Nature.com ஐப் பார்வையிட்டதற்கு நன்றி. நீங்கள் பயன்படுத்தும் உலாவி பதிப்பில் CSS-க்கு குறைந்த ஆதரவு உள்ளது. சிறந்த அனுபவத்திற்கு, புதுப்பிக்கப்பட்ட உலாவியைப் பயன்படுத்துமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் (அல்லது Internet Explorer இல் இணக்கத்தன்மை பயன்முறையை முடக்கவும்). இதற்கிடையில், தொடர்ச்சியான ஆதரவை உறுதிசெய்ய, ஸ்டைல்கள் மற்றும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இல்லாமல் தளத்தைக் காண்பிப்போம்.
சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோஸிஸ் நுரையீரல் நோய்க்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான மரபணு திசையன்கள் கடத்தும் காற்றுப்பாதைகளை இலக்காகக் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் புற நுரையீரல் கடத்தல் சிகிச்சை நன்மையை வழங்காது. வைரஸ் கடத்தல் திறன் திசையன் வசிக்கும் நேரத்துடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. இருப்பினும், மரபணு கேரியர்கள் போன்ற விநியோக திரவங்கள் இயற்கையாகவே உத்வேகத்தின் போது அல்வியோலியில் பரவுகின்றன, மேலும் எந்த வடிவத்தின் சிகிச்சை துகள்களும் மியூகோசிலியரி போக்குவரத்தால் விரைவாக அழிக்கப்படுகின்றன. காற்றுப்பாதைகளில் உள்ள மரபணு கேரியர்களின் வசிக்கும் நேரத்தை நீடிப்பது முக்கியமானது ஆனால் அடைவது கடினம். காற்றுப்பாதைகளின் மேற்பரப்பிற்கு இயக்கக்கூடிய மரபணு கேரியர்-இணைந்த காந்தத் துகள்கள் பிராந்திய இலக்கை மேம்படுத்தலாம். இன் விவோ காட்சிப்படுத்தலின் சவால்கள் காரணமாக, பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பில் இத்தகைய சிறிய காந்தத் துகள்களின் நடத்தை சரியாகப் புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. மயக்க மருந்து செய்யப்பட்ட எலிகளின் மூச்சுக்குழாயில் உள்ள தொடர்ச்சியான காந்தத் துகள்களின் இன் விவோ இயக்கத்தைக் காட்சிப்படுத்த சின்க்ரோட்ரான் இமேஜிங்கைப் பயன்படுத்தி தனிப்பட்ட மற்றும் மொத்த துகள் நடத்தையின் இயக்கவியல் மற்றும் வடிவங்களை ஆய்வு செய்வதே இந்த ஆய்வின் நோக்கமாகும். பின்னர், காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் லென்டிவைரல் காந்தத் துகள்களை வழங்குவது எலியில் டிரான்ஸ்டக்ஷன் செயல்திறனை அதிகரிக்குமா என்பதையும் நாங்கள் மதிப்பிட்டோம். மூச்சுக்குழாய். இன் விட்ரோ மற்றும் இன் விவோவில் நிலையான மற்றும் நகரும் காந்தப்புலங்களில் காந்தத் துகள்களின் நடத்தையை சின்க்ரோட்ரான் எக்ஸ்-கதிர் இமேஜிங் வெளிப்படுத்துகிறது. காந்தங்களைப் பயன்படுத்தி துகள்களை உயிருள்ள காற்றுப்பாதையின் மேற்பரப்பில் எளிதாக இழுத்துச் செல்ல முடியாது, ஆனால் போக்குவரத்தின் போது, ​​காந்தப்புலம் வலுவாக இருக்கும் பார்வைத் துறையில் படிவுகள் குவிந்துள்ளன. லென்டிவைரல் காந்தத் துகள்கள் ஒரு காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் வழங்கப்பட்டபோது பரிமாற்றத் திறனும் ஆறு மடங்கு அதிகரித்தது. இந்த முடிவுகள், லென்டிவைரல் காந்தத் துகள்கள் மற்றும் காந்தப்புலங்கள் மரபணு திசையன் இலக்கை மேம்படுத்துவதற்கும் விவோவில் காற்றுப்பாதைகளை நடத்துவதில் கடத்தல் அளவை அதிகரிப்பதற்கும் மதிப்புமிக்க அணுகுமுறைகளாக இருக்கலாம் என்று கூறுகின்றன.
சிஸ்டிக் ஃபைப்ரோஸிஸ் (CF) என்பது CF டிரான்ஸ்மெம்பிரேன் கண்டக்டன்ஸ் ரெகுலேட்டர் (CFTR) எனப்படும் ஒற்றை மரபணுவின் மாறுபாட்டால் ஏற்படுகிறது. CFTR புரதம் என்பது உடல் முழுவதும் உள்ள பல எபிதீலியல் செல்களில் இருக்கும் ஒரு அயனி சேனலாகும், இதில் CF நோய்க்கிருமி உருவாக்கத்தின் முக்கிய தளமான கடத்தும் காற்றுப்பாதைகள் அடங்கும். CFTR குறைபாடுகள் அசாதாரண நீர் போக்குவரத்திற்கு வழிவகுக்கும், காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பை நீரிழப்பு செய்கிறது மற்றும் காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பு திரவ (ASL) அடுக்கின் ஆழத்தைக் குறைக்கிறது. இது சுவாசக் குழாய்களில் இருந்து உள்ளிழுக்கும் துகள்கள் மற்றும் நோய்க்கிருமிகளை அகற்ற மியூகோசிலியரி போக்குவரத்து (MCT) அமைப்பின் திறனையும் பாதிக்கிறது. CFTR மரபணுவின் சரியான நகலை வழங்கவும் ASL, MCT மற்றும் நுரையீரல் ஆரோக்கியத்தை மேம்படுத்தவும், vivo1 இல் இந்த அளவுருக்களை அளவிடும் திறன் கொண்ட புதிய தொழில்நுட்பங்களை தொடர்ந்து உருவாக்குவதே எங்கள் குறிக்கோள்.
LV திசையன்கள் CF காற்றுப்பாதை மரபணு சிகிச்சைக்கான முன்னணி வேட்பாளர்களில் ஒன்றாகும், முக்கியமாக அவை சிகிச்சை மரபணுவை காற்றுப்பாதை அடித்தள செல்களில் (காற்றுப்பாதை ஸ்டெம் செல்கள்) நிரந்தரமாக ஒருங்கிணைக்க முடியும். இது முக்கியமானது, ஏனெனில் அவை செயல்பாட்டு மரபணு-சரிசெய்யப்பட்ட CF-தொடர்புடைய காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பு செல்களாக வேறுபடுத்துவதன் மூலம் சாதாரண நீரேற்றம் மற்றும் சளி அனுமதியை மீட்டெடுக்க முடியும், இதன் விளைவாக வாழ்நாள் முழுவதும் நன்மைகள் கிடைக்கும். LV திசையன்கள் கடத்தும் காற்றுப்பாதைக்கு எதிராக இயக்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் இங்குதான் CF நுரையீரல் நோய் தொடங்குகிறது. நுரையீரலுக்குள் திசையனை ஆழமாக வழங்குவது ஆல்வியோலர் டிரான்ஸ்டக்ஷனுக்கு வழிவகுக்கும், ஆனால் இது CF இல் எந்த சிகிச்சை நன்மையையும் கொண்டிருக்கவில்லை. இருப்பினும், மரபணு கேரியர்கள் போன்ற திரவங்கள் இயற்கையாகவே பிரசவத்திற்குப் பிறகு உத்வேகத்தின் போது அல்வியோலிக்கு இடம்பெயர்கின்றன3,4 மற்றும் சிகிச்சை துகள்கள் MCT ஆல் வாய்வழி குழிக்குள் விரைவாக அகற்றப்படுகின்றன.LV டிரான்ஸ்டக்ஷன் செயல்திறன் நேரடியாக செல்லுலார் உறிஞ்சுதலை அனுமதிக்க இலக்கு செல்களுக்கு அடுத்ததாக திசையன் இருக்கும் நேரத்துடன் தொடர்புடையது - "வசிக்கும் நேரம்"5 - இது வழக்கமான பிராந்திய காற்றோட்டம் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த துகள் சளி பிடிப்பு மற்றும் MCT மூலம் எளிதாகக் குறைக்கப்படுகிறது. CF ஐப் பொறுத்தவரை, காற்றுப்பாதையில் LV இன் குடியிருப்பு நேரத்தை நீடிப்பதற்கான திறன் இந்த பகுதியில் அதிக அளவிலான டிரான்ஸ்டக்ஷனை அடைய முக்கியமானது, ஆனால் இதுவரை சவாலாகவே இருந்து வருகிறது.
இந்தத் தடையைச் சமாளிக்க, எல்வி காந்தத் துகள்கள் (MPகள்) இரண்டு நிரப்பு வழிகளில் உதவக்கூடும் என்று நாங்கள் பரிந்துரைக்கிறோம். முதலாவதாக, இலக்கை மேம்படுத்தவும், மரபணு கேரியர் துகள்கள் விரும்பிய காற்றுப்பாதைப் பகுதியில் வசிக்கவும், ASL) செல் அடுக்கு 6 க்கு நகர்த்தவும் காற்றுப்பாதை மேற்பரப்புக்கு காந்தமாக வழிநடத்தப்படலாம். ஆன்டிபாடிகள், கீமோதெரபியூடிக் மருந்துகள் அல்லது செல் சவ்வுகளுடன் இணைக்கும் அல்லது தொடர்புடைய செல் மேற்பரப்பு ஏற்பிகளுடன் பிணைக்கப்பட்டு, நிலையான மின்சாரத்தின் முன்னிலையில் கட்டி இடங்களில் குவியும் பிற சிறிய மூலக்கூறுகளுடன் பிணைக்கப்படும்போது, ​​MPகள் இலக்கு மருந்து விநியோக வாகனங்களாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கான காந்தப்புலங்கள் 7. ஊசலாடும் காந்தப்புலங்களுக்கு ஆளாகும்போது MPகளை வெப்பமாக்குவதையும், அதன் மூலம் கட்டி செல்களை அழிப்பதையும் நோக்கமாகக் கொண்ட பிற "ஹைப்பர் தெர்மல்" நுட்பங்கள். டிஎன்ஏவை செல்களுக்கு மாற்றுவதை மேம்படுத்த காந்தப்புலம் ஒரு டிரான்ஸ்ஃபெக்ஷன் முகவராகப் பயன்படுத்தப்படும் காந்த டிரான்ஸ்ஃபெக்ஷனின் கொள்கை, பொதுவாக கடினமான டிரான்ஸ்டியூஸ் செல் கோடுகளுக்கு வைரஸ் அல்லாத மற்றும் வைரஸ் மரபணு திசையன்களின் வரம்பைப் பயன்படுத்தி இன் விட்ரோவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எல்வி காந்த டிரான்ஸ்ஃபெக்ஷனின் செயல்திறன் நிறுவப்பட்டுள்ளது, நிலையான காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் மனித மூச்சுக்குழாய் எபிடெலியல் செல் கோட்டிற்கு எல்வி-எம்பிகளை இன் விட்ரோவில் வழங்குவதன் மூலம், எல்வி வெக்டருடன் மட்டும் ஒப்பிடும்போது டிரான்ஸ்டக்ஷன் செயல்திறனை 186 மடங்கு அதிகரிக்கிறது. எல்வி-எம்பி இன் விட்ரோ CF மாதிரியிலும் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது, அங்கு காந்த டிரான்ஸ்ஃபெக்ஷன் CF ஸ்பூட்டம் முன்னிலையில் காற்று-திரவ இடைமுக கலாச்சாரங்களில் LV டிரான்ஸ்டக்ஷனை 20 மடங்கு அதிகரித்தது10. இருப்பினும், இன் விவோவில் உறுப்புகளின் காந்த டிரான்ஸ்ஃபெக்ஷன் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய கவனத்தைப் பெற்றுள்ளது மற்றும் சில விலங்கு ஆய்வுகளில் மட்டுமே மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது11,12,13,14,15, குறிப்பாக நுரையீரல்16,17. இருப்பினும், CF நுரையீரல் சிகிச்சையில் காந்த பரிமாற்றத்திற்கான வாய்ப்புகள் தெளிவாக உள்ளன. டான் மற்றும் பலர் (2020) "திறமையான காந்த நானோ துகள் நுரையீரல் விநியோகத்தின் கருத்துருவின் ஆதார ஆய்வு, CF நோயாளிகளில் மருத்துவ விளைவுகளை மேம்படுத்த எதிர்கால CFTR உள்ளிழுக்கும் உத்திகளுக்கு வழி வகுக்கும்" என்று கூறினார்.
பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் காற்றுப்பாதை மேற்பரப்புகளில் சிறிய காந்தத் துகள்களின் நடத்தையை காட்சிப்படுத்துவதும் படிப்பதும் கடினம், எனவே சரியாகப் புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. மற்ற ஆய்வுகளில், ASL ஆழம்18 மற்றும் MCT நடத்தை19,20 இல் உள்ள நிமிட இன் விவோ மாற்றங்களை ஊடுருவாமல் காட்சிப்படுத்தவும் அளவிடவும் ஒரு ஒத்திசைவு-பரவல் அடிப்படையிலான கட்ட-மாறுபாடு எக்ஸ்-ரே இமேஜிங் (PB-PCXI) முறையை நாங்கள் உருவாக்கினோம், இது வாயு கால்வாய் மேற்பரப்பு நீரேற்றத்தை நேரடியாக அளவிடவும் சிகிச்சை செயல்திறனின் ஆரம்ப குறிகாட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, எங்கள் MCT மதிப்பீட்டு முறையானது PB-PCXI21 ஐப் பயன்படுத்தி தெரியும் MCT குறிப்பான்களாக அலுமினா அல்லது உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டு கண்ணாடியால் ஆன 10–35 µm விட்டம் கொண்ட துகள்களைப் பயன்படுத்துகிறது. இரண்டு நுட்பங்களும் MP உட்பட பல்வேறு துகள் வகைகளின் காட்சிப்படுத்தலுக்கு ஏற்றவை.
அதன் உயர் இடஞ்சார்ந்த மற்றும் தற்காலிக தெளிவுத்திறன் காரணமாக, எங்கள் PB-PCXI- அடிப்படையிலான ASL மற்றும் MCT பகுப்பாய்வு நுட்பங்கள், MP மரபணு விநியோக நுட்பங்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் மேம்படுத்துவதற்கும், விவோவில் ஒற்றை மற்றும் மொத்த துகள் நடத்தையின் இயக்கவியல் மற்றும் வடிவங்களை ஆராய்வதற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. நாங்கள் இங்கு பயன்படுத்தும் அணுகுமுறை SPring-8 BL20B2 பீம்லைனைப் பயன்படுத்தி எங்கள் ஆய்வுகளிலிருந்து பெறப்பட்டது, இதில் எங்கள் மரபணு கேரியர் டோஸ் விலங்கு ஆய்வுகளில் காணப்பட்ட எங்கள் சீரான அல்லாத மரபணு வெளிப்பாடு வடிவங்களை விளக்க உதவும் வகையில் எலிகளின் நாசி மற்றும் நுரையீரல் காற்றுப்பாதைகளில் போலி திசையன் டோஸ் விநியோகத்தைத் தொடர்ந்து திரவ இயக்கத்தை நாங்கள் காட்சிப்படுத்தினோம் 3,4.
இந்த ஆய்வின் நோக்கம், உயிருள்ள எலிகளின் மூச்சுக்குழாயில் உள்ள MPகளின் தொடரின் இன் விவோ இயக்கங்களைக் காட்சிப்படுத்த சின்க்ரோட்ரான் PB-PCXI ஐப் பயன்படுத்துவதாகும். இந்த PB-PCXI இமேஜிங் ஆய்வுகள், MP இயக்கத்தில் அவற்றின் விளைவைத் தீர்மானிக்க பல்வேறு MPகள், காந்தப்புல வலிமைகள் மற்றும் இடங்களைச் சோதிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. வெளிப்புறமாகப் பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலம், வழங்கப்பட்ட MP இலக்குப் பகுதிக்குத் தங்க அல்லது நகர்த்த உதவும் என்று நாங்கள் கருதுகிறோம். படிவுக்குப் பிறகு மூச்சுக்குழாயில் தக்கவைக்கப்பட்டுள்ள துகள்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கும் காந்த உள்ளமைவுகளை அடையாளம் காணவும் இந்த ஆய்வுகள் எங்களுக்கு அனுமதித்தன. இரண்டாவது தொடர் ஆய்வுகளில், காற்றுப்பாதை இலக்கின் சூழலில் LV-MPகளை வழங்குவது மேம்பட்ட LV கடத்துத்திறனை ஏற்படுத்தும் என்ற அனுமானத்தின் அடிப்படையில், எலி காற்றுப்பாதைக்கு LV-MPகளை விவோ டெலிவரி செய்வதன் விளைவாக ஏற்படும் கடத்தும் முறையை நிரூபிக்க இந்த உகந்த உள்ளமைவைப் பயன்படுத்த முயன்றோம்.
அனைத்து விலங்கு ஆய்வுகளும் அடிலெய்டு பல்கலைக்கழகம் (M-2019-060 மற்றும் M-2020-022) மற்றும் SPring-8 சின்க்ரோட்ரான் விலங்கு நெறிமுறைகள் குழுவால் அங்கீகரிக்கப்பட்ட நெறிமுறைகளின்படி மேற்கொள்ளப்பட்டன. ARRIVE வழிகாட்டுதல்களின்படி பரிசோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன.
அனைத்து எக்ஸ்-ரே இமேஜிங்களும் ஜப்பானில் உள்ள SPring-8 சின்க்ரோட்ரானில் உள்ள BL20XU பீம்லைனில், முன்னர் விவரிக்கப்பட்டதைப் போன்ற அமைப்பைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டன.21,22. சுருக்கமாக, சோதனைப் பெட்டி சின்க்ரோட்ரான் சேமிப்பு வளையத்திலிருந்து 245 மீ தொலைவில் அமைந்துள்ளது. துகள் இமேஜிங் ஆய்வுகளுக்கு 0.6 மீ மாதிரி-க்கு-கண்டறிதல் தூரம் மற்றும் கட்ட மாறுபாடு விளைவுகளை உருவாக்க இன் விவோ இமேஜிங் ஆய்வுகளுக்கு 0.3 மீ பயன்படுத்தப்படுகிறது. 25 keV இன் ஒற்றை நிற கற்றை ஆற்றல் பயன்படுத்தப்பட்டது. sCMOS டிடெக்டருடன் இணைக்கப்பட்ட உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட எக்ஸ்-ரே மாற்றி (SPring-8 BM3) ஐப் பயன்படுத்தி படங்கள் பிடிக்கப்பட்டன. மாற்றி 10 µm தடிமன் கொண்ட சிண்டிலேட்டரை (Gd3Al2Ga3O12) பயன்படுத்தி எக்ஸ்-கதிர்களை புலப்படும் ஒளியாக மாற்றுகிறது, பின்னர் அது × 10 மைக்ரோஸ்கோப் புறநிலை (NA 0.3) ஐப் பயன்படுத்தி sCMOS சென்சாருக்கு அனுப்பப்படுகிறது. sCMOS டிடெக்டர் ஓர்கா-ஃப்ளாஷ் 4.0 (ஹமாமட்சு ஃபோட்டோனிக்ஸ், ஜப்பான்) உடன் இருந்தது. 2048 × 2048 பிக்சல்கள் வரிசை அளவு மற்றும் 6.5 × 6.5 µm மூல பிக்சல் அளவு. இந்த அமைப்பு 0.51 µm இன் பயனுள்ள ஐசோட்ரோபிக் பிக்சல் அளவையும் தோராயமாக 1.1 மிமீ × 1.1 மிமீ பார்வை புலத்தையும் அளிக்கிறது. சுவாசத்தால் தூண்டப்பட்ட இயக்க கலைப்பொருட்களைக் குறைக்கும் அதே வேளையில், காற்றுப்பாதையின் உள்ளேயும் வெளியேயும் காந்தத் துகள்களின் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தை அதிகரிக்க 100 எம்எஸ் வெளிப்பாடு நீளம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. இன் விவோ ஆய்வுகளுக்கு, எக்ஸ்-ரே கற்றை வெளிப்பாடுகளுக்கு இடையில் தடுப்பதன் மூலம் கதிர்வீச்சு அளவைக் கட்டுப்படுத்த எக்ஸ்-ரே பாதையில் ஒரு வேகமான எக்ஸ்-ரே ஷட்டர் வைக்கப்பட்டது.
BL20XU இமேஜிங் அறை உயிரியல் பாதுகாப்பு நிலை 2 சான்றளிக்கப்படாததால், எந்த SPring-8 PB-PCXI இமேஜிங் ஆய்வுகளிலும் LV கேரியர் பயன்படுத்தப்படவில்லை. அதற்கு பதிலாக, காந்தப்புலங்கள் கண்ணாடி நுண்குழாய்களுக்குள் MP இயக்கத்தை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள, முதலில் அளவுகள், பொருட்கள், இரும்பு செறிவுகள் மற்றும் பயன்பாடுகளை உள்ளடக்கிய இரண்டு வணிக சப்ளையர்களிடமிருந்து நன்கு வகைப்படுத்தப்பட்ட MP களைத் தேர்ந்தெடுத்தோம், பின்னர் வாழும் காற்றுப்பாதைகளில். மேற்பரப்பில்.MP கள் 0.25 முதல் 18 μm வரை அளவுகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் பல்வேறு பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன (அட்டவணை 1 ஐப் பார்க்கவும்), ஆனால் MP க்குள் உள்ள காந்தத் துகள்களின் அளவு உட்பட ஒவ்வொரு மாதிரியின் கலவையும் தெரியவில்லை. எங்கள் விரிவான MCT ஆய்வுகள் 19, 20, 21, 23, 24 இன் அடிப்படையில், 5 μm வரை சிறிய MP களை மூச்சுக்குழாய் காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பில் காணலாம் என்று எதிர்பார்க்கிறோம், எடுத்துக்காட்டாக MP இயக்கத்தின் மேம்பட்ட தெரிவுநிலையைக் காண தொடர்ச்சியான பிரேம்களைக் கழிப்பதன் மூலம். 0.25 μm அளவிலான ஒற்றை MP இமேஜிங் சாதனத்தின் தெளிவுத்திறனை விட சிறியது, ஆனால் PB-PCXI அவற்றின் தொகுதி மாறுபாட்டையும் அவை படிந்த பிறகு டெபாசிட் செய்யப்படும் மேற்பரப்பு திரவத்தின் இயக்கத்தையும் கண்டறியும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
அட்டவணை 1 இல் உள்ள ஒவ்வொரு MP-க்கும் மாதிரிகள் 0.63 மிமீ உள் விட்டம் கொண்ட 20 μl கண்ணாடி நுண்குழாய்களில் (டிரம்மண்ட் மைக்ரோகேப்ஸ், PA, USA) தயாரிக்கப்பட்டன. கார்பஸ்குலர் துகள்கள் தண்ணீரில் கிடைக்கின்றன, அதே நேரத்தில் காம்பிமேக் துகள்கள் உற்பத்தியாளரின் தனியுரிம திரவத்தில் கிடைக்கின்றன. ஒவ்வொரு குழாயும் பாதி திரவத்தால் (தோராயமாக 11 μl) நிரப்பப்பட்டு மாதிரி வைத்திருப்பவரின் மீது வைக்கப்படுகிறது (படம் 1 ஐப் பார்க்கவும்). கண்ணாடி நுண்குழாய்கள் முறையே இமேஜிங் பெட்டியில் உள்ள மாதிரி கட்டத்தில் கிடைமட்டமாக வைக்கப்பட்டு, திரவத்தின் விளிம்புகளை நிலைநிறுத்தப்பட்டன. 1.17 எஞ்சிய காந்தமயமாக்கலுடன் கூடிய 19 மிமீ விட்டம் (28 மிமீ நீளம்) நிக்கல் ஷெல் அரிய பூமி நியோடைமியம் இரும்பு போரான் (NdFeB) காந்தம் (N35, cat. no. LM1652, ஜெய்கார் எலக்ட்ரானிக்ஸ், ஆஸ்திரேலியா) இமேஜிங் செய்யும் போது தொலைதூரத்தில் அதன் நிலையை மாற்ற டெஸ்லா ஒரு தனி மொழிபெயர்ப்பு கட்டத்தில் இணைக்கப்பட்டது. காந்தம் மாதிரிக்கு மேலே தோராயமாக 30 மிமீ நிலைநிறுத்தப்படும்போது எக்ஸ்-ரே பட கையகப்படுத்தல் தொடங்குகிறது, மேலும் படங்கள் வினாடிக்கு 4 பிரேம்கள் என்ற விகிதத்தில் பெறப்படுகின்றன. இமேஜிங் செய்யும் போது, காந்தம் கண்ணாடி நுண்குழாய் குழாயின் அருகில் (சுமார் 1 மிமீ தொலைவில்) கொண்டு வரப்பட்டு, பின்னர் புல வலிமை மற்றும் நிலையின் விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்காக குழாயுடன் மாற்றப்பட்டது.
மாதிரி xy மொழிபெயர்ப்பு நிலையில் கண்ணாடி நுண்குழாய்களில் MP மாதிரிகளைக் கொண்ட இன் விட்ரோ இமேஜிங் அமைப்பு. எக்ஸ்-கதிர் கற்றையின் பாதை சிவப்பு கோடு கோட்டால் குறிக்கப்பட்டுள்ளது.
MP களின் இன் விட்ரோ தெரிவுநிலை நிறுவப்பட்டதும், அவற்றில் ஒரு துணைக்குழு காட்டு வகை பெண் அல்பினோ விஸ்டார் எலிகளில் (~12 வார வயது, ~200 கிராம்) விவோவில் சோதிக்கப்பட்டது. 0.24 மி.கி/கிலோ மெடெடோமைடின் (டோமிட்டர்®, ஜெனோக், ஜப்பான்), 3.2 மி.கி/கிலோ மிடாசோலம் (டோர்மிகம்®, அஸ்டெல்லாஸ் பார்மா, ஜப்பான்) மற்றும் 4 மி.கி/கிலோ பியூட்டர்பனால் (வெட்டோர்ஃபேல்®, மெய்ஜி சீகா) எலிகளுக்கு ஜப்பானின் பார்மாவின் கலவையுடன் மயக்க மருந்து கொடுக்கப்பட்டது. மயக்க மருந்துக்குப் பிறகு, மூச்சுக்குழாயைச் சுற்றியுள்ள ரோமங்களை அகற்றி, எண்டோட்ராஷியல் குழாயைச் செருகுவதன் மூலம் (ET; 16 Ga iv கேனுலா, டெருமோ BCT) மற்றும் உடல் வெப்பநிலையை பராமரிக்க ஒரு வெப்பப் பையைக் கொண்ட தனிப்பயனாக்கப்பட்ட இமேஜிங் தட்டில் அவற்றை சாய்வாக அசையாமல் இமேஜிங் தட்டு தயாரிக்கப்பட்டது. பின்னர் இமேஜிங் தட்டு இமேஜிங் பெட்டியில் உள்ள மாதிரி மொழிபெயர்ப்பு கட்டத்தில் லேசான கோணத்தில் இணைக்கப்பட்டு மூச்சுக்குழாயை கிடைமட்டமாக சீரமைக்கப்பட்டது. படம் 2a இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி எக்ஸ்-ரே படம்.
(அ) ​​SPring-8 இமேஜிங் பெட்டியில் உள்ள விவோ இமேஜிங் அமைப்பில், எக்ஸ்-கதிர் கற்றையின் பாதை சிவப்பு கோடு கோட்டால் குறிக்கப்பட்டுள்ளது. (ஆ, இ) மூச்சுக்குழாயில் காந்த உள்ளூர்மயமாக்கல் இரண்டு செங்குத்தாக பொருத்தப்பட்ட ஐபி கேமராக்களைப் பயன்படுத்தி தொலைவிலிருந்து செய்யப்பட்டது. திரை படத்தின் இடது பக்கத்தில், தலையைப் பிடித்துக் கொண்டிருக்கும் கம்பி வளையத்தையும், ET குழாயினுள் டெலிவரி கேனுலாவையும் காணலாம்.
100 μl கண்ணாடி சிரிஞ்சைப் பயன்படுத்தி ரிமோட்-கண்ட்ரோல்டு சிரிஞ்ச் பம்ப் சிஸ்டம் (UMP2, வேர்ல்ட் பிரிசிஷன் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ், சரசோட்டா, FL) 30 Ga ஊசி வழியாக PE10 குழாய்களுடன் (OD 0.61 மிமீ, ID 0.28 மிமீ) இணைக்கப்பட்டது. ET குழாயைச் செருகும்போது மூச்சுக்குழாயில் முனை சரியான நிலையில் இருப்பதை உறுதிசெய்ய குழாயைக் குறிக்கவும். மைக்ரோபம்பைப் பயன்படுத்தி, குழாயின் முனை வழங்கப்பட வேண்டிய MP மாதிரியில் மூழ்கும்போது சிரிஞ்ச் பிளங்கர் திரும்பப் பெறப்பட்டது. பின்னர் ஏற்றப்பட்ட டெலிவரி குழாய் எண்டோட்ராஷியல் குழாயில் செருகப்பட்டது, முனை எங்கள் எதிர்பார்க்கப்படும் பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலத்தின் வலுவான பகுதிக்குள் வைக்கப்பட்டது. எங்கள் Arduino அடிப்படையிலான நேரப் பெட்டியுடன் இணைக்கப்பட்ட சுவாசக் கண்டறிதலைப் பயன்படுத்தி பட கையகப்படுத்தல் கட்டுப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் அனைத்து சமிக்ஞைகளும் (எ.கா. வெப்பநிலை, சுவாசம், ஷட்டர் திறப்பு/மூடல் மற்றும் பட கையகப்படுத்தல்) Powerlab மற்றும் LabChart (AD இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ், சிட்னி, ஆஸ்திரேலியா) ஐப் பயன்படுத்தி பதிவு செய்யப்பட்டன. 22. படமெடுக்கும் போது உறை அணுக முடியாதபோது, ​​இரண்டு IP கேமராக்கள் (Panasonic BB-SC382) தோராயமாக 90° இல் நிலைநிறுத்தப்பட்டன. ஒன்றுக்கொன்று இணைக்கப்பட்டு, படமெடுக்கும் போது மூச்சுக்குழாய் தொடர்பான காந்தத்தின் நிலையைக் கண்காணிக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன (படம் 2b,c). இயக்கக் கலைப்பொருட்களைக் குறைக்க, இறுதி-ஓட்ட ஓட்ட பீடபூமியின் போது ஒரு சுவாசத்திற்கு ஒரு படம் பெறப்பட்டது.
இமேஜிங் ஹவுசிங்கிற்கு வெளியே இருந்து தொலைவிலிருந்து அமைக்கக்கூடிய இரண்டாவது கட்டத்தில் ஒரு காந்தம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. பல்வேறு காந்த நிலைகள் மற்றும் உள்ளமைவுகள் சோதிக்கப்பட்டன, அவற்றுள்: மூச்சுக்குழாய்க்கு மேலே தோராயமாக 30° கோணத்தில் பொருத்தப்பட்டது (படங்கள் 2a மற்றும் 3a இல் காட்டப்பட்டுள்ள உள்ளமைவுகள்); ஒரு காந்தம் விலங்கின் மேலேயும் மற்றொன்று கீழேயும், துருவங்கள் ஈர்க்கும் வகையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும் (படம் 3b); ஒரு காந்தம் விலங்கின் மேலேயும் மற்றொன்று கீழேயும், துருவங்கள் விரட்டும் வகையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும் (படம் 3c); மற்றும் ஒரு காந்தம் மூச்சுக்குழாய்க்கு மேலேயும் செங்குத்தாகவும் (படம் 3d). விலங்கு மற்றும் காந்தம் உள்ளமைக்கப்பட்டு, சோதிக்கப்பட வேண்டிய MP சிரிஞ்ச் பம்பில் ஏற்றப்பட்டதும், படங்களைப் பெறும்போது 4 μl/sec என்ற விகிதத்தில் 50 μl அளவை வழங்கவும். பின்னர் படங்களைப் பெறுவதைத் தொடரும்போது காந்தம் மூச்சுக்குழாய் முழுவதும் முன்னும் பின்னுமாக அல்லது பக்கவாட்டில் நகர்த்தப்படுகிறது.
இன் விவோ இமேஜிங்கிற்கான காந்த உள்ளமைவு (அ) தோராயமாக 30° கோணத்தில் மூச்சுக்குழாயின் மேலே ஒரு ஒற்றை காந்தம், (ஆ) ஈர்க்கும் வகையில் அமைக்கப்பட்ட இரண்டு காந்தங்கள், (இ) விரட்டும் வகையில் அமைக்கப்பட்ட இரண்டு காந்தங்கள், (ஈ) மூச்சுக்குழாயில் மேலே மற்றும் செங்குத்தாக ஒரு ஒற்றை காந்தம். பார்வையாளர் வாயிலிருந்து நுரையீரல் வரை மூச்சுக்குழாயின் வழியாகப் பார்த்தார், மேலும் எக்ஸ்-கதிர் கற்றை எலியின் இடது பக்கத்தைக் கடந்து வலது பக்கத்திலிருந்து வெளியேறியது. காந்தம் காற்றுப்பாதையின் நீளத்தில் அல்லது எக்ஸ்-கதிர் கற்றையின் திசையில் மூச்சுக்குழாயின் மேலே இடது மற்றும் வலதுபுறமாக நகர்த்தப்படுகிறது.
குழப்பமான சுவாசம் மற்றும் இதய இயக்கம் இல்லாத நிலையில் காற்றுப்பாதைகளில் உள்ள துகள்களின் தெரிவுநிலை மற்றும் நடத்தையை நாங்கள் தீர்மானிக்க முயன்றோம். எனவே, இமேஜிங் காலத்தின் முடிவில், பென்டோபார்பிட்டல் அதிகப்படியான மருந்தினால் விலங்குகள் மனிதாபிமானத்துடன் கொல்லப்பட்டன (சோம்னோபென்டில், பிட்மேன்-மூர், வாஷிங்டன் கிராசிங், அமெரிக்கா; ~65 மி.கி/கி.கி. ஐ.பி.). சில விலங்குகள் இமேஜிங் தளத்தில் விடப்பட்டன, மேலும் சுவாசம் மற்றும் இதயத் துடிப்பு நின்றவுடன், இமேஜிங் செயல்முறை மீண்டும் செய்யப்பட்டது, காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பில் எந்த MPயும் தெரியவில்லை என்றால் கூடுதல் அளவு MP சேர்க்கப்பட்டது.
பெறப்பட்ட படங்கள் தட்டையான மற்றும் இருண்ட புலங்களில் சரி செய்யப்பட்டு, பின்னர் MATLAB (R2020a, The Mathworks) இல் எழுதப்பட்ட தனிப்பயன் ஸ்கிரிப்டைப் பயன்படுத்தி ஒரு திரைப்படமாக (வினாடிக்கு 20 பிரேம்கள்; சுவாச விகிதத்தைப் பொறுத்து 15-25 × சாதாரண வேகம்) இணைக்கப்பட்டன.
அனைத்து LV மரபணு திசையன் விநியோக ஆய்வுகளும் அடிலெய்டு பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள ஆய்வக விலங்கு ஆராய்ச்சி வசதியில் நடத்தப்பட்டன, மேலும் SPring-8 பரிசோதனையின் முடிவுகளைப் பயன்படுத்தி காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் LV-MP விநியோகம் உயிரியல் ரீதியாக மரபணு பரிமாற்றத்தை மேம்படுத்த முடியுமா என்பதை மதிப்பிடுவதை நோக்கமாகக் கொண்டது. MP மற்றும் காந்தப்புலத்தின் விளைவுகளை மதிப்பிடுவதற்கு, இரண்டு குழு விலங்குகளுக்கு சிகிச்சை அளிக்கப்பட்டது: ஒரு குழுவிற்கு காந்தம் வைக்கப்பட்ட LV-MP வழங்கப்பட்டது, மற்ற குழுவிற்கு காந்தம் இல்லாமல் LV-MP கொண்ட கட்டுப்பாட்டு குழு வழங்கப்பட்டது.
முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட முறைகள் 25, 26 ஐப் பயன்படுத்தி LV மரபணு திசையன்கள் உருவாக்கப்பட்டன. LacZ திசையன், கட்டமைப்பு MPSV ஊக்குவிப்பாளரால் (LV-LacZ) இயக்கப்படும் அணுக்கரு-உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட பீட்டா-கேலக்டோசிடேஸ் மரபணுவை வெளிப்படுத்துகிறது, இது டிரான்ஸ்டியூஸ் செய்யப்பட்ட செல்களில் ஒரு நீல எதிர்வினை தயாரிப்பை உருவாக்குகிறது, இது நுரையீரல் திசு முனைகள் மற்றும் திசு பிரிவுகளில் தெரியும். TU/ml இல் டைட்டரைக் கணக்கிட ஹீமோசைட்டோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி LacZ நேர்மறை செல்களின் எண்ணிக்கையை கைமுறையாக எண்ணுவதன் மூலம் செல் கலாச்சாரங்களில் டைட்ரேஷன் செய்யப்பட்டது. கேரியர்கள் -80 °C இல் கிரையோபிரேசர்வ் செய்யப்படுகின்றன, பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு கரைக்கப்படுகின்றன, மேலும் 1:1 விகிதத்தில் கலந்து, டெலிவரிக்கு முன் குறைந்தது 30 நிமிடங்கள் பனியில் அடைகாப்பதன் மூலம் CombiMag உடன் பிணைக்கப்படுகின்றன.
சாதாரண ஸ்ப்ராக் டாவ்லி எலிகள் (n = 3/குழு, ~2-3) 0.4 மி.கி/கி.கி மெடெடோமைடின் (டோமிட்டர், இலியம், ஆஸ்திரேலியா) மற்றும் 60 மி.கி/கி.கி கெட்டமைன் (இலியம், ஆஸ்திரேலியா) ஒரு மாத வயதுடைய) ஐபி) ஊசி மற்றும் 16 Ga iv கேனுலாவுடன் அறுவை சிகிச்சை செய்யாத வாய்வழி கேனுலேஷன் ஆகியவற்றின் கலவையுடன் உள்-பெரிட்டோனியல் முறையில் மயக்க மருந்து செய்யப்பட்டன. மூச்சுக்குழாய் காற்றுப்பாதை திசு எல்வி டிரான்ஸ்டக்ஷனைப் பெறுவதை உறுதிசெய்ய, இது முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட இயந்திரக் குழப்ப நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தி நிபந்தனைக்குட்பட்டது, இதில் மூச்சுக்குழாய் காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பு ஒரு கம்பி கூடை (N-வட்டம், நிட்டினோல் டிப்லெஸ் ஸ்டோன் எக்ஸ்ட்ராக்டர் NTSE-022115) -UDH, குக் மெடிக்கல், அமெரிக்கா) 30 s28 உடன் அச்சு ரீதியாக தேய்க்கப்பட்டது. பின்னர் LV-MP இன் டிராச்சியல் நிர்வாகம் ஒரு உயிரியல் பாதுகாப்பு அமைச்சரவையில் சுமார் 10 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு செய்யப்பட்டது.
இந்த சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலம், இன் விவோ எக்ஸ்-ரே இமேஜிங் ஆய்வுக்கு ஒத்த முறையில் கட்டமைக்கப்பட்டது, அதே காந்தங்கள் வடிகட்டுதல் ஸ்டென்ட் கிளிப்புகளைப் பயன்படுத்தி மூச்சுக்குழாயின் மேலே வைக்கப்பட்டுள்ளன (படம் 4). முன்பு விவரிக்கப்பட்டபடி, ஜெல் முனை கொண்ட பைப்பெட்டைப் பயன்படுத்தி 50 μl அளவு (2 × 25 μl அலிகோட்கள்) LV-MP மூச்சுக்குழாயில் (n = 3 விலங்குகள்) வழங்கப்பட்டது. ஒரு கட்டுப்பாட்டுக் குழு (n = 3 விலங்குகள்) காந்தத்தைப் பயன்படுத்தாமல் அதே LV-MPகளைப் பெற்றது. உட்செலுத்துதல் முடிந்ததும், ET குழாயிலிருந்து கேனுலா அகற்றப்பட்டு, விலங்கு வெளியேற்றப்படுகிறது. காந்தம் 10 நிமிடங்கள் இடத்தில் இருக்கும், பின்னர் அது அகற்றப்படுகிறது. எலிகளுக்கு மெலோக்சிகாம் (1 மிலி/கிலோ) (இலியம், ஆஸ்திரேலியா) தோலடி டோஸ் வழங்கப்பட்டது, அதைத் தொடர்ந்து 1 மி.கி/கிலோ அடிபமாசோல் ஹைட்ரோகுளோரைடு (ஆன்டிசெடன், ஜோயிடிஸ், ஆஸ்திரேலியா) ஐபி ஊசி மூலம் மயக்க மருந்தை மாற்றியது. எலிகள் சூடாக வைக்கப்பட்டு மயக்க மருந்திலிருந்து முழுமையாக குணமடையும் வரை கண்காணிக்கப்பட்டன.
உயிரியல் பாதுகாப்பு அலமாரியில் LV-MP விநியோக சாதனம். ET குழாயின் வெளிர் சாம்பல் நிற லூயர் மையம் வாயிலிருந்து நீண்டு கொண்டிருப்பதைக் காணலாம் மற்றும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள பைப்பட்டின் ஜெல் முனை ET குழாய் வழியாக மூச்சுக்குழாயில் விரும்பிய ஆழத்திற்கு செருகப்படுகிறது.
LV-MP டோசிங் செயல்முறைக்கு ஒரு வாரத்திற்குப் பிறகு, விலங்குகள் 100% CO2 உள்ளிழுப்பதன் மூலம் மனிதாபிமானத்துடன் கொல்லப்பட்டன, மேலும் எங்கள் நிலையான X-gal சிகிச்சையைப் பயன்படுத்தி LacZ வெளிப்பாடு மதிப்பிடப்பட்டது. எண்டோட்ராஷியல் குழாய் வைப்பிலிருந்து ஏதேனும் இயந்திர சேதம் அல்லது திரவத் தக்கவைப்பு பகுப்பாய்வில் சேர்க்கப்படவில்லை என்பதை உறுதிசெய்ய மூன்று காடால் மிகவும் குருத்தெலும்பு வளையங்கள் அகற்றப்பட்டன. பகுப்பாய்விற்காக இரண்டு பகுதிகளை உருவாக்க ஒவ்வொரு மூச்சுக்குழாய் நீளவாக்கில் வெட்டப்பட்டது, மேலும் அவை லுமினல் மேற்பரப்பைக் காட்சிப்படுத்த மினுட்டியன் ஊசியை (ஃபைன் சயின்ஸ் டூல்ஸ்) பயன்படுத்தி சிலிகான் ரப்பர் (சில்கார்ட், டவ் இன்க்) கொண்ட ஒரு பாத்திரத்தில் பொருத்தப்பட்டன. டிஜிலைட் கேமரா மற்றும் TCapture மென்பொருளுடன் (டக்சன் ஃபோட்டானிக்ஸ், சீனா) நிகான் நுண்ணோக்கி (SMZ1500) பயன்படுத்தி முன்பக்க புகைப்படம் எடுத்தல் மூலம் டிரான்ஸ்டியூஸ் செய்யப்பட்ட செல்களின் விநியோகம் மற்றும் வடிவம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. படங்கள் 20x உருப்பெருக்கத்தில் (மூச்சுக்குழாய் முழு அகலத்திற்கும் மிக உயர்ந்த அமைப்பை உள்ளடக்கியது) பெறப்பட்டன, மூச்சுக்குழாய் முழு நீளமும் படிப்படியாக படமாக்கப்பட்டது, படத்தை அனுமதிக்க ஒவ்வொரு படத்திற்கும் இடையில் போதுமான ஒன்றுடன் ஒன்று இருப்பதை உறுதி செய்தது. "தையல்". ஒவ்வொரு மூச்சுக்குழாய் படங்களும் பின்னர் ஒரு பிளானர் மோஷன் அல்காரிதத்தைப் பயன்படுத்தி இமேஜ் காம்போசிட் எடிட்டர் v2.0.3 (மைக்ரோசாஃப்ட் ரிசர்ச்) ஐப் பயன்படுத்தி ஒற்றை கூட்டுப் படமாக இணைக்கப்பட்டன. ஒவ்வொரு விலங்கிலிருந்தும் மூச்சுக்குழாய் படங்களின் கூட்டுப் படங்களில் உள்ள LacZ வெளிப்பாடு பகுதிகள், முன்னர் விவரிக்கப்பட்டபடி, 0.35 < Hue < 0.58, செறிவு > 0.15, மற்றும் மதிப்பு < 0.7 ஆகியவற்றின் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி தானியங்கி MATLAB ஸ்கிரிப்டை (R2020a, MathWorks) பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டன. திசுக்களின் வரையறைகளைக் கண்டுபிடிப்பதன் மூலம், திசுப் பகுதியை அடையாளம் காணவும், மூச்சுக்குழாய் திசுக்களுக்கு வெளியே இருந்து ஏதேனும் தவறான கண்டறிதல்களைத் தடுக்கவும் ஒவ்வொரு கூட்டுப் படத்திற்கும் GIMP v2.10.24 இல் ஒரு முகமூடி கைமுறையாக உருவாக்கப்பட்டது. ஒவ்வொரு விலங்கிலிருந்தும் அனைத்து கூட்டுப் படங்களிலிருந்தும் கறை படிந்த பகுதிகள் அந்த விலங்கின் மொத்த கறை படிந்த பகுதியை உருவாக்க சுருக்கப்பட்டன. பின்னர் கறை படிந்த பகுதி மொத்த முகமூடி பகுதியால் வகுக்கப்பட்டு இயல்பாக்கப்பட்ட பகுதியை உருவாக்கியது.
ஒவ்வொரு மூச்சுக்குழாய் பாரஃபினில் பதிக்கப்பட்டு 5 μm பிரிவுகள் வெட்டப்பட்டன. பிரிவுகள் 5 நிமிடங்களுக்கு நடுநிலை வேகமான சிவப்பு நிறத்தால் எதிர் வண்ணம் பூசப்பட்டு, நிகான் எக்லிப்ஸ் E400 நுண்ணோக்கி, DS-Fi3 கேமரா மற்றும் NIS உறுப்பு பிடிப்பு மென்பொருள் (பதிப்பு 5.20.00) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி படங்கள் பெறப்பட்டன.
அனைத்து புள்ளிவிவர பகுப்பாய்வுகளும் GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.) இல் செய்யப்பட்டன. புள்ளிவிவர முக்கியத்துவம் p ≤ 0.05 இல் அமைக்கப்பட்டது. Shapiro-Wilk சோதனையைப் பயன்படுத்தி இயல்பான தன்மை சரிபார்க்கப்பட்டது, மேலும் LacZ கறை படிவதில் உள்ள வேறுபாடுகள் இணைக்கப்படாத t-சோதனையைப் பயன்படுத்தி மதிப்பிடப்பட்டன.
அட்டவணை 1 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள ஆறு MPகள் PCXI ஐப் பயன்படுத்தி ஆய்வு செய்யப்பட்டன, மேலும் தெரிவுநிலை அட்டவணை 2 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. PCXI இன் கீழ் இரண்டு பாலிஸ்டிரீன் MPகள் (MP1 மற்றும் MP2; முறையே 18 μm மற்றும் 0.25 μm) தெரியவில்லை, ஆனால் மீதமுள்ள மாதிரிகள் அடையாளம் காணக்கூடியவை (எடுத்துக்காட்டுகள் படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன).MP3 மற்றும் MP4 (முறையே 10-15% Fe3O4; 0.25 μm மற்றும் 0.9 μm) மங்கலாகத் தெரியும். சோதிக்கப்பட்ட சில சிறிய துகள்களைக் கொண்டிருந்தாலும், MP5 (98% Fe3O4; 0.25 μm) மிகவும் உச்சரிக்கப்பட்டது. CombiMag தயாரிப்பு MP6 ஐக் கண்டறிவது கடினம். எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், காந்தத்தை தந்துகிக்கு இணையாக முன்னும் பின்னுமாக மொழிபெயர்ப்பதன் மூலம் MP ஐக் கண்டறியும் நமது திறன் கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டது. காந்தங்கள் தந்துகியிலிருந்து விலகிச் சென்றபோது, ​​துகள்கள் நீண்ட சரங்களில் நீட்டின, ஆனால் காந்தங்கள் நெருங்கி வந்து காந்தப்புல வலிமை அதிகரித்ததால், துகள்கள் தந்துகியின் மேல் மேற்பரப்பை நோக்கி இடம்பெயர்ந்ததால் துகள் சரங்கள் சுருக்கப்பட்டன (துணை வீடியோவைப் பார்க்கவும்). S1: MP4), மேற்பரப்பின் துகள் அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது. மாறாக, காந்தம் தந்துகியிலிருந்து அகற்றப்படும்போது, ​​புல வலிமை குறைகிறது மற்றும் MPகள் தந்துகியின் மேல் மேற்பரப்பில் இருந்து நீட்டிக்கப்படும் நீண்ட சரங்களாக மறுசீரமைக்கப்படுகின்றன (துணை வீடியோ S2:MP4 ஐப் பார்க்கவும்). காந்தம் நகர்வதை நிறுத்திய பிறகு, துகள்கள் சமநிலை நிலையை அடைந்த பிறகு சிறிது நேரம் தொடர்ந்து நகரும். MP, தந்துகியின் மேல் மேற்பரப்பை நோக்கியும் விலகியும் நகரும்போது, ​​காந்தத் துகள்கள் பொதுவாக குப்பைகளை திரவத்தின் வழியாக இழுக்கின்றன.
PCXI இன் கீழ் MP இன் தெரிவுநிலை மாதிரிகளுக்கு இடையில் கணிசமாக வேறுபடுகிறது. (a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 மற்றும் (d) MP6. இங்கே காட்டப்பட்டுள்ள அனைத்து படங்களும் தந்துகியின் மேலே தோராயமாக 10 மிமீ அமைந்துள்ள ஒரு காந்தத்துடன் எடுக்கப்பட்டது. வெளிப்படையான பெரிய வட்டங்கள் தந்துகிகள் சிக்கியுள்ள காற்று குமிழ்கள், கட்ட மாறுபாடு இமேஜிங்கின் கருப்பு மற்றும் வெள்ளை விளிம்பு அம்சங்களை தெளிவாகக் காட்டுகின்றன. சிவப்பு பெட்டியில் மாறுபாட்டை அதிகரிக்கும் உருப்பெருக்கம் உள்ளது. அனைத்து புள்ளிவிவரங்களிலும் உள்ள காந்த திட்டங்களின் விட்டம் அளவிடப்படக்கூடாது மற்றும் காட்டப்பட்டுள்ளதை விட தோராயமாக 100 மடங்கு பெரியது என்பதை நினைவில் கொள்க.
காந்தம் தந்துகியின் மேல் இடது மற்றும் வலது பக்கம் மொழிபெயர்க்கப்படும்போது, ​​MP சரத்தின் கோணம் காந்தத்துடன் சீரமைக்க மாறுகிறது (படம் 6 ஐப் பார்க்கவும்), இதனால் காந்தப்புலக் கோடுகள் வரையறுக்கப்படுகின்றன. MP3-5 க்கு, நாண் ஒரு வரம்பு கோணத்தை அடைந்த பிறகு, துகள்கள் தந்துகியின் மேல் மேற்பரப்பில் இழுக்கப்படுகின்றன. இது பெரும்பாலும் MPகள் காந்தப்புலம் வலுவாக இருக்கும் இடத்திற்கு அருகில் பெரிய குழுக்களாகக் குவிவதற்கு வழிவகுக்கிறது (துணை வீடியோ S3:MP5 ஐப் பார்க்கவும்). தந்துகி முனைக்கு அருகில் படமெடுக்கும் போது இது குறிப்பாகத் தெளிவாகிறது, இது MPகள் திரவ-காற்று இடைமுகத்தில் திரட்டப்பட்டு குவிவதற்கு காரணமாகிறது. MP3-5 ஐ விடக் கண்டறிவது மிகவும் கடினமாக இருந்த MP6 இல் உள்ள துகள்கள், காந்தம் தந்துகி வழியாக நகரும்போது இழுக்கப்படவில்லை, ஆனால் MP சரங்கள் பிரிந்து, துகள்களைப் பார்வைப் புலத்தில் விட்டுவிட்டன (துணை வீடியோ S4:MP6 ஐப் பார்க்கவும்). சில சந்தர்ப்பங்களில், காந்தத்தை இமேஜிங் இடத்திலிருந்து அதிக தூரம் நகர்த்துவதன் மூலம் பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலம் குறைக்கப்பட்டபோது, ​​மீதமுள்ள எந்த MPகளும் சரத்தில் இருக்கும்போது ஈர்ப்பு விசையால் குழாயின் கீழ் மேற்பரப்புக்கு மெதுவாக இறங்குகின்றன (துணை வீடியோ S5: MP3 ஐப் பார்க்கவும்).
காந்தம் தந்துகியின் மேலே வலதுபுறமாக மொழிபெயர்க்கப்படும்போது MP சரத்தின் கோணம் மாறுகிறது. (a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 மற்றும் (d) MP6. சிவப்புப் பெட்டியில் மாறுபாட்டை அதிகரிக்கும் உருப்பெருக்கம் உள்ளது. துணை வீடியோக்கள் இந்த நிலையான படங்களில் காட்சிப்படுத்த முடியாத முக்கியமான துகள் அமைப்பு மற்றும் மாறும் தகவல்களை வெளிப்படுத்துவதால் அவை தகவல் தருகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்க.
எங்கள் சோதனைகள், மூச்சுக்குழாய் வழியாக காந்தத்தை மெதுவாக முன்னும் பின்னுமாக நகர்த்துவது சிக்கலான இயக்கத்தின் பின்னணியில் MP இன் காட்சிப்படுத்தலை எளிதாக்குகிறது என்பதைக் காட்டியது. பாலிஸ்டிரீன் மணிகள் (MP1 மற்றும் MP2) தந்துகிகளில் தெரியாததால் இன் விவோ சோதனை செய்யப்படவில்லை. மீதமுள்ள நான்கு MPகள் ஒவ்வொன்றும் மூச்சுக்குழாயின் மேலே செங்குத்தாக சுமார் 30° கோணத்தில் காந்த நீண்ட அச்சில் கட்டமைக்கப்பட்ட நிலையில் விவோவில் சோதிக்கப்பட்டன (படங்கள் 2b மற்றும் 3a ஐப் பார்க்கவும்), ஏனெனில் இது நீண்ட MP சங்கிலிகளுக்கு வழிவகுத்தது மற்றும் காந்த உள்ளமைவு நிறுத்தப்பட்டதை விட மிகவும் பயனுள்ளதாக இருந்தது. எந்த உயிருள்ள விலங்குகளின் மூச்சுக்குழாயிலும் MP3, MP4 மற்றும் MP6 கண்டறியப்படவில்லை. விலங்குகள் மனிதாபிமானத்துடன் கொல்லப்பட்ட பிறகு எலி காற்றுப்பாதைகள் படம்பிடிக்கப்பட்டபோது, ​​ஒரு சிரிஞ்ச் பம்பைப் பயன்படுத்தி கூடுதல் அளவு சேர்க்கப்பட்டாலும் துகள்கள் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் இருந்தன.MP5 அதிக இரும்பு ஆக்சைடு உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டிருந்தது மற்றும் அது மட்டுமே தெரியும் துகள் ஆகும், எனவே MP இன் இன் விவோ நடத்தையை மதிப்பிடுவதற்கும் வகைப்படுத்துவதற்கும் பயன்படுத்தப்பட்டது.
MP பிரசவத்தின் போது காந்தத்தை மூச்சுக்குழாயின் மேல் வைப்பதன் விளைவாக, பல, ஆனால் அனைத்து MPகளும் பார்வைப் புலத்தில் குவிந்துள்ளன. மூச்சுக்குழாயில் நுழையும் துகள்கள் மனிதாபிமானத்துடன் பலியிடப்பட்ட விலங்குகளில் சிறப்பாகக் காணப்படுகின்றன. படம் 7 மற்றும் துணை வீடியோ S6: MP5, வென்ட்ரல் மூச்சுக்குழாயின் மேற்பரப்பில் உள்ள துகள்களின் விரைவான காந்தப் பிடிப்பு மற்றும் சீரமைப்பைக் காட்டுகிறது, MPகளை மூச்சுக்குழாயின் விரும்பிய பகுதிகளுக்கு இயக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. MP பிரசவத்திற்குப் பிறகு மூச்சுக்குழாயில் அதிக தொலைவில் தேடும்போது, ​​சில MPகள் கரினாவுக்கு அருகில் காணப்பட்டன, இது திரவச் செயல்பாட்டின் போது அதிகபட்ச காந்தப்புல வலிமை கொண்ட பகுதி வழியாக வழங்கப்பட்டதால், அனைத்து MPகளையும் சேகரித்து தக்கவைக்க காந்தப்புல வலிமை போதுமானதாக இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. ஆயினும்கூட, பிரசவத்திற்குப் பிந்தைய MP செறிவுகள் படம்பிடிக்கப்பட்ட பகுதியைச் சுற்றி அதிகமாக இருந்தன, பல MPகள் பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புல வலிமை அதிகமாக இருந்த காற்றுப்பாதைப் பகுதிகளில் இருந்தன என்பதைக் குறிக்கிறது.
சமீபத்தில் கருணைக்கொலை செய்யப்பட்ட எலியின் மூச்சுக்குழாயில் MP5 செலுத்தப்படுவதற்கு முன் (a) மற்றும் (b) படங்கள், காந்தம் இமேஜிங் பகுதிக்கு நேரடியாக மேலே நிலைநிறுத்தப்பட்டுள்ளது. படம்பிடிக்கப்பட்ட பகுதி இரண்டு குருத்தெலும்பு வளையங்களுக்கு இடையில் அமைந்துள்ளது. MP பிரசவத்திற்கு முன், காற்றுப்பாதையில் சிறிது திரவம் உள்ளது. சிவப்பு பெட்டியில் மாறுபாட்டை அதிகரிக்கும் உருப்பெருக்கம் உள்ளது. இந்த படங்கள் துணை வீடியோ S6:MP5 இல் காட்டப்பட்டுள்ள வீடியோவிலிருந்து வந்தவை.
காந்தத்தை மூச்சுக்குழாய் வழியாக இன் விவோவில் மொழிபெயர்ப்பதால், எம்.பி. சங்கிலி, நுண்குழாய்களில் காணப்படுவதைப் போன்ற கோணத்தை காற்றுப்பாதை மேற்பரப்பில் மாற்றியது (படம் 8 மற்றும் துணை வீடியோ S7:MP5 ஐப் பார்க்கவும்). இருப்பினும், எங்கள் ஆய்வில், எம்.பி.க்களை நுண்குழாய்களுடன் இழுத்துச் செல்வது போல் உயிருள்ள காற்றுப்பாதையின் மேற்பரப்பில் இழுக்க முடியாது. சில சந்தர்ப்பங்களில், காந்தம் இடது மற்றும் வலதுபுறமாக நகரும்போது எம்.பி. சங்கிலி நீளமாகிவிடும். சுவாரஸ்யமாக, காந்தம் மூச்சுக்குழாய் வழியாக நீளமாக நகர்த்தப்படும்போது துகள் சரம் மேற்பரப்பு திரவ அடுக்கின் ஆழத்தை மாற்றுவதாகத் தோன்றுகிறது, மேலும் காந்தம் நேரடியாக மேல்நோக்கி நகர்த்தப்படும்போது மற்றும் துகள் சரம் செங்குத்து நிலைக்குச் சுழலும் போது விரிவடைகிறது (துணை வீடியோ S7 ஐப் பார்க்கவும்). : MP5 at 0:09, கீழ் வலது).காந்தம் மூச்சுக்குழாயின் மேற்புறம் பக்கவாட்டில் (அதாவது, மூச்சுக்குழாயின் நீளத்திற்குப் பதிலாக விலங்கின் இடது அல்லது வலது பக்கம்) மொழிபெயர்க்கப்பட்டபோது இயக்கத்தின் சிறப்பியல்பு முறை மாறியது. துகள்கள் நகரும்போது இன்னும் தெளிவாகத் தெரிந்தன, ஆனால் காந்தம் மூச்சுக்குழாயிலிருந்து அகற்றப்பட்டபோது, ​​துகள் சரங்களின் முனைகள் தெரிந்தன (0:08 இல் தொடங்கும் துணை வீடியோ S8:MP5 ஐப் பார்க்கவும்). இது ஒரு கண்ணாடி தந்துகியில் பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தின் கீழ் நாம் கவனித்த MP நடத்தையுடன் ஒத்துப்போகிறது.
உயிருள்ள மயக்க மருந்து பெற்ற எலியின் மூச்சுக்குழாயில் MP5 ஐக் காட்டும் எடுத்துக்காட்டு படங்கள்.(அ) மூச்சுக்குழாயின் மேலேயும் இடதுபுறமும் படங்களைப் பெற காந்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் (ஆ) காந்தம் வலதுபுறமாக நகர்த்தப்பட்ட பிறகு. சிவப்புப் பெட்டியில் மாறுபாட்டை அதிகரிக்கும் உருப்பெருக்கம் உள்ளது.இந்தப் படங்கள் துணை வீடியோ S7:MP5 இல் காட்டப்பட்டுள்ள வீடியோவிலிருந்து வந்தவை.
இரண்டு துருவங்களும் மூச்சுக்குழாயின் மேலேயும் கீழேயும் வடக்கு-தெற்கு நோக்குநிலையில் கட்டமைக்கப்பட்டபோது (அதாவது ஈர்ப்பு; படம் 3b), MP நாண்கள் நீளமாகத் தோன்றி, மூச்சுக்குழாயின் பக்கவாட்டுச் சுவரில் அமைந்திருந்தன, அவை முதுகுப்புற மூச்சுக்குழாயின் மேற்பரப்பில் அல்ல (துணை வீடியோ S9:MP5 ஐப் பார்க்கவும்). இருப்பினும், இரட்டை-காந்த சாதனம் பயன்படுத்தப்பட்டபோது, ​​திரவ விநியோகத்திற்குப் பிறகு ஒரே இடத்தில் (அதாவது, மூச்சுக்குழாயின் முதுகுப்புற மேற்பரப்பு) அதிக செறிவுள்ள துகள்கள் கண்டறியப்படவில்லை, இது பொதுவாக ஒற்றை-காந்த சாதனம் பயன்படுத்தப்படும்போது நிகழ்கிறது. பின்னர் ஒரு காந்தம் தலைகீழான துருவங்களைத் தடுக்க கட்டமைக்கப்பட்டபோது (படம் 3c), பார்வைத் துறையில் தெரியும் துகள்களின் எண்ணிக்கை பிரசவத்திற்குப் பிறகு அதிகரிப்பதாகத் தெரியவில்லை. இரட்டை-காந்த உள்ளமைவுகள் இரண்டையும் அமைப்பது முறையே காந்தங்களை இழுக்கும் அல்லது தள்ளும் அதிக காந்தப்புல வலிமை காரணமாக சவாலானது. பின்னர் அமைப்பு காற்றுப்பாதைக்கு இணையாக ஒற்றை காந்தமாக மாற்றப்பட்டது, ஆனால் புலக் கோடுகள் மூச்சுக்குழாயின் சுவரை செங்குத்தாக கடக்கும் வகையில் 90 டிகிரியில் காற்றுப்பாதை வழியாகச் செல்லும் வகையில் மாற்றப்பட்டது (படம் 3d), பக்கவாட்டுச் சுவரில் துகள் திரட்டல் உள்ளதா என்பதை தீர்மானிக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு நோக்குநிலை. கவனிக்க முடிந்தது. இருப்பினும், இந்த உள்ளமைவில், MP குவிப்பு அல்லது காந்த இயக்கத்தின் அடையாளம் காணக்கூடிய இயக்கம் எதுவும் இல்லை. இந்த அனைத்து முடிவுகளின் அடிப்படையில், இன் விவோ மரபணு கேரியர் ஆய்வுகளுக்கு ஒற்றை-காந்தம், 30-டிகிரி நோக்குநிலை உள்ளமைவு (படம் 3a) தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது.
மனிதாபிமானக் கொலைக்குப் பிறகு விலங்கு மீண்டும் மீண்டும் படமாக்கப்பட்டபோது, ​​குழப்பமான திசு இயக்கம் இல்லாததால், தெளிவான இடைநிலை புலத்தில், காந்தத்தின் மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்திற்கு ஏற்ப "தள்ளாட்டமாக", நுண்ணிய மற்றும் குறுகிய துகள் கோடுகளைக் கண்டறிய முடிந்தது. ஆயினும்கூட, MP6 துகள்களின் இருப்பு மற்றும் இயக்கத்தை இன்னும் தெளிவாகக் காண முடியவில்லை.
LV-LacZ டைட்டர் 1.8 × 108 TU/ml ஆக இருந்தது, மேலும் CombiMag MP (MP6) உடன் 1:1 கலந்த பிறகு, விலங்குகள் 9 × 107 TU/ml LV வாகனத்தின் (அதாவது 4.5 × 106 TU/rat) 50 μl மூச்சுக்குழாய் அளவைப் பெற்றன. ). இந்த ஆய்வுகளில், பிரசவத்தின்போது காந்தத்தை மொழிபெயர்ப்பதற்குப் பதிலாக, காந்தப்புலம் இல்லாத நிலையில் LV டிரான்ஸ்டக்ஷன் (a) வெக்டார் டெலிவரியுடன் ஒப்பிடும்போது மேம்படுத்தப்பட முடியுமா, மற்றும் (b) கவனம் செலுத்த முடியுமா என்பதைத் தீர்மானிக்க காந்தத்தை ஒரு நிலையில் சரி செய்தோம். காற்றுப்பாதை செல்கள் மேல் காற்றுப்பாதையின் காந்த இலக்கு பகுதிகளுக்கு கடத்தப்படுகின்றன.
காந்தங்களின் இருப்பு மற்றும் LV திசையன்களுடன் இணைந்து CombiMag ஐப் பயன்படுத்துவது விலங்குகளின் ஆரோக்கியத்தில் பாதகமான விளைவுகளை ஏற்படுத்தவில்லை, எங்கள் நிலையான LV திசையன் விநியோக நெறிமுறையைப் போலவே. இயந்திரக் குழப்பத்திற்கு உட்பட்ட மூச்சுக்குழாய் பகுதியின் முன் படங்கள் (துணை படம் 1), காந்தம் இருக்கும்போது LV-MP உடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட விலங்குகளின் குழுவில் கணிசமாக அதிக அளவு கடத்தல் இருப்பதைக் குறிக்கிறது (படம் 9a). கட்டுப்பாட்டுக் குழுவில் ஒரு சிறிய அளவு நீல LacZ கறை மட்டுமே இருந்தது (படம் 9b). இயல்பாக்கப்பட்ட X-Gal கறை படிந்த பகுதிகளின் அளவு காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் LV-MP இன் நிர்வாகம் தோராயமாக 6 மடங்கு முன்னேற்றத்தை உருவாக்கியது என்பதைக் காட்டுகிறது (படம் 9c).
காந்தப்புலம் இருக்கும்போது LV-MP (a) மற்றும் காந்தம் இல்லாதபோது (b) மூலம் மூச்சுக்குழாய் கடத்துத்திறனைக் காட்டும் கூட்டுப் படங்களின் எடுத்துக்காட்டு. (c) காந்தத்தைப் பயன்படுத்தும் போது மூச்சுக்குழாய்க்குள் இயல்பாக்கப்பட்ட LacZ கடத்துத்திறனைப் பகுதியில் புள்ளிவிவர ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் (*p = 0.029, t-சோதனை, n = 3 ஒரு குழுவிற்கு, சராசரி ± SEM).
நடுநிலையான வேகமான சிவப்பு நிறக் கறை படிந்த பிரிவுகள் (துணை படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ள எடுத்துக்காட்டு) முன்னர் அறிவிக்கப்பட்டதைப் போலவே LacZ- கறை படிந்த செல்கள் ஒத்த வடிவத்திலும் இடத்திலும் இருப்பதைக் காட்டியது.
காற்றுப்பாதை மரபணு சிகிச்சைக்கு ஒரு முக்கிய சவாலாக, ஆர்வமுள்ள பகுதிகளுக்கு கேரியர் துகள்களை துல்லியமாக உள்ளூர்மயமாக்குவதும், காற்றோட்டம் மற்றும் செயலில் உள்ள சளி அனுமதி முன்னிலையில் நகரும் நுரையீரலில் அதிக அளவு டிரான்ஸ்டக்ஷன் செயல்திறனை அடைவதும் உள்ளது. CF காற்றுப்பாதை நோய்க்கு சிகிச்சையளிக்க வடிவமைக்கப்பட்ட LV கேரியர்களுக்கு, கடத்தும் காற்றுப்பாதைகளுக்குள் கேரியர் துகள்களின் குடியிருப்பு நேரத்தை அதிகரிப்பது இதுவரை ஒரு மழுப்பலான இலக்காக இருந்து வருகிறது. காஸ்டெல்லானி மற்றும் பலர் சுட்டிக்காட்டியபடி, டிரான்ஸ்டக்ஷனை மேம்படுத்த காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்துவது எலக்ட்ரோபோரேஷன் போன்ற பிற மரபணு விநியோக முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் இது எளிமை, செலவு-செயல்திறன், விநியோக உள்ளூர்மயமாக்கல், அதிகரித்த செயல்திறன் மற்றும் குறுகிய அடைகாக்கும் நேரங்கள் மற்றும் ஒரு சிறிய கேரியர் டோஸ் ஆகியவற்றை இணைக்க முடியும். இருப்பினும், வெளிப்புற காந்த சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் காற்றுப்பாதைகளில் காந்தத் துகள்களின் இன் விவோ படிவு மற்றும் நடத்தை ஒருபோதும் விவரிக்கப்படவில்லை, அல்லது அப்படியே வாழும் காற்றுப்பாதைகளில் மரபணு வெளிப்பாடு அளவை மேம்படுத்த இந்த முறையின் சாத்தியக்கூறு இன் விவோவில் நிரூபிக்கப்படவில்லை.
எங்கள் இன் விட்ரோ சின்க்ரோட்ரான் PCXI சோதனைகள், பாலிஸ்டிரீன் MP தவிர, நாங்கள் சோதித்த அனைத்து துகள்களும் நாங்கள் பயன்படுத்திய இமேஜிங் அமைப்பில் தெரியும் என்பதைக் காட்டியது. ஒரு காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில், MPகள் துகள் வகை மற்றும் காந்தப்புல வலிமையுடன் (அதாவது காந்தத்தின் அருகாமை மற்றும் இயக்கம்) தொடர்புடைய நீளங்களைக் கொண்ட சரங்களை உருவாக்குகின்றன. படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட துகள் காந்தமாக்கப்பட்டு அதன் சொந்த உள்ளூர் காந்தப்புலத்தைத் தூண்டுவதால் நாம் கவனிக்கும் சரங்கள் உருவாகின்றன. இந்த தனித்தனி புலங்கள் மற்ற துகள்களின் உள்ளூர் கவர்ச்சிகரமான மற்றும் விரட்டும் சக்திகளிலிருந்து உள்ளூர் சக்திகள் காரணமாக குழு சரம் போன்ற இயக்கங்களுடன், பிற ஒத்த துகள்கள் திரட்டப்பட்டு இணைக்கப்படுகின்றன.
திரவத்தால் நிரப்பப்பட்ட நுண்குழாய்கள் மற்றும் (c,d) காற்று நிரப்பப்பட்ட மூச்சுக்குழாய்களுக்குள் உருவாக்கப்படும் துகள் ரயில்களை (a,b) திட்டவட்டமாகக் காட்டுகிறது. நுண்குழாய்கள் மற்றும் மூச்சுக்குழாய் அளவுகோலுக்கு வரையப்படவில்லை என்பதை நினைவில் கொள்க. பலகம் (a) MP இன் விளக்கத்தையும் கொண்டுள்ளது, இதில் சரங்களில் அமைக்கப்பட்ட Fe3O4 துகள்கள் உள்ளன.
காந்தம் தந்துகிக்கு மேலே நகர்த்தப்பட்டபோது, ​​துகள் சரத்தின் கோணம் Fe3O4 கொண்ட MP3-5 க்கு ஒரு முக்கியமான வரம்பை அடைந்தது, அதன் பிறகு துகள் சரம் இனி அசல் நிலையில் இருக்கவில்லை, ஆனால் மேற்பரப்பில் ஒரு புதிய நிலைக்கு நகர்ந்தது.காந்தம். கண்ணாடி தந்துகி மேற்பரப்பு இந்த இயக்கத்தை அனுமதிக்கும் அளவுக்கு மென்மையாக இருப்பதால் இந்த விளைவு ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.சுவாரஸ்யமாக, MP6 (CombiMag) இந்த வழியில் செயல்படவில்லை, ஒருவேளை துகள்கள் சிறியதாக இருந்ததாலோ, வெவ்வேறு பூச்சுகள் அல்லது மேற்பரப்பு கட்டணங்களைக் கொண்டிருந்ததாலோ அல்லது ஒரு தனியுரிம கேரியர் திரவம் அவற்றின் நகரும் திறனைப் பாதித்ததாலோ இருக்கலாம்.CombiMag துகள்களின் பட மாறுபாடும் பலவீனமானது, இது திரவம் மற்றும் துகள்கள் ஒத்த அடர்த்திகளைக் கொண்டிருக்கலாம், எனவே ஒன்றையொன்று நோக்கி எளிதாக நகர முடியாது என்பதைக் குறிக்கிறது.காந்தம் மிக வேகமாக நகர்ந்தால் துகள்களும் சிக்கிக்கொள்ளலாம், இது காந்தப்புல வலிமை எப்போதும் திரவத்தில் உள்ள துகள்களுக்கு இடையிலான உராய்வை கடக்க முடியாது என்பதைக் குறிக்கிறது, இது காந்தப்புல வலிமை மற்றும் காந்தத்திற்கும் இலக்கு பகுதிக்கும் இடையிலான தூரம் மிகவும் முக்கியமானது என்பதில் ஆச்சரியமில்லை என்று கூறுகிறது. ஒன்றாக எடுத்துக்கொண்டால், இந்த முடிவுகள் காந்தங்கள் இலக்கு பகுதி வழியாக பாயும் பல MP களைப் பிடிக்க முடியும் என்றாலும், அது சாத்தியமில்லை என்றும் கூறுகின்றன. மூச்சுக்குழாயின் மேற்பரப்பில் காம்பிமேக் துகள்களை நகர்த்த காந்தங்களை நம்பியிருக்கலாம். எனவே, விவோவில் எல்வி-எம்பி ஆய்வுகள் காற்றுப்பாதை மரத்தின் குறிப்பிட்ட பகுதிகளை இயற்பியல் ரீதியாக குறிவைக்க நிலையான காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்று நாங்கள் முடிவு செய்கிறோம்.
துகள்கள் உடலில் செலுத்தப்படும்போது, ​​சிக்கலான நகரும் உடல் திசுக்களின் பின்னணியில் அவற்றை அடையாளம் காண்பது கடினம், ஆனால் அவற்றைக் கண்டறியும் திறன், மூச்சுக்குழாய்க்கு மேலே கிடைமட்டமாக காந்தத்தை மொழிபெயர்த்து MP சரங்களை "அசைக்க" மேம்படுத்தப்பட்டது. நேரடி இமேஜிங் சாத்தியம் என்றாலும், விலங்கு மனிதாபிமானத்துடன் கொல்லப்பட்டவுடன் துகள் இயக்கத்தைக் கண்டறிவது எளிது. காந்தம் இமேஜிங் பகுதிக்கு மேலே நிலைநிறுத்தப்பட்டபோது MP செறிவுகள் பொதுவாக இந்த இடத்தில் அதிகமாக இருந்தன, இருப்பினும் சில துகள்கள் பொதுவாக மூச்சுக்குழாய் வழியாக மேலும் காணப்பட்டன. விட்ரோ ஆய்வுகளுக்கு மாறாக, காந்தத்தை மொழிபெயர்ப்பதன் மூலம் துகள்களை மூச்சுக்குழாய் வழியாக இழுக்க முடியாது. இந்த கண்டுபிடிப்பு மூச்சுக்குழாயின் மேற்பரப்பை பூசும் சளி பொதுவாக உள்ளிழுக்கும் துகள்களை எவ்வாறு செயலாக்குகிறது, அவற்றை சளியில் சிக்க வைத்து பின்னர் மியூகோசிலியரி கிளியரன்ஸ் பொறிமுறையால் அழிக்கப்படுகிறது என்பதோடு ஒத்துப்போகிறது.
மூச்சுக்குழாய்க்கு மேலேயும் கீழேயும் ஈர்ப்புக்காக காந்தங்களைப் பயன்படுத்துவது (படம் 3b) ஒரு கட்டத்தில் அதிக செறிவூட்டப்பட்ட காந்தப்புலத்தை விட, மிகவும் சீரான காந்தப்புலத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்று நாங்கள் கருதுகிறோம், இது துகள்களின் மிகவும் சீரான விநியோகத்திற்கு வழிவகுக்கும். இருப்பினும், எங்கள் ஆரம்ப ஆய்வில் இந்த கருதுகோளை ஆதரிக்க தெளிவான ஆதாரங்கள் கிடைக்கவில்லை. அதேபோல், ஒரு ஜோடி காந்தங்களை விரட்ட (படம் 3c) உள்ளமைப்பது படம்பிடிக்கப்பட்ட பகுதியில் அதிக துகள் படிவுக்கு வழிவகுக்கவில்லை. இந்த இரண்டு கண்டுபிடிப்புகளும் இரட்டை-காந்த அமைப்பு MP இலக்கிடலின் உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டை கணிசமாக மேம்படுத்தவில்லை என்பதையும், அதன் விளைவாக வரும் வலுவான காந்த சக்திகளை உள்ளமைப்பது கடினம் என்பதையும் நிரூபிக்கின்றன, இதனால் இந்த அணுகுமுறை குறைவான நடைமுறைக்கு ஏற்றதாக இல்லை. இதேபோல், காந்தத்தை மேலேயும் மூச்சுக்குழாய் வழியாகவும் நோக்குநிலைப்படுத்துவது (படம் 3d) படம்பிடிக்கப்பட்ட பகுதியில் தக்கவைக்கப்பட்ட துகள்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கவில்லை. இந்த மாற்று உள்ளமைவுகளில் சில வெற்றிகரமாக இருக்காது, ஏனெனில் அவை படிவு பகுதிக்குள் குறைந்த காந்தப்புல வலிமையை விளைவிக்கின்றன. எனவே, ஒற்றை 30-டிகிரி கோண காந்த உள்ளமைவு (படம் 3a) இன் விவோ சோதனைக்கு எளிதான மற்றும் மிகவும் திறமையான முறையாகக் கருதப்படுகிறது.
LV-MP ஆய்வு, LV திசையன்கள் CombiMag உடன் இணைக்கப்பட்டு, ஒரு காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் உடல் ரீதியான குழப்பத்திற்குப் பிறகு வழங்கப்படும்போது, ​​கட்டுப்பாடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது மூச்சுக்குழாயில் டிரான்ஸ்டக்ஷன் அளவுகள் கணிசமாக அதிகரித்தன என்பதைக் காட்டுகிறது. சின்க்ரோட்ரான் இமேஜிங் ஆய்வுகள் மற்றும் LacZ முடிவுகளின் அடிப்படையில், காந்தப்புலம் மூச்சுக்குழாயில் LV ஐப் பாதுகாக்கவும், நுரையீரலுக்குள் உடனடியாக ஆழமாக ஊடுருவும் திசையன் துகள்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கவும் முடிந்தது. இத்தகைய இலக்கு மேம்பாடுகள் வழங்கப்பட்ட டைட்டர்கள், இலக்குக்கு வெளியே டிரான்ஸ்டக்ஷன், அழற்சி மற்றும் நோயெதிர்ப்பு பக்க விளைவுகள் மற்றும் மரபணு கேரியர் செலவுகளைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் அதிக செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கும். முக்கியமாக, உற்பத்தியாளரின் கூற்றுப்படி, CombiMag ஐ பிற வைரஸ் திசையன்கள் (AAV போன்றவை) மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்கள் உட்பட பிற மரபணு பரிமாற்ற முறைகளுடன் இணைந்து பயன்படுத்தலாம்.