB-PCXI) ක්‍රමයක් සංවර්ධනය කළ අතර එය සෘජුවම වායු ඇල මතුපිට සජලනය මැනීමට සහ ප්‍රතිකාර කාර්යක්ෂමතාවයේ මුල් දර්ශකයක් ලෙස භාවිතා කරයි. ඊට අමතරව, අපගේ MCT ඇගයීමේ ක්‍රමය PB-PCXI21 භාවිතයෙන් දෘශ්‍යමාන MCT සලකුණු ලෙස ඇලුමිනා හෝ ඉහළ වර්තන දර්ශක වීදුරු වලින් සමන්විත 10-35 µm විෂ්කම්භයක් සහිත අංශු භාවිතා කරයි. MP ඇතුළුව අංශු වර්ග පරාසයක දෘශ්‍යකරණය සඳහා ශිල්පීය ක්‍රම දෙකම සුදුසු වේ.
එහි ඉහළ අවකාශීය සහ තාවකාලික විභේදනය නිසා, අපගේ PB-PCXI-පාදක ASL සහ MCT විශ්ලේෂණ ශිල්පීය ක්‍රම, MP ජාන බෙදා හැරීමේ ශිල්පීය ක්‍රම තේරුම් ගැනීමට සහ ප්‍රශස්ත කිරීමට උපකාර කිරීම සඳහා in vivo හි තනි සහ තොග අංශු හැසිරීම් වල ගතිකතාවයන් සහ රටා පරීක්ෂා කිරීම සඳහා හොඳින් ගැලපේ. අප මෙහි භාවිතා කරන ප්‍රවේශය SPring-8 BL20B2 කදම්භ රේඛාව භාවිතා කරන අපගේ අධ්‍යයනයන්ගෙන් ලබාගෙන ඇති අතර, එහිදී අපි අපගේ ජාන වාහක මාත්‍රා සත්ව අධ්‍යයනයන් 3,4 හි නිරීක්ෂණය කරන ලද අපගේ ඒකාකාර නොවන ජාන ප්‍රකාශන රටා පැහැදිලි කිරීමට උපකාරී වන පරිදි මීයන්ගේ නාසික සහ පුඵ්ඵුසීය ශ්වසන මාර්ගවලට ව්‍යාජ දෛශික මාත්‍රා බෙදා හැරීමෙන් පසු තරල චලනය දෘශ්‍යමාන කළෙමු.
මෙම අධ්‍යයනයේ අරමුණ වූයේ සජීවී මීයන්ගේ ස්වසන මාර්ගයේ ඇති MP මාලාවක සජීවී චලනයන් දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා සමමුහුර්ත PB-PCXI භාවිතා කිරීමයි. මෙම PB-PCXI රූපකරණ අධ්‍යයනයන් නිර්මාණය කර ඇත්තේ MP චලිතය කෙරෙහි ඒවායේ බලපෑම තීරණය කිරීම සඳහා MP පරාසයක්, චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තීන් සහ ස්ථාන පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ය.බාහිරව යොදන ලද චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ලබා දුන් MP රැඳී සිටීමට හෝ ඉලක්ක ප්‍රදේශයට යාමට උපකාරී වන බව අපි උපකල්පනය කළෙමු.තැන්පතු කිරීමෙන් පසු ශ්වාසනාලයේ රඳවා තබා ඇති අංශු ගණන උපරිම කරන චුම්බක වින්‍යාසයන් හඳුනා ගැනීමට ද මෙම අධ්‍යයනයන් අපට ඉඩ ලබා දුන්නේය.දෙවන අධ්‍යයන මාලාවකදී, ගුවන් මාර්ග ඉලක්ක කිරීමේ සන්දර්භය තුළ LV-MP ලබා දීමෙන් LV සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වනු ඇතැයි යන උපකල්පනය මත පදනම්ව, මීයන්ගේ ශ්වසන මාර්ගයට LV සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වනු ඇතැයි යන උපකල්පනය මත පදනම්ව, LV සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු වනු ඇතැයි යන උපකල්පනය මත පදනම්ව, මීයන්ගේ ශ්වසන මාර්ගයට LV සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට හේතු වනු ඇතැයි යන උපකල්පනය මත පදනම්ව, මෙම ප්‍රශස්ත වින්‍යාසය භාවිතා කිරීමට අපි උත්සාහ කළෙමු.
සියලුම සත්ව අධ්‍යයනයන් ඇඩිලේඩ් විශ්ව විද්‍යාලය (M-2019-060 සහ M-2020-022) සහ SPring-8 සමමුහුර්ත සත්ව ආචාර ධර්ම කමිටුව විසින් අනුමත කරන ලද ප්‍රොටෝකෝලවලට අනුව සිදු කරන ලදී. ARRIVE මාර්ගෝපදේශ අනුව අත්හදා බැලීම් සිදු කරන ලදී.
සියලුම X-කිරණ ප්‍රතිබිම්බ ජපානයේ SPring-8 සමමුහුර්තකරණයේ BL20XU කදම්භ රේඛාවේදී සිදු කරන ලද අතර, කලින් විස්තර කර ඇති ආකාරයට සමාන සැකසුමක් භාවිතා කරන ලදී21,22. කෙටියෙන් කිවහොත්, අත්හදා බැලීමේ පෙට්ටිය සමමුහුර්තකරණ ගබඩා වළල්ලේ සිට මීටර් 245 ක් දුරින් පිහිටා ඇත. අංශු ප්‍රතිබිම්බකරණ අධ්‍යයනයන් සඳහා සාම්පල-අනාවරක දුර මීටර් 0.6 ක් සහ in vivo රූපකරණ අධ්‍යයනයන් සඳහා මීටර් 0.3 ක් භාවිතා කරනු ලැබේ. 25 keV ක ඒකවර්ණ කදම්භ ශක්තියක් භාවිතා කරන ලදී. sCMOS අනාවරකයකට සම්බන්ධ කරන ලද අධි-විභේදන X-කිරණ පරිවර්තකයක් (SPring-8 BM3) භාවිතයෙන් රූප ග්‍රහණය කර ගන්නා ලදී. පරිවර්තකය 10 µm ඝන සින්ටිලේටරයක් ​​(Gd3Al2Ga3O12) භාවිතයෙන් X-කිරණ දෘශ්‍ය ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කරයි, පසුව එය × 10 අන්වීක්ෂීය අරමුණක් (NA 0.3) භාවිතයෙන් sCMOS සංවේදකයකට යොමු කෙරේ. sCMOS අනාවරකය Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, Japan) විය. පික්සල 2048 × 2048 ක අරා ප්‍රමාණය සහ අමු පික්සල ප්‍රමාණය 6.5 × 6.5 µm. මෙම සැකසුම 0.51 µm ක ඵලදායී සමස්ථානික පික්සල ප්‍රමාණය සහ ආසන්න වශයෙන් 1.1 mm × 1.1 mm ක දර්ශන ක්ෂේත්‍රයක් ලබා දෙයි. හුස්ම ගැනීමෙන් ඇතිවන චලන කෞතුක වස්තු අවම කරමින්, ශ්වසන මාර්ගය තුළ සහ පිටත චුම්බක අංශුවල සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය උපරිම කිරීම සඳහා 100 ms ක නිරාවරණ දිගක් තෝරා ගන්නා ලදී. සජීවී අධ්‍යයනයන් සඳහා, නිරාවරණ අතර එක්ස් කිරණ කදම්භය අවහිර කිරීමෙන් විකිරණ මාත්‍රාව සීමා කිරීම සඳහා එක්ස් කිරණ මාර්ගයේ වේගවත් එක්ස් කිරණ ෂටරයක් ​​තබා ඇත.
BL20XU රූපකරණ කුටිය ජෛව ආරක්ෂණ මට්ටම 2 සහතික කර නොමැති නිසා, කිසිදු SPring-8 PB-PCXI රූපකරණ අධ්‍යයනයකදී LV වාහකය භාවිතා කර නොමැත. ඒ වෙනුවට, අපි වාණිජ සැපයුම්කරුවන් දෙදෙනෙකුගෙන් හොඳින් සංලක්ෂිත MP පරාසයක් තෝරා ගත්තෙමු - විවිධ ප්‍රමාණ, ද්‍රව්‍ය, යකඩ සාන්ද්‍රණයන් සහ යෙදුම් ආවරණය කරමින් - පළමුව චුම්භක ක්ෂේත්‍ර වීදුරු කේශනාලිකා තුළ MP චලිතයට බලපාන ආකාරය තේරුම් ගැනීමට සහ පසුව ජීවමාන ගුවන් මාර්ගවල. මතුපිටින්.MPs ප්‍රමාණය 0.25 සිට 18 μm දක්වා වන අතර විවිධ ද්‍රව්‍ය වලින් සාදා ඇත (වගුව 1 බලන්න), නමුත් MP තුළ ඇති චුම්භක අංශුවල ප්‍රමාණය ඇතුළුව එක් එක් සාම්පලයේ සංයුතිය නොදනී. අපගේ පුළුල් MCT අධ්‍යයනයන් 19, 20, 21, 23, 24 මත පදනම්ව, MP චලිතයේ වැඩි දියුණු කළ දෘශ්‍යතාව දැකීමට අඛණ්ඩ රාමු අඩු කිරීමෙන්, උදාහරණයක් ලෙස, 5 μm තරම් කුඩා MPs ශ්වාසනාල ගුවන් මාර්ග මතුපිට දැකිය හැකි යැයි අපි අපේක්ෂා කරමු. 0.25 μm ප්‍රමාණයේ තනි MP එකක් රූපකරණ උපාංගයේ විභේදනයට වඩා කුඩා වේ, නමුත් PB-PCXI ඒවායේ පරිමාවේ වෙනස සහ තැන්පත් වීමෙන් පසු ඒවා තැන්පත් කර ඇති මතුපිට තරලයේ චලිතය හඳුනා ගැනීමට අපේක්ෂා කෙරේ.
වගුව 1 හි එක් එක් MP සඳහා සාම්පල 0.63 mm අභ්‍යන්තර විෂ්කම්භයක් සහිත 20 μl වීදුරු කේශනාලිකා (Drummond Microcaps, PA, USA) තුළ සකස් කරන ලදී. Corpuscular අංශු ජලයේ ඇති අතර CombiMag අංශු නිෂ්පාදකයාගේ හිමිකාර තරලයේ ඇත. සෑම නලයක්ම ද්‍රවයෙන් අඩක් (ආසන්න වශයෙන් 11 μl) පුරවා නියැදි රඳවනය මත තබා ඇත (රූපය 1 බලන්න). වීදුරු කේශනාලිකා පිළිවෙලින් රූපකරණ පෙට්ටියේ නියැදි වේදිකාවේ තිරස් අතට තබා තරලයේ දාර ස්ථානගත කර ඇත. 1.17 ක අවශේෂ චුම්භකකරණයක් සහිත 19 mm විෂ්කම්භයක් (28 mm දිග) නිකල් කවච දුර්ලභ පෘථිවි නියෝඩියමියම් යකඩ බෝරෝන් (NdFeB) චුම්බකයක් (N35, cat. no. LM1652, Jaycar Electronics, Australia) රූපකරණය අතරතුර දුරස්ථව එහි පිහිටීම වෙනස් කිරීම සඳහා වෙනම පරිවර්තන අවධියකට සම්බන්ධ කරන ලදී. චුම්බකය නියැදියට ආසන්න වශයෙන් 30 mm ඉහළින් ස්ථානගත කළ විට X-ray රූප ලබා ගැනීම ආරම්භ වන අතර තත්පරයට රාමු 4 ක අනුපාතයකින් රූප ලබා ගනී.රූපකරණය අතරතුර, චුම්බකය වීදුරු කේශනාලිකා නළයට ආසන්නව (මි.මී. 1 ක් පමණ දුරින්) ගෙනැවිත්, ක්ෂේත්‍ර ශක්තියේ සහ පිහිටීමෙහි බලපෑම් තක්සේරු කිරීම සඳහා නළය දිගේ පරිවර්තනය කරන ලදී.
සාම්පල xy පරිවර්තන අවධියේදී වීදුරු කේශනාලිකා වල MP සාම්පල අඩංගු in vitro රූපකරණ සැකසුම. X-කිරණ කදම්භයේ මාර්ගය රතු පැහැති ඉරි සහිත රේඛාවකින් සලකුණු කර ඇත.
මන්ත්‍රීවරුන්ගේ අභ්‍යන්තර දෘශ්‍යතාව ස්ථාපිත කළ පසු, ඔවුන්ගෙන් උප කුලකයක් වල් වර්ගයේ කාන්තා ඇල්බිනෝ විස්ටාර් මීයන් (~සති 12, ~200 ග්රෑම්) තුළ සජීවීව පරීක්ෂා කරන ලදී. 0.24 mg/kg medetomidine (Domitor®, Zenoaq, ජපානය), 3.2 mg/kg midazolam (Dormicum®, Astellas Pharma, ජපානය) සහ 4 mg/kg butorphanol (Vetorphale®, Meiji Seika) මීයන් ජපානයේ Pharma මිශ්‍රණයකින් නිර්වින්දනය කරන ලදී. නිර්වින්දනයෙන් පසු, ස්වසන මාර්ගය වටා ඇති ලොම් ඉවත් කිරීමෙන්, අන්තරාසර්ග නලයක් (ET; 16 Ga iv කැනියුලා, Terumo BCT) ඇතුළු කිරීමෙන් සහ ශරීර උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීම සඳහා තාප බෑගයක් අඩංගු අභිරුචි-සාදන ලද රූප තහඩුවක් මත උඩුබැලි අතට නිශ්චල කිරීමෙන් රූපකරණ තහඩුව රූපකරණ පෙට්ටියේ නියැදි පරිවර්තන අදියරට සුළු කෝණයකින් සම්බන්ධ කරන ලදී. රූපය 2a හි දැක්වෙන පරිදි, එක්ස් කිරණ රූපය.
(අ) SPring-8 රූපකරණ පෙට්ටියේ සජීවී රූපකරණ සැකසුම තුළ, X-කිරණ කදම්භයේ මාර්ගය රතු ඉරි සහිත රේඛාවකින් සලකුණු කර ඇත. (ආ, ඇ) ස්වසනාලයේ චුම්බක ස්ථානගත කිරීම විකලාංග ලෙස සවිකර ඇති IP කැමරා දෙකක් භාවිතයෙන් දුරස්ථව සිදු කරන ලදී. තිර රූපයේ වම් පැත්තේ, හිස රඳවා තබා ඇති වයර් ලූපය සහ ET නළය තුළ බෙදාහැරීමේ කැනියුලාව දැකිය හැකිය.
දුරස්ථ පාලක සිරින්ජ පොම්ප පද්ධතියක් (UMP2, World Precision Instruments, Sarasota, FL) 100 μl වීදුරු සිරින්ජයක් භාවිතා කරමින් PE10 නලයට (OD 0.61 mm, ID 0.28 mm) 30 Ga ඉඳිකටුවක් හරහා සම්බන්ධ කරන ලදී. ET නළය ඇතුළු කරන විට තුඩ ශ්වාසනාලයේ නිවැරදි ස්ථානයේ ඇති බව සහතික කිරීම සඳහා නළය සලකුණු කරන්න. ක්ෂුද්‍ර පොම්පය භාවිතා කරමින්, සිරින්ජ ප්ලංගරය ඉවත් කරන ලද අතර නලයේ තුඩ ලබා දීමට නියමිත MP සාම්පලයේ ගිල්වන ලදී. පසුව පටවන ලද බෙදාහැරීමේ නළය එන්ඩොට්‍රාචල් නළයට ඇතුළු කරන ලද අතර, තුඩ අපගේ අපේක්ෂිත යොදන ලද චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ශක්තිමත්ම කොටස තුළ තබයි. අපගේ Arduino පාදක කාල පෙට්ටියට සම්බන්ධ කර ඇති ශ්වසන අනාවරකයක් භාවිතයෙන් රූප අත්පත් කර ගැනීම පාලනය කරන ලද අතර, සියලුම සංඥා (උදා: උෂ්ණත්වය, ශ්වසනය, ෂටර් විවෘත කිරීම/වසා දැමීම සහ රූප අත්පත් කර ගැනීම) Powerlab සහ LabChart (AD Instruments, Sydney, Australia) භාවිතයෙන් පටිගත කරන ලදී. 22. රූපකරණයේදී කොටුවට ප්‍රවේශ විය නොහැකි වූ විට, IP කැමරා දෙකක් (Panasonic BB-SC382) ආසන්න වශයෙන් 90° හි ස්ථානගත කරන ලදී. එකිනෙකට සම්බන්ධ කර ඇති අතර රූපගත කිරීමේදී ශ්වාසනාලයට සාපේක්ෂව චුම්බකයේ පිහිටීම නිරීක්ෂණය කිරීමට භාවිතා කරන ලදී (රූපය 2b,c). චලන කෞතුක වස්තු අවම කිරීම සඳහා, අවසාන උදම් ප්‍රවාහ සානුවේදී හුස්මකට එක් රූපයක් ලබා ගන්නා ලදී.
චුම්බකයක් රූපකරණ නිවාසයෙන් පිටත සිට දුරස්ථව ස්ථානගත කළ හැකි දෙවන අදියරකට සවි කර ඇත. විවිධ චුම්බක ස්ථාන සහ වින්‍යාසයන් පරීක්ෂා කරන ලදී, ඒවා අතර: ශ්වාසනාලයට ආසන්න වශයෙන් 30° ක කෝණයකින් සවි කර ඇත (රූප 2a සහ 3a හි දැක්වෙන වින්‍යාසයන්); සත්වයාට ඉහළින් එක් චුම්බකයක් සහ අනෙක් චුම්බකය පහතින්, ආකර්ෂණය වන පරිදි ධ්‍රැව සකසා ඇත (රූපය 3b); සත්වයාට ඉහළින් එක් චුම්බකයක් සහ අනෙක් චුම්බකය පහළින්, ධ්‍රැව විකර්ෂණය වන පරිදි සකසා ඇත (රූපය 3c); සහ එක් චුම්බකයක් ශ්වාසනාලයට ඉහළින් සහ ලම්බකව (රූපය 3d). සත්වයා සහ චුම්බකය වින්‍යාස කර පරීක්ෂා කළ යුතු MP සිරින්ජ පොම්පයට පටවා ගත් පසු, රූප ලබා ගන්නා අතරතුර 4 μl/sec අනුපාතයකින් 50 μl මාත්‍රාවක් ලබා දෙන්න. ඉන්පසු චුම්බකය ශ්වාසනාලය හරහා ඉදිරියට සහ පසුපසට හෝ පාර්ශ්වීයව චලනය කර රූප ලබා ගැනීම දිගටම කරගෙන යයි.
සජීවී රූපකරණය සඳහා චුම්බක වින්‍යාසය (අ) ආසන්න වශයෙන් 30° ක කෝණයකින් ශ්වාසනාලයට ඉහළින් තනි චුම්බකයක්, (ආ) ආකර්ෂණය කර ගැනීමට සකසා ඇති චුම්බක දෙකක්, (ඇ) විකර්ෂණය කිරීමට සකසා ඇති චුම්බක දෙකක්, (ඈ) ශ්වාසනාලයට ඉහළින් සහ ලම්බකව තනි චුම්බකයක්. නිරීක්ෂකයා ශ්වාසනාලය හරහා මුඛයේ සිට පෙනහළු දක්වා බැලූ අතර, එක්ස් කිරණ කදම්භය මීයාගේ වම් පැත්ත හරහා ගොස් දකුණු පැත්තෙන් පිටව ගියේය. චුම්බකය ශ්වසන මාර්ගයේ දිග දිගේ හෝ ශ්වාසනාලයට ඉහළින් වමට සහ දකුණට එක්ස් කිරණ කදම්භයේ දිශාවට චලනය වේ.
ව්‍යාකූල හුස්ම ගැනීම සහ හෘද චලිතය නොමැති විට ගුවන් මාර්ගවල අංශුවල දෘශ්‍යතාව සහ හැසිරීම තීරණය කිරීමට ද අපි උත්සාහ කළෙමු. එබැවින්, රූපකරණ කාලය අවසානයේදී, පෙන්ටෝබාර්බිටල් අධික මාත්‍රාව සඳහා සතුන් මානුෂීය ලෙස මරා දමන ලදී (සොම්නොපෙන්ටිල්, පිට්මන්-මුවර්, වොෂින්ටන් ක්‍රොසින්, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය; ~65 mg/kg ip). සමහර සතුන් රූපකරණ වේදිකාවේ තබා ඇති අතර, හුස්ම ගැනීම සහ හෘද ස්පන්දනය නතර වූ පසු, රූපකරණ ක්‍රියාවලිය නැවත සිදු කරන ලද අතර, ගුවන් මාර්ග මතුපිට කිසිදු MP එකක් නොපෙනේ නම් MP හි අමතර මාත්‍රාවක් එකතු කරන ලදී.
ලබාගත් රූප පැතලි-ක්ෂේත්‍ර සහ අඳුරු-ක්ෂේත්‍ර නිවැරදි කර, පසුව MATLAB (R2020a, The Mathworks) හි ලියා ඇති අභිරුචි පිටපතක් භාවිතයෙන් චිත්‍රපටයකට (තත්පරයට රාමු 20; ශ්වසන වේගය අනුව සාමාන්‍ය වේගය 15-25 ×) එකලස් කරන ලදී.
සියලුම LV ජාන දෛශික බෙදාහැරීමේ අධ්‍යයනයන් ඇඩිලේඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ රසායනාගාර සත්ව පර්යේෂණ පහසුකමේදී සිදු කරන ලද අතර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ LV-MP බෙදා හැරීම මගින් ජීව විද්‍යාත්මකව ජාන හුවමාරුව වැඩි දියුණු කළ හැකිද යන්න තක්සේරු කිරීම සඳහා SPring-8 අත්හදා බැලීමේ ප්‍රතිඵල භාවිතා කිරීම අරමුණු කර ගෙන ඇත. MP සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ බලපෑම් තක්සේරු කිරීම සඳහා, සත්ව කණ්ඩායම් දෙකකට ප්‍රතිකාර කරන ලදී: එක් කණ්ඩායමකට චුම්බකයක් තබා LV-MP ලබා දුන් අතර අනෙක් කණ්ඩායමට චුම්බකයක් නොමැතිව LV-MP සහිත පාලන කණ්ඩායමක් ලැබුණි.
LV ජාන දෛශික කලින් විස්තර කරන ලද ක්‍රම 25, 26 භාවිතා කරමින් ජනනය කරන ලදී. LacZ දෛශිකය, පෙනහළු පටක ඉදිරිපස සහ පටක කොටස්වල දෘශ්‍යමාන වන සම්ප්‍රේෂණය කරන ලද සෛලවල නිල් ප්‍රතික්‍රියා නිෂ්පාදනයක් නිපදවන, සංස්ථාපිත MPSV ප්‍රවර්ධකය (LV-LacZ) මගින් මෙහෙයවනු ලබන න්‍යෂ්ටික-දේශීයකරණය කරන ලද බීටා-ගැලැක්ටොසිඩේස් ජානය ප්‍රකාශ කරයි. සෛල සංස්කෘතීන් තුළ ටයිටරය TU/ml හි ටයිටරය ගණනය කිරීම සඳහා හිමොසයිටෝමීටරයක් ​​සමඟ LacZ ධනාත්මක සෛල ගණන අතින් ගණනය කිරීමෙන් ටයිටරේෂන් සිදු කරන ලදී. වාහක -80 °C දී ක්‍රයෝප්‍රෙසර් කර, භාවිතයට පෙර දිය කර, 1:1 අනුපාතයකින් මිශ්‍ර කිරීමෙන් සහ බෙදා හැරීමට පෙර අවම වශයෙන් මිනිත්තු 30 ක් අයිස් මත ඉන්කියුබේට් කිරීමෙන් CombiMag වෙත බැඳී ඇත.
සාමාන්‍ය ස්ප්‍රැග් ඩව්ලි මීයන් (n = 3/කණ්ඩායම, ~2-3) 0.4 mg/kg මෙඩෙටොමිඩීන් (ඩොමිටර්, ඉලියම්, ඕස්ට්‍රේලියාව) සහ 60 mg/kg කෙටමයින් (ඉලියම්, ඕස්ට්‍රේලියාව) මාසයක් වයසැති) ip) එන්නත් කිරීම සහ 16 Ga iv කැනියුලාවක් සමඟ ශල්‍ය නොවන මුඛ කැනියුලේෂන් මිශ්‍රණයකින් අභ්‍යන්තරව නිර්වින්දනය කරන ලදී. ශ්වාසනාල ශ්වසන පත්රික පටකයට LV සම්ප්‍රේෂණය ලැබෙන බව සහතික කිරීම සඳහා, එය අපගේ කලින් විස්තර කරන ලද යාන්ත්‍රික කැනියුලා ප්‍රොටෝකෝලය භාවිතයෙන් සකස් කරන ලද අතර, එහිදී ශ්වාසනාල වාතයේ මතුපිට වයර් කූඩයකින් අක්ෂීයව අතුල්ලන ලදී (N-Circle, Nitinol Tipless Stone Extractor NTSE-022115) -UDH, කුක් වෛද්‍ය, ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) 30 s28. පසුව LV-MP හි ශ්වාසනාල පරිපාලනය ජීව විද්‍යාත්මක ආරක්ෂිත කැබිනට්ටුවක කැනියුලාවෙන් ආසන්න වශයෙන් මිනිත්තු 10 කට පසුව සිදු කරන ලදී.
මෙම අත්හදා බැලීමේදී භාවිතා කරන ලද චුම්බක ක්ෂේත්‍රය, in vivo X-ray රූපකරණ අධ්‍යයනයට සමාන ආකාරයකින් වින්‍යාස කර ඇති අතර, ආසවන ස්ටෙන්ට් ක්ලිප් භාවිතා කරමින් එම චුම්භක ස්වසන මාර්ගයට ඉහළින් තබා ඇත (රූපය 4). කලින් විස්තර කර ඇති පරිදි ජෙල් තුඩක් අඩංගු පයිප්පයක් භාවිතා කරමින් LV-MP හි 50 μl පරිමාවක් (2 × 25 μl ඇල්කොහොල්) ස්වසන මාර්ගයට (n = සතුන් 3) ලබා දෙන ලදී. පාලන කණ්ඩායමක් (n = සතුන් 3) චුම්බකයක් භාවිතයෙන් තොරව එකම LV-MP ලබා ගත්හ. මුදල් සම්භාරයක් වියදම් කිරීම සම්පූර්ණ වූ පසු, කැනියුලාව ET නළයෙන් ඉවත් කර සත්වයා නිස්සාරණය කරනු ලැබේ. චුම්බකය මිනිත්තු 10 ක් ස්ථානයේ පවතින අතර පසුව එය ඉවත් කරනු ලැබේ. මීයන්ට මෙලොක්සිකම් (1 ml/kg) චර්මාභ්යන්තර මාත්‍රාවක් ලැබුණි (ඉලියම්, ඕස්ට්‍රේලියාව) ඉන්පසු 1 mg/kg ඇටිමසෝල් හයිඩ්‍රොක්ලෝරයිඩ් (ඇන්ටිසෙඩන්, සොයිටිස්, ඕස්ට්‍රේලියාව) ip එන්නත් කිරීම මගින් නිර්වින්දනය ආපසු හැරවීම. මීයන් උණුසුම්ව තබා නිර්වින්දනයෙන් සම්පූර්ණ සුවය ලබන තෙක් නිරීක්ෂණය කරන ලදී.
ජීව විද්‍යාත්මක ආරක්ෂිත කැබිනට්ටුවක LV-MP බෙදාහැරීමේ උපාංගය. ET නළයේ ලා අළු පැහැති ලුවර් කේන්ද්‍රය මුඛයෙන් නෙරා ඇති ආකාරය දැකිය හැකි අතර පින්තූරයේ දැක්වෙන පයිප්පයේ ජෙල් තුඩ ET නළය හරහා අපේක්ෂිත ගැඹුරට ශ්වාසනාලයට ඇතුළු කරනු ලැබේ.
LV-MP මාත්‍රා කිරීමේ ක්‍රියාවලියෙන් සතියකට පසු, සතුන් 100% CO2 ආශ්වාසයෙන් මානුෂීය ලෙස මරා දමන ලද අතර, අපගේ සම්මත X-gal ප්‍රතිකාරය භාවිතයෙන් LacZ ප්‍රකාශනය තක්සේරු කරන ලදී. එන්ඩොට්‍රාචල් නල ස්ථානගත කිරීමෙන් සිදුවන ඕනෑම යාන්ත්‍රික හානියක් හෝ තරල රඳවා තබා ගැනීමක් විශ්ලේෂණයට ඇතුළත් නොවන බව සහතික කිරීම සඳහා කෞඩල් වඩාත්ම කාටිලේජ මුදු තුන ඉවත් කරන ලදී. විශ්ලේෂණය සඳහා අර්ධ දෙකක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා සෑම ස්වසනාලයක්ම දිගටි ලෙස කපා ඇති අතර, ලුමිනල් මතුපිට දෘශ්‍යමාන කිරීම සඳහා මිනුටියන් ඉඳිකටුවක් (Fine Science Tools) භාවිතයෙන් සිලිකොන් රබර් (Sylgard, Dow Inc) අඩංගු බඳුනක ඒවා සවි කර ඇත. DigiLite කැමරාවක් සහ TCapture මෘදුකාංගයක් (Tucsen Photonics, China) සහිත Nikon අන්වීක්ෂයක් (SMZ1500) භාවිතා කරමින් ඉදිරිපස ඡායාරූපකරණය මගින් සම්ප්‍රේෂණය කරන ලද සෛලවල ව්‍යාප්තිය සහ රටාව තහවුරු කරන ලදී. රූප 20x විශාලනයකින් (ශ්වාසනාලයේ සම්පූර්ණ පළල සඳහා ඉහළම සැකසුම ඇතුළුව) ලබා ගන්නා ලදී, ස්වසනාලයේ සම්පූර්ණ දිග පියවරෙන් පියවර රූපගත කරන ලද අතර, රූපය සඳහා ඉඩ සැලසෙන පරිදි එක් එක් රූපය අතර ප්‍රමාණවත් අතිච්ඡාදනය සහතික කෙරේ. "මැහුම්". ඉන්පසු එක් එක් ස්වසනාලයෙන් ලැබෙන රූප, රූප සංයුක්ත සංස්කාරක v2.0.3 (මයික්‍රොසොෆ්ට් පර්යේෂණ) භාවිතයෙන් තල චලන ඇල්ගොරිතමයක් භාවිතා කරමින් තනි සංයුක්ත රූපයකට එකලස් කරන ලදී. සෑම සතෙකුගෙන්ම ස්වසනාලයේ සංයුක්ත රූපවල LacZ ප්‍රකාශන ප්‍රදේශ, කලින් විස්තර කර ඇති පරිදි, 0.35 < Hue < 0.58, සන්තෘප්තිය > 0.15, සහ අගය < 0.7 හි සැකසුම් භාවිතා කරමින් ස්වයංක්‍රීය MATLAB ස්ක්‍රිප්ට් එකක් (R2020a, MathWorks) භාවිතයෙන් ප්‍රමාණනය කරන ලදී. පටක වල සමෝච්ඡයන් සොයා ගැනීමෙන්, පටක ප්‍රදේශය හඳුනා ගැනීමට සහ ස්වසනාල පටකයෙන් පිටත සිට ව්‍යාජ අනාවරණයන් වැළැක්වීම සඳහා එක් එක් සංයුක්ත රූපය සඳහා GIMP v2.10.24 හි ආවරණයක් අතින් ජනනය කරන ලදී. එක් එක් සතාගේ සියලුම සංයුක්ත රූපවලින් ලැබෙන පැල්ලම් සහිත ප්‍රදේශ, එම සත්වයා සඳහා මුළු පැල්ලම් සහිත ප්‍රදේශය ජනනය කිරීම සඳහා සාරාංශ කරන ලදී. ඉන්පසු සාමාන්‍යකරණය කළ ප්‍රදේශය ජනනය කිරීම සඳහා පැල්ලම් සහිත ප්‍රදේශය මුළු ආවරණ ප්‍රදේශයෙන් බෙදන ලදී.
සෑම ශ්වාසනාලයක්ම පැරෆින් තුළට කාවැද්දූ අතර 5 μm කොටස් කපා ඇත. කොටස් මිනිත්තු 5 ක් සඳහා උදාසීන වේගවත් රතු පැහැයෙන් ප්‍රති-පැල්ලම් කරන ලද අතර Nikon Eclipse E400 අන්වීක්ෂයක්, DS-Fi3 කැමරාවක් සහ NIS මූලද්‍රව්‍ය ග්‍රහණ මෘදුකාංගයක් (5.20.00 අනුවාදය) භාවිතයෙන් රූප ලබා ගන්නා ලදී.
සියලුම සංඛ්‍යානමය විශ්ලේෂණ GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.) හි සිදු කරන ලදී. සංඛ්‍යානමය වැදගත්කම p ≤ 0.05 ලෙස සකසා ඇත. Shapiro-Wilk පරීක්ෂණය භාවිතයෙන් සාමාන්‍යභාවය සත්‍යාපනය කරන ලද අතර, LacZ පැල්ලම් කිරීමේ වෙනස්කම් යුගල නොකළ t-පරීක්ෂණය භාවිතයෙන් තක්සේරු කරන ලදී.
වගුව 1 හි විස්තර කර ඇති MP හය PCXI භාවිතයෙන් පරීක්ෂා කරන ලද අතර, දෘශ්‍යතාව වගුව 2 හි විස්තර කර ඇත. PCXI යටතේ පොලිස්ටයිරින් MP දෙකක් (MP1 සහ MP2; පිළිවෙලින් 18 μm සහ 0.25 μm) දෘශ්‍යමාන නොවීය, නමුත් ඉතිරි සාම්පල හඳුනාගත හැකි විය (උදාහරණ රූපය 5 හි දක්වා ඇත).MP3 සහ MP4 (පිළිවෙලින් 10-15% Fe3O4; 0.25 μm සහ 0.9 μm) දුර්වල ලෙස දෘශ්‍යමාන වේ. පරීක්ෂා කරන ලද කුඩාම අංශු කිහිපයක් අඩංගු වුවද, MP5 (98% Fe3O4; 0.25 μm) වඩාත්ම කැපී පෙනුණි. CombiMag නිෂ්පාදනය MP6 හඳුනා ගැනීම දුෂ්කර ය. සෑම අවස්ථාවකදීම, චුම්බකය කේශනාලිකාවට සමාන්තරව ඉදිරියට සහ පසුපසට පරිවර්තනය කිරීමෙන් MP හඳුනා ගැනීමේ අපගේ හැකියාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරන ලදී. චුම්බක කේශනාලිකාවෙන් ඉවතට ගිය විට, අංශු දිගු නූල් වලින් දිගු විය, නමුත් චුම්බක සමීප වූ විට සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය වැඩි වූ විට, අංශු කේශනාලිකාවේ ඉහළ මතුපිට දෙසට සංක්‍රමණය වන විට අංශු නූල් කෙටි විය (පරිපූරක වීඩියෝව බලන්න. S1: MP4), පෘෂ්ඨයේ අංශු ඝනත්වය වැඩි කරයි. අනෙක් අතට, චුම්බකය කේශනාලිකාවෙන් ඉවත් කළ විට, ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය අඩු වන අතර MPs කේශනාලිකාවේ ඉහළ මතුපිට සිට විහිදෙන දිගු නූල් බවට නැවත සකස් වේ (පරිපූරක වීඩියෝ S2:MP4 බලන්න). චුම්බකය චලනය වීම නැවැත්වූ පසු, සමතුලිත ස්ථානයට ළඟා වූ පසු අංශු කෙටි කාලයක් චලනය වෙමින් පවතී. MP කේශනාලිකාවේ ඉහළ මතුපිට දෙසට සහ ඉවතට ගමන් කරන විට, චුම්බක අංශු සාමාන්‍යයෙන් තරලය හරහා සුන්බුන් ඇද දමයි.
PCXI යටතේ MP හි දෘශ්‍යතාව සාම්පල අතර සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ. (a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 සහ (d) MP6. මෙහි පෙන්වා ඇති සියලුම රූප කේශනාලිකාවට කෙළින්ම ඉහළින් 10 mm පමණ පිහිටා ඇති චුම්බකයක් සමඟ ගන්නා ලදී. පෙනෙන විශාල කව යනු කේශනාලිකා තුළ සිරවී ඇති වායු බුබුලු වන අතර, අදියර ප්‍රතිවිරුද්ධ රූපකරණයේ කළු සහ සුදු දාර ලක්ෂණ පැහැදිලිව පෙන්වයි. රතු කොටුවේ ප්‍රතිවිරුද්ධතාව වැඩි දියුණු කරන විශාලනය අඩංගු වේ. සියලුම රූපවල චුම්බක ක්‍රමලේඛවල විෂ්කම්භය පරිමාණයට නොගැලපෙන අතර පෙන්වා ඇති ප්‍රමාණයට වඩා ආසන්න වශයෙන් 100 ගුණයකින් විශාල බව සලකන්න.
චුම්බකය කේශනාලිකාවේ මුදුන දිගේ වමට සහ දකුණට පරිවර්තනය කරන විට, MP තන්තුවේ කෝණය චුම්බකය සමඟ පෙළගැස්වීමට වෙනස් වේ (රූපය 6 බලන්න), එමඟින් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර රේඛා නිරූපණය කරයි. MP3-5 සඳහා, ස්වරය එළිපත්ත කෝණයකට ළඟා වූ පසු, අංශු කේශනාලිකාවේ ඉහළ මතුපිට දිගේ ඇදගෙන යනු ලැබේ. මෙය බොහෝ විට MPs චුම්භක ක්ෂේත්‍රය ශක්තිමත්ම ස්ථානයට ආසන්නව විශාල කණ්ඩායම් වලට පොකුරු වීමට හේතු වේ (පරිපූරක වීඩියෝ S3:MP5 බලන්න). කේශනාලිකා කෙළවරට ආසන්නව රූපගත කිරීමේදී මෙය විශේෂයෙන් පැහැදිලි වේ, එමඟින් MPs තරල-වායු අතුරුමුහුණතෙහි එකතු වී සාන්ද්‍රණය වීමට හේතු වේ. MP3-5 ට වඩා හඳුනා ගැනීමට අපහසු වූ MP6 හි අංශු, චුම්බකය කේශනාලිකාව දිගේ චලනය වන විට ඇදගෙන නොගිය නමුත් MP නූල් විඝටනය වී අංශු දර්ශන ක්ෂේත්‍රයේ ඉතිරි විය (පරිපූරක වීඩියෝ S4:MP6 බලන්න). සමහර අවස්ථාවලදී, චුම්බකය රූපකරණ ස්ථානයේ සිට විශාල දුරක් ගෙනයාමෙන් යොදන ලද චුම්බක ක්ෂේත්‍රය අඩු කළ විට, ඉතිරි ඕනෑම MPs සෙමෙන් නළයේ පහළ මතුපිටට ගුරුත්වාකර්ෂණයෙන් බැස යන අතරම නූලෙහි රැඳී සිටියි (පරිපූරක වීඩියෝ S5: MP3 බලන්න).
චුම්බකය කේශනාලිකාවට ඉහළින් දකුණට පරිවර්තනය කරන විට MP තන්තුවේ කෝණය වෙනස් වේ. (a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 සහ (d) MP6. රතු කොටුවේ ප්‍රතිවිරුද්ධතාව වැඩි දියුණු කරන විශාලනය අඩංගු වේ. මෙම ස්ථිතික රූපවල දෘශ්‍යමාන කළ නොහැකි වැදගත් අංශු ව්‍යුහය සහ ගතික තොරතුරු හෙළි කරන බැවින් අතිරේක වීඩියෝ තොරතුරු සහිත බව සලකන්න.
අපගේ පරීක්ෂණවලින් පෙනී ගියේ චුම්බකය සෙමින් ඉදිරියට සහ පසුපසට ගමන් කිරීම සංකීර්ණ චලනයේ සන්දර්භය තුළ trachea දිගේ MP දෘශ්‍යකරණයට පහසුකම් සපයන බවයි. ෙපොලිස්ටිරින් පබළු (MP1 සහ MP2) කේශනාලිකා තුළ නොපෙනී ගිය බැවින් In vivo පරීක්ෂණය සිදු නොකළේය. ඉතිරි MP හතරෙන් එක් එක් MPs trachea ට ඉහළින් සිරස් අතට 30° ක පමණ කෝණයකින් වින්‍යාස කර ඇති චුම්බක දිගු අක්ෂය සමඟ vivo තුළ පරීක්ෂා කරන ලදී (රූප 2b සහ 3a බලන්න), මෙය දිගු MP දාම ඇති කිරීමට හේතු වූ අතර චුම්බක වින්‍යාසය අවසන් වූ ප්‍රමාණයට වඩා ඵලදායී විය. කිසිදු සජීවී සතෙකුගේ trachea හි MP3, MP4 සහ MP6 අනාවරණය නොවීය. සතුන් මානුෂීය ලෙස මරා දැමීමෙන් පසු මීයන්ගේ ගුවන් මාර්ග රූපගත කළ විට, සිරින්ජ පොම්පයක් භාවිතයෙන් අමතර පරිමාවක් එකතු කළ විට පවා අංශු නොපෙනී පැවතුනි.MP5 හි ඉහළම යකඩ ඔක්සයිඩ් අන්තර්ගතය තිබූ අතර එය එකම දෘශ්‍ය අංශුව වූ අතර එම නිසා MP හි in vivo හැසිරීම තක්සේරු කිරීමට සහ සංලක්ෂිත කිරීමට භාවිතා කරන ලදී.
MP ප්‍රසූතියේදී චුම්බකය ශ්වාසනාලය මත තැබීමෙන් බොහෝ මන්ත්‍රීවරුන් දර්ශන ක්ෂේත්‍රයේ සංකේන්ද්‍රණය වී ඇත, නමුත් සියල්ලන්ම නොවේ. ශ්වාසනාලයට ඇතුළු වන අංශු මානුෂීය ලෙස පූජා කරන ලද සතුන් තුළ වඩාත් හොඳින් නිරීක්ෂණය කෙරේ.රූපය 7 සහ අතිරේක වීඩියෝ S6: MP5 මඟින් කශේරුකා ස්වසනාලයේ මතුපිට අංශු වේගයෙන් චුම්භක ග්‍රහණය කර පෙළගැස්ම පෙන්නුම් කරයි, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ MPවරුන් ශ්වාසනාලයේ අපේක්ෂිත ප්‍රදේශ වෙත යොමු කළ හැකි බවයි. MP ප්‍රසූතියෙන් පසු ශ්වාසනාලය දිගේ වඩාත් දුරස්ථව සෙවීමේදී, සමහර මන්ත්‍රීවරුන් කැරිනාවට සමීපව හමු වූ අතර, එයින් ඇඟවෙන්නේ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය සියලුම මන්ත්‍රීවරුන් එකතු කර රඳවා ගැනීමට ප්‍රමාණවත් නොවන බවයි, මන්ද ඒවා තරල ක්‍රියාවලියේදී උපරිම චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියක් ඇති කලාපය හරහා ලබා දෙන ලදී. කෙසේ වෙතත්, ප්‍රසව MP සාන්ද්‍රණය රූපගත කරන ලද ප්‍රදේශය වටා වැඩි වූ අතර, එයින් ඇඟවෙන්නේ බොහෝ මන්ත්‍රීවරුන් යොදන ලද චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය ඉහළම වූ ශ්වසන මාර්ග කලාපවල රැඳී සිටි බවයි.
මෑතකදී අනායාසයෙන් මරා දැමූ මීයෙකුගේ ශ්වාසනාලයට MP5 ලබා දීමට පෙර සහ (ආ) පසු රූප, චුම්බකය රූපකරණ ප්‍රදේශයට කෙළින්ම ඉහළින් ස්ථානගත කර ඇත. රූපගත කරන ලද ප්‍රදේශය කාටිලේජ මුදු දෙක අතර පිහිටා ඇත. MP ප්‍රසූතියට පෙර, ශ්වසන මාර්ගයේ යම් තරලයක් පවතී. රතු කොටුවේ ප්‍රතිවිරුද්ධතාව වැඩි දියුණු කරන විශාලනය අඩංගු වේ. මෙම රූප අතිරේක වීඩියෝ S6:MP5 හි දැක්වෙන වීඩියෝවෙන් ලබාගෙන ඇත.
චුම්බකය trachea in vivo ඔස්සේ පරිවර්තනය කිරීම නිසා MP දාමය කේශනාලිකා වල දක්නට ලැබෙන ආකාරයටම ගුවන් මාර්ග මතුපිට තුළ කෝණය වෙනස් කිරීමට හේතු විය (රූපය 8 සහ අතිරේක වීඩියෝ S7:MP5 බලන්න). කෙසේ වෙතත්, අපගේ අධ්‍යයනයේ දී, MPs කේශනාලිකා සමඟ සජීවී ගුවන් මාර්ග මතුපිට දිගේ ඇදගෙන යා නොහැකි විය. සමහර අවස්ථාවලදී, චුම්බකය වමට සහ දකුණට ගමන් කරන විට MP දාමය දිගු වේ. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, චුම්බකය trachea දිගේ කල්පවත්නා ලෙස චලනය වන විට අංශු නූල මතුපිට තරල ස්ථරයේ ගැඹුර වෙනස් කරන බව පෙනෙන බවත්, චුම්බකය සෘජුවම ඉහළට ගෙන යන විට සහ අංශු නූල සිරස් ස්ථානයකට කරකවන විට ප්‍රසාරණය වන බවත් අපට පෙනී ගියේය (පරිපූරක වීඩියෝ S7 බලන්න). : MP5 0:09 ට, පහළ දකුණේ).චුම්බකය ශ්වාසනාලයේ මුදුන හරහා පාර්ශ්වීයව (එනම්, ශ්වාසනාලයේ දිග දිගේ නොව සත්වයාගේ වමට හෝ දකුණට) පරිවර්තනය කළ විට චලිතයේ ලාක්ෂණික රටාව වෙනස් විය. අංශු චලනය වන විට තවමත් පැහැදිලිව දැකගත හැකි විය, නමුත් චුම්බකය ශ්වාසනාලයෙන් ඉවත් කළ විට, අංශු නූල්වල ඉඟි දෘශ්‍යමාන විය (0:08 සිට ආරම්භ වන අතිරේක වීඩියෝ S8:MP5 බලන්න).මෙය වීදුරු කේශනාලිකාවක යොදන ලද චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් යටතේ අප නිරීක්ෂණය කළ MP හැසිරීමට අනුකූල වේ.
සජීවී නිර්වින්දනය කරන ලද මීයෙකුගේ ස්වසනාලයේ MP5 පෙන්වන උදාහරණ රූප.(අ) ස්වසනාලයට ඉහළින් සහ වමට රූප ලබා ගැනීමට චුම්බකය භාවිතා කරයි, පසුව (ආ) චුම්බකය දකුණට ගෙන ගිය පසු.රතු කොටුවේ වෙනස වැඩි දියුණු කරන විශාලනය අඩංගු වේ.මෙම රූප අතිරේක වීඩියෝ S7:MP5 හි දැක්වෙන වීඩියෝවෙන් ලබාගෙන ඇත.
ධ්‍රැව දෙක ශ්වාසනාලයට ඉහළින් සහ පහළින් උතුරු-දකුණු දිශානතියකට වින්‍යාස කළ විට (එනම් ආකර්ෂණය; රූපය 3b), MP ස්වරාල දිගු ලෙස දිස් වූ අතර පෘෂ්ඨීය ශ්වාසනාල මතුපිටට වඩා ශ්වාසනාලයේ පැති බිත්තියේ පිහිටා තිබුණි (පරිපූරක වීඩියෝ S9:MP5 බලන්න). කෙසේ වෙතත්, ද්විත්ව චුම්බක උපාංගයක් භාවිතා කරන විට තරල බෙදා හැරීමෙන් පසු තනි ස්ථානයක (එනම්, ශ්වාසනාලයේ පෘෂ්ඨීය මතුපිට) අංශුවල ඉහළ සාන්ද්‍රණයක් අනාවරණය නොවීය, එය සාමාන්‍යයෙන් තනි චුම්බක උපාංගයක් භාවිතා කරන විට සිදු වේ. ඉන්පසු එක් චුම්බකයක් ප්‍රතිවර්තනය කරන ලද ධ්‍රැව විකර්ෂණය කිරීමට වින්‍යාස කළ විට (රූපය 3c), දර්ශන ක්ෂේත්‍රයේ දෘශ්‍යමාන අංශු ගණන බෙදා හැරීමෙන් පසු වැඩි වන බවක් නොපෙනුණි. ද්විත්ව චුම්බක වින්‍යාස දෙකෙහිම සැකසුම අභියෝගාත්මක වන්නේ පිළිවෙලින් චුම්බක ඇද ගන්නා හෝ තල්ලු කරන ඉහළ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තීන් නිසාය. ඉන්පසු සැකසුම ශ්වසන මාර්ගයට සමාන්තරව තනි චුම්බකයකට වෙනස් කරන ලද නමුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා ශ්වාසනාල බිත්තිය විකලාංග ලෙස හරස් කරන පරිදි අංශක 90 කින් ශ්වසන මාර්ගය හරහා ගමන් කරන ලදී (රූපය 3d), පැති බිත්තියේ අංශු එකතු කිරීම තීරණය කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති දිශානතියකි. නිරීක්ෂණය කළ හැකි විය. කෙසේ වෙතත්, මෙම වින්‍යාසය තුළ, MP සමුච්චය හෝ චුම්බක චලනයේ හඳුනාගත හැකි චලනයක් නොතිබුණි. මෙම සියලු ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව, in vivo ජාන වාහක අධ්‍යයනයන් සඳහා තනි-චුම්බක, අංශක 30 දිශානති වින්‍යාසයක් (රූපය 3a) තෝරා ගන්නා ලදී.
මානුෂීය ඝාතනයෙන් පසු වහාම සත්වයා නැවත නැවතත් රූපගත කළ විට, ව්‍යාකූල පටක චලිතයක් නොමැති වීමෙන් අදහස් වූයේ පැහැදිලි අන්තර්කොන්ඩ්‍රල් ක්ෂේත්‍රයේ සියුම් හා කෙටි අංශු රේඛා, චුම්බකයේ පරිවර්තන චලිතයට අනුකූලව "සෙලවෙන" ලෙස හඳුනාගත හැකි බවයි. කෙසේ වෙතත්, තවමත් MP6 අංශුවල පැවැත්ම සහ චලිතය පැහැදිලිව දැකගත නොහැක.
LV-LacZ ටයිටරය 1.8 × 108 TU/ml වූ අතර, CombiMag MP (MP6) සමඟ 1:1 මිශ්‍ර කිරීමෙන් පසු, සතුන්ට 9 × 107 TU/ml LV වාහනයේ (එනම් 4.5 × 106 TU/rat) 50 μl ට්‍රේචල් මාත්‍රාවක් ලැබුණි. ).මෙම අධ්‍යයනයන්හිදී, දරු ප්‍රසූතියේදී චුම්බකය පරිවර්තනය කිරීම වෙනුවට, චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් නොමැති විට දෛශික බෙදා හැරීමට සාපේක්ෂව LV සම්ප්‍රේෂණය (a) වැඩිදියුණු කළ හැකිද යන්න සහ (b) නාභිගත කළ හැකිද යන්න තීරණය කිරීම සඳහා අපි චුම්බකය එක් ස්ථානයක සවි කළෙමු. ගුවන් මාර්ග සෛල ඉහළ ශ්වසන මාර්ගයේ චුම්බක ඉලක්ක කලාප වෙත සම්ප්‍රේෂණය වේ.
චුම්බක පැවතීම සහ LV දෛශික සමඟ ඒකාබද්ධව CombiMag භාවිතය සත්ව සෞඛ්‍යයට අහිතකර බලපෑම් ඇති කළ බවක් නොපෙනුණි, අපගේ සම්මත LV දෛශික බෙදා හැරීමේ ප්‍රොටෝකෝලය මෙන්. යාන්ත්‍රික කැළඹීමට ලක් වූ ශ්වාසනාල කලාපයේ ඉදිරිපස රූප (පරිපූරක රූපය 1) පෙන්නුම් කළේ චුම්බකය පවතින විට LV-MP සමඟ ප්‍රතිකාර කරන ලද සතුන් කණ්ඩායම තුළ සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ මට්ටමේ සම්ප්‍රේෂණයක් ඇති බවයි (රූපය 9a). පාලන කණ්ඩායමේ නිල් LacZ පැල්ලම් කුඩා ප්‍රමාණයක් පමණක් තිබුණි (රූපය 9b). සාමාන්‍යකරණය කරන ලද X-Gal පැල්ලම් සහිත ප්‍රදේශ ප්‍රමාණනය කිරීමෙන් පෙන්නුම් කළේ චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ LV-MP පරිපාලනය කිරීමෙන් ආසන්න වශයෙන් 6 ගුණයක දියුණුවක් ඇති වූ බවයි (රූපය 9c).
චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ LV-MP මගින් ශ්වාසනාල සම්ප්‍රේෂණය පෙන්වන සංයුක්ත රූප උදාහරණය (a) චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ සහ (b) චුම්බකයක් නොමැති විට. (c) චුම්බකය භාවිතා කරන විට ශ්වාසනාලය තුළ සාමාන්‍යකරණය කරන ලද LacZ සම්ප්‍රේෂණ ප්‍රදේශයේ සංඛ්‍යානමය වශයෙන් සැලකිය යුතු දියුණුවක් (*p = 0.029, t-පරීක්ෂණය, කණ්ඩායමකට n = 3, මධ්‍යන්‍යය ± SEM).
උදාසීන වේගවත් රතු පැහැයෙන් යුත් කොටස් (උදාහරණයක් ලෙස අතිරේක රූපය 2 හි දක්වා ඇත) කලින් වාර්තා කළ ආකාරයටම සමාන රටාවකින් සහ ස්ථානයක LacZ- පැහැයෙන් යුත් සෛල පවතින බව පෙන්නුම් කළේය.
ගුවන් මාර්ග ජාන චිකිත්සාව සඳහා ඇති ප්‍රධාන අභියෝගයක් වන්නේ වාහක අංශු උනන්දුවක් දක්වන ප්‍රදේශවලට නිවැරදිව ස්ථානගත කිරීම සහ වායු ප්‍රවාහය සහ ක්‍රියාකාරී ශ්ලේෂ්මල නිෂ්කාශනය ඉදිරියේ චලනය වන පෙනහළු වල ඉහළ මට්ටමේ සම්ප්‍රේෂණ කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීමයි. CF ගුවන් මාර්ග රෝගයට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති LV වාහකයන් සඳහා, සන්නායක ගුවන් මාර්ග තුළ වාහක අංශුවල පදිංචි කාලය වැඩි කිරීම මෙතෙක් නොපෙනෙන ඉලක්කයක් වී ඇත. කැස්ටෙලානි සහ වෙනත් අය විසින් පෙන්වා දුන් පරිදි, සම්ප්‍රේෂණය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා චුම්බක ක්ෂේත්‍ර භාවිතය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය වැනි අනෙකුත් ජාන බෙදා හැරීමේ ක්‍රමවලට සාපේක්ෂව වාසි ඇත, මන්ද එයට සරල බව, පිරිවැය-ඵලදායීතාවය, බෙදා හැරීමේ ප්‍රාදේශීයකරණය, වැඩි කාර්යක්ෂමතාව සහ කෙටි පුර්ව ලියාපදිංචි තක්සේරු කාලයන් සහ සමහර විට කුඩා වාහක මාත්‍රාවක් ඒකාබද්ධ කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, බාහිර චුම්භක බලවේගවල බලපෑම යටතේ ගුවන් මාර්ගවල චුම්භක අංශු වල සජීවී තැන්පත් වීම සහ හැසිරීම කිසි විටෙකත් විස්තර කර නොමැති අතර, නොවෙනස්ව ජීවත්වන ගුවන් මාර්ගවල ජාන ප්‍රකාශන මට්ටම් වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රමයේ ශක්‍යතාව සජීවීව පෙන්නුම් කර නොමැත.
අපගේ in vitro synchrotron PCXI අත්හදා බැලීම්වලින් පෙනී ගියේ, පොලිස්ටිරින් MP හැර, අප පරීක්ෂා කළ සියලුම අංශු, අප භාවිතා කළ රූප සැකසුම තුළ දෘශ්‍යමාන වන බවයි. චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ, MPs අංශු වර්ගය සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය (එනම් චුම්බකයේ සමීපත්වය සහ චලිතය) හා සම්බන්ධ දිග නූල් සාදයි. රූපය 10 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අප නිරීක්ෂණය කරන නූල් සෑදී ඇත්තේ එක් එක් අංශුව චුම්භක වී තමන්ගේම දේශීය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති කිරීම නිසාය. මෙම වෙනම ක්ෂේත්‍ර අනෙකුත් අංශුවල දේශීය ආකර්ශනීය සහ විකර්ෂක බලවේගවල දේශීය බලවේග හේතුවෙන් කණ්ඩායම් නූල් වැනි චලිතයන් සමඟ අනෙකුත් සමාන අංශු එකතු වී සම්බන්ධ වීමට හේතු වේ.
(a,b) තරලයෙන් පිරුණු කේශනාලිකා තුළ ජනනය වන අංශු දුම්රිය සහ (c,d) වාතයෙන් පිරුණු ශ්වාසනාලය ක්‍රමානුකූලව පෙන්වයි. කේශනාලිකා සහ ශ්වාසනාලය පරිමාණයට ඇදී නොමැති බව සලකන්න. (a) පැනලයේ MP පිළිබඳ විස්තරයක් ද අඩංගු වන අතර, එහි නූල් ආකාරයෙන් සකස් කර ඇති Fe3O4 අංශු අඩංගු වේ.
චුම්බකය කේශනාලිකාවට ඉහළින් ගෙන ගිය විට, අංශු නූලෙහි කෝණය Fe3O4 අඩංගු MP3-5 සඳහා තීරණාත්මක සීමාවකට ළඟා වූ අතර, ඉන් පසුව අංශු නූල තවදුරටත් මුල් ස්ථානයේ රැඳී නොසිටි නමුත් මතුපිට දිගේ නව ස්ථානයකට ගමන් කළේය. චුම්බකය. වීදුරු කේශනාලිකා මතුපිට මෙම චලනය සිදුවීමට ඉඩ සලසන තරම් සුමට බැවින් මෙම බලපෑම ඇති වීමට ඉඩ ඇත. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, MP6 (CombiMag) මේ ආකාරයෙන් හැසිරුණේ නැත, සමහර විට අංශු කුඩා වීම, විවිධ ආලේපන හෝ මතුපිට ආරෝපණ තිබීම හෝ හිමිකාර වාහක තරලයක් ඒවායේ චලනය වීමේ හැකියාවට බලපෑ බැවිනි. CombiMag අංශුවල රූප වෙනස ද දුර්වල වන අතර, එයින් ඇඟවෙන්නේ තරලය සහ අංශු සමාන ඝනත්වයක් තිබිය හැකි බවත් එම නිසා පහසුවෙන් එකිනෙකා දෙසට ගමන් කළ නොහැකි බවත්ය. චුම්බකය ඉතා වේගයෙන් චලනය වුවහොත් අංශු ද හිරවිය හැකි අතර, චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තියට සෑම විටම තරලයේ අංශු අතර ඝර්ෂණය ජය ගත නොහැකි බව පෙන්නුම් කරයි, සමහර විට චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය සහ චුම්බකය සහ ඉලක්ක ප්‍රදේශය අතර දුර පුදුමයක් නොවන බව යෝජනා කරයි ඉතා වැදගත්. එකට ගත් කල, මෙම ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ චුම්බකවලට ඉලක්ක ප්‍රදේශය හරහා ගලා යන බොහෝ MP අල්ලා ගත හැකි වුවද, එය කළ නොහැකි බවයි. CombiMag අංශු ස්වසන මාර්ගයේ මතුපිට දිගේ චලනය කිරීමට චුම්බක මත විශ්වාසය තැබිය හැකි බව. එබැවින්, අපි නිගමනය කරන්නේ vivo LV-MP අධ්‍යයනයන් මගින් ශ්වසන මාර්ගයේ ගසේ නිශ්චිත ප්‍රදේශ භෞතිකව ඉලක්ක කර ගැනීම සඳහා ස්ථිතික චුම්භක ක්ෂේත්‍ර භාවිතා කළ යුතු බවයි.
අංශු ශරීරයට ලබා දෙන විට, සංකීර්ණ චලනය වන ශරීර පටක සන්දර්භය තුළ ඒවා හඳුනා ගැනීම දුෂ්කර ය, නමුත් චුම්බකය ශ්වාසනාලයට ඉහළින් තිරස් අතට පරිවර්තනය කිරීමෙන් MP නූල් "චලනය" කිරීමෙන් ඒවා හඳුනා ගැනීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කරන ලදී. සජීවී රූපකරණය කළ හැකි වුවද, සත්වයා මානුෂීය ලෙස මරා දැමූ පසු අංශු චලිතය හඳුනා ගැනීම පහසුය. චුම්බකය රූපකරණ ප්‍රදේශයට ඉහළින් ස්ථානගත කළ විට මෙම ස්ථානයේ MP සාන්ද්‍රණය සාමාන්‍යයෙන් ඉහළම විය, නමුත් සමහර අංශු සාමාන්‍යයෙන් ශ්වාසනාලය දිගේ තවදුරටත් දක්නට ලැබුණි. විට්‍රෝ අධ්‍යයනයන්ට ප්‍රතිවිරුද්ධව, චුම්බකය පරිවර්තනය කිරීමෙන් අංශු ශ්වාසනාලය දිගේ ඇදගෙන යා නොහැක. මෙම සොයා ගැනීම ශ්වාසනාලයේ මතුපිට ආලේප කරන ශ්ලේෂ්මලය සාමාන්‍යයෙන් ආශ්වාස කරන ලද අංශු සකසන ආකාරය, ඒවා ශ්ලේෂ්මලයට කොටු කර පසුව ශ්ලේෂ්මල නිෂ්කාශන යාන්ත්‍රණය මගින් ඉවත් කරන ආකාරය සමඟ අනුකූල වේ.
අපි උපකල්පනය කළේ ශ්වාසනාලයට ඉහළින් සහ පහළින් ආකර්ෂණය සඳහා චුම්බක භාවිතා කිරීම (රූපය 3b) එක් ස්ථානයක අධික ලෙස සාන්ද්‍රණය වී ඇති චුම්බක ක්ෂේත්‍රයකට වඩා වඩාත් ඒකාකාර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති කළ හැකි බවත්, අංශු වඩාත් ඒකාකාර ව්‍යාප්තියකට මඟ පෑදිය හැකි බවත්ය. කෙසේ වෙතත්, අපගේ මූලික අධ්‍යයනයෙන් මෙම උපකල්පනයට සහාය දැක්වීමට පැහැදිලි සාක්ෂි හමු නොවීය. ඒ හා සමානව, විකර්ෂණය සඳහා චුම්බක යුගලයක් වින්‍යාස කිරීම (රූපය 3c) රූපගත කරන ලද ප්‍රදේශයේ වැඩි අංශු තැන්පත් වීමක් ඇති කළේ නැත. මෙම සොයාගැනීම් දෙකෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ද්විත්ව-චුම්බක සැකසුම MP ඉලක්ක කිරීමේ දේශීය පාලනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු නොකරන බවත්, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ශක්තිමත් චුම්බක බලවේග වින්‍යාස කිරීමට අපහසු බවත්, මෙම ප්‍රවේශය අඩු ප්‍රායෝගික බවත්ය. ඒ හා සමානව, ඉහත චුම්බකය සහ ශ්වාසනාලය හරහා දිශානතියට පත් කිරීම (රූපය 3d) ද රූපගත කරන ලද ප්‍රදේශයේ රඳවා ඇති අංශු ගණන වැඩි නොකළ බවත්ය. මෙම විකල්ප වින්‍යාසයන්ගෙන් සමහරක් සාර්ථක නොවිය හැක්කේ ඒවා තැන්පත් කිරීමේ ප්‍රදේශය තුළ අඩු චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තීන් ඇති කරන බැවිනි. එබැවින්, තනි අංශක 30 කෝණ චුම්බක වින්‍යාසය (රූපය 3a) in vivo පරීක්ෂණ සඳහා පහසුම සහ කාර්යක්ෂමම ක්‍රමය ලෙස සැලකේ.
LV-MP අධ්‍යයනයෙන් පෙන්නුම් කළේ LV දෛශික CombiMag සමඟ ඒකාබද්ධ කර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඉදිරියේ භෞතික කැළඹීමෙන් පසුව ලබා දුන් විට, පාලකයන්ට සාපේක්ෂව ස්වසන මාර්ගයේ සම්ප්‍රේෂණ මට්ටම් සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වූ බවයි. සමමුහුර්ත රූපකරණ අධ්‍යයනයන් සහ LacZ ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව, චුම්භක ක්ෂේත්‍රයට ස්වසන මාර්ගය තුළ LV සංරක්ෂණය කිරීමට සහ පෙනහළු තුළට වහාම ගැඹුරට විනිවිද යන දෛශික අංශු ගණන අඩු කිරීමට හැකි වූ බව පෙනේ. එවැනි ඉලක්කගත වැඩිදියුණු කිරීම් මඟින් බෙදා හරින ලද ටයිටර්, ඉලක්කයෙන් පිටත සම්ප්‍රේෂණය, ගිනි අවුලුවන සහ ප්‍රතිශක්තිකරණ අතුරු ආබාධ සහ ජාන වාහක පිරිවැය අඩු කරන අතරතුර ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකට හේතු විය හැක. වැදගත් ලෙස, නිෂ්පාදකයාට අනුව, CombiMag අනෙකුත් වෛරස් දෛශික (AAV වැනි) සහ න්‍යෂ්ටික අම්ල ඇතුළුව අනෙකුත් ජාන හුවමාරු ක්‍රම සමඟ ඒකාබද්ධව භාවිතා කළ හැකිය.