Nature.com غا كىرگىنىڭىزگە رەھمەت. سىز ئىشلىتىۋاتقان تور كۆرگۈچ نۇسخىسىدا CSS نى قوللاش چەكلىك. ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن، يېڭىلانغان تور كۆرگۈچ ئىشلىتىشىڭىزنى (ياكى Internet Explorer دا ماسلىشىشچانلىق ھالىتىنى ئېتىۋېتىشىڭىزنى) تەۋسىيە قىلىمىز. بۇ ئارىلىقتا، داۋاملىق قوللاشنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن، تور بېكەتنى ئۇسلۇب ۋە JavaScriptسىز كۆرسىتىمىز.
ئۆپكە كېسىلىنى داۋالاشتا ئىشلىتىلىدىغان گېن ۋېكتورلىرى ئۆتكۈزگۈچ ھاۋا يوللىرىغا قارىتىلغان بولۇشى كېرەك، چۈنكى ئۆپكە ئەتراپىدىكى ئۆپكە ئۆتكۈزۈش داۋالاش ئۈنۈمى بەرمەيدۇ. ۋىرۇس ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمى ۋېكتورنىڭ تۇرۇش ۋاقتى بىلەن بىۋاسىتە مۇناسىۋەتلىك. قانداقلا بولمىسۇن، گېن توشۇغۇچى قاتارلىق يەتكۈزۈش سۇيۇقلۇقلىرى نەپەس ئېلىش جەريانىدا تەبىئىي ھالدا ئۆپكە ئۆسمىسىگە تارقىلىدۇ، ھەر قانداق شەكىلدىكى داۋالاش زەررىچىلىرى شىلىمشىق ماددىلارنىڭ توشۇشى ئارقىلىق تېز سۈرئەتتە تازىلىنىدۇ. گېن توشۇغۇچىلىرىنىڭ ھاۋا يوللىرىدا تۇرۇش ۋاقتىنى ئۇزارتىش مۇھىم، ئەمما بۇنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش تەس. ھاۋا يوللىرىنىڭ يۈزىگە قارىتىلغان گېن توشۇغۇچى بىلەن بىرلەشتۈرۈلگەن ماگنىت زەررىچىلىرى رايون خاراكتېرلىك نىشاننى ياخشىلىيالايدۇ. تىرىك جانلىقلارنى كۆرۈشتىكى قىيىنچىلىقلار سەۋەبىدىن، قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانى بار بولغان ھاۋا يولى يۈزىدىكى بۇنداق كىچىك ماگنىت زەررىچىلىرىنىڭ ھەرىكىتى ئانچە چۈشىنىلمىگەن. بۇ تەتقىقاتنىڭ مەقسىتى سىنخروترون سۈرەتكە ئېلىش ئارقىلىق بېھۇش قىلىنغان كاللارنىڭ نەپەس يولىدىكى بىر قاتار ماگنىت زەررىچىلىرىنىڭ تىرىك جانلىقلارنىڭ ھەرىكىتىنى كۆرۈش، يەككە ۋە چوڭ زەررىچىلەرنىڭ تىرىك جانلىقلارنىڭ ھەرىكىتىنىڭ دىنامىكىسى ۋە ئەندىزىسىنى تەكشۈرۈشتىن ئىبارەت. ئاندىن بىز يەنە ماگنىت مەيدانى بار بولغان لېنتىۋىرۇس ماگنىت زەررىچىلىرىنىڭ يەتكۈزۈلۈشى كاللاردا ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمىنى ئاشۇرىدىغان-ئاشتۇرمايدىغانلىقىنى باھالىدۇق. نەپەس يولى. سىنخروترون رېنتىگېن نۇرى رەسىملىرى ماگنىت زەررىچىلىرىنىڭ ھەرىكەتسىز ۋە ھەرىكەتچان ماگنىت مەيدانلىرىدىكى ھەرىكىتىنى سىناق نەيچىسى ۋە تىرىك جانلىقلاردا ئاشكارىلايدۇ. زەررىچىلەرنى ماگنىت بىلەن تىرىك ھاۋا يولىنىڭ يۈزىگە ئاسان سۆرەپ ئېلىپ بارغىلى بولمايدۇ، ئەمما توشۇش جەريانىدا، قالدۇقلار ماگنىت مەيدانى ئەڭ كۈچلۈك بولغان كۆرۈش مەيدانىغا مەركەزلىشىدۇ. ماگنىت مەيدانى بار ئەھۋالدا لېنتىۋىرۇس ماگنىت زەررىچىلىرى يەتكۈزۈلگەندە، ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمى ئالتە ھەسسە ئاشتى. بۇ نەتىجىلەر بىرلىكتە لېنتىۋىرۇس ماگنىت زەررىچىلىرى ۋە ماگنىت مەيدانلىرىنىڭ گېن ۋېكتورىنى نىشانلاشنى ياخشىلاش ۋە تىرىك جانلىق ھاۋا يوللىرىدا ئۆتكۈزۈش سەۋىيەسىنى ئاشۇرۇشتىكى قىممەتلىك ئۇسۇل بولۇشى مۇمكىنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
كىستىك فىبروز (CF) CF پەردە ئۆتكۈزۈش تەڭشىگۈچىسى (CFTR) دەپ ئاتىلىدىغان بىرلا گېننىڭ ئۆزگىرىشىدىن كېلىپ چىقىدۇ. CFTR ئاقسىلى پۈتۈن بەدەندىكى نۇرغۇن ئېپىتېلىي ھۈجەيرىلىرىدە، جۈملىدىن CF پاتوگېنىنىڭ ئاساسلىق ئورنى بولغان ئۆتكۈزگۈچ ھاۋا يوللىرىدا مەۋجۇت بولغان بىر ئىئون قانىلى. CFTR نۇقسانلىرى سۇ توشۇشنىڭ نورمالسىزلىقىغا، ھاۋا يولى يۈزىنىڭ قۇرغاقلىشىشىغا ۋە ھاۋا يولى يۈزى سۇيۇقلۇقى (ASL) قەۋىتىنىڭ چوڭقۇرلۇقىنىڭ تۆۋەنلىشىگە ئېلىپ كېلىدۇ. بۇ يەنە شىلىمشىق سۇ توشۇش (MCT) سىستېمىسىنىڭ نەپەس يولىدىكى نەپەس يولىدىكى زەررىچىلەر ۋە كېسەللىك قوزغاتقۇچىلارنى تازىلاش ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ. بىزنىڭ مەقسىتىمىز CFTR گېنىنىڭ توغرا نۇسخىسىنى يەتكۈزۈش ۋە ASL، MCT ۋە ئۆپكە ساغلاملىقىنى ياخشىلاش ئۈچۈن لېنتىۋىرۇس (LV) گېن داۋالاش ئۇسۇلىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش، شۇنداقلا بۇ پارامېتىرلارنى تىرىك جانلىقلاردا ئۆلچەيدىغان يېڭى تېخنىكىلارنى تەرەققىي قىلدۇرۇشنى داۋاملاشتۇرۇش.
سول قانات ۋېكتورلىرى CF ھاۋا يولى گېن داۋالاشنىڭ ئالدىنقى قاتاردىكى كاندىداتلىرىنىڭ بىرى، ئاساسلىقى ئۇلار داۋالاش گېنىنى ھاۋا يولى ئاساسىي ھۈجەيرىلىرىگە (ھاۋا يولى ئاساسىي ھۈجەيرىلىرى) مەڭگۈلۈك بىرلەشتۈرەلەيدۇ. بۇ مۇھىم، چۈنكى ئۇلار فۇنكسىيەلىك گېن تۈزىتىلگەن CF بىلەن مۇناسىۋەتلىك ھاۋا يولى يۈزى ھۈجەيرىلىرىگە ئايرىش ئارقىلىق نورمال سۇيۇقلۇق ۋە شىلىمشىق ماددىلارنى تازىلاشنى ئەسلىگە كەلتۈرەلەيدۇ، نەتىجىدە ئۆمۈرلۈك پايدا ئالىدۇ. سول قانات ۋېكتورلىرى ئۆتكۈزۈشچان ھاۋا يولىغا قارشى يۆنىلىشتە بولۇشى كېرەك، چۈنكى بۇ يەردە CF ئۆپكە كېسىلى باشلىنىدۇ. ۋېكتورنىڭ ئۆپكىگە چوڭقۇرراق يەتكۈزۈلۈشى ئۆپكە ئۆپكىسىنىڭ ئۆتۈشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىشى مۇمكىن، ئەمما بۇنىڭ CF دا داۋالاش پايدىسى يوق. قانداقلا بولمىسۇن، گېن توشۇغۇچى قاتارلىق سۇيۇقلۇقلار تۇغۇتتىن كېيىن نەپەس ئالغاندا تەبىئىي ھالدا ئۆپكە ئۆپكىسىگە كۆچۈپ كېلىدۇ3،4 ۋە داۋالاش زەررىچىلىرى MCT ئارقىلىق تېز سۈرئەتتە ئېغىز بوشلۇقىغا چىقىرىلىدۇ. سول قانات ئۆپكىسىنىڭ ئۆتۈش ئۈنۈمى ۋېكتورنىڭ نىشان ھۈجەيرىلەرنىڭ يېنىدا تۇرۇپ، ھۈجەيرىلەرنىڭ سۈمۈرۈلۈشىگە يول قويۇش ۋاقتىنىڭ ئۇزۇنلۇقى بىلەن بىۋاسىتە مۇناسىۋەتلىك - «تۇرۇش ۋاقتى»5 - بۇ ئادەتتىكى رايونلۇق ھاۋا ئېقىمى، شۇنداقلا ماسلاشتۇرۇلغان زەررىچە شىلىمشىق ماددىلارنى تۇتۇش ۋە MCT ئارقىلىق ئاسانلا ئازايتىلىدۇ. CF ئۈچۈن، سول قانات ئۆپكىسىنىڭ ھاۋا يولى ئىچىدە تۇرۇش ۋاقتىنى ئۇزارتىش ئىقتىدارى بۇ رايوندا يۇقىرى سەۋىيەلىك ئۆتۈشۈشكە ئېرىشىش ئۈچۈن مۇھىم، ئەمما شۇنداق ... خېلىلا قىيىن بولدى.
بۇ توسالغۇنى يېڭىش ئۈچۈن، بىز سول قورساق ماگنىت زەررىچىلىرى (MPs) نىڭ ئىككى خىل بىر-بىرىنى تولۇقلايدىغان ئۇسۇلدا ياردەم بېرىشى مۇمكىنلىكىنى ئوتتۇرىغا قويدۇق. بىرىنچى، ئۇلار ماگنىتلىق يول يۈزىگە يېتەكلىنىپ، نىشاننى ياخشىلاپ، گېن توشۇغۇچى زەررىچىلىرىنىڭ ئارزۇ قىلىنغان ھاۋا يولى رايونىدا تۇرۇشىغا ياردەم بېرەلەيدۇ؛ ۋە ASL) ھۈجەيرە قەۋىتى 6 غا يۆتكىلىدۇ. MPs ئانتىتېلا، خىمىيىلىك داۋالاش دورىلىرى ياكى ھۈجەيرە پەردىسىگە چاپلىشىدىغان ياكى مۇناسىۋەتلىك ھۈجەيرە يۈزى قوبۇللىغۇچىلىرىغا چاپلىشىدىغان ۋە ستاتىك توك بار بولغان راك ئورۇنلىرىدا توپلىنىدىغان باشقا كىچىك مولېكۇلالارغا باغلىنىپ، نىشانلىق دورا يەتكۈزۈش ۋاسىتىسى سۈپىتىدە كەڭ قوللىنىلىپ كەلدى. راك كېسىلىنى داۋالاشتىكى ماگنىت مەيدانى 7. باشقا «ھىپېرتېرمىيىلىك» تېخنىكىلار MP لارنى تەۋرىنىشچان ماگنىت مەيدانىغا دۇچ كەلگەندە قىزىتىپ، راك ھۈجەيرىلىرىنى ۋەيران قىلىشنى مەقسەت قىلىدۇ. ماگنىت مەيدانىنى ھۈجەيرىلەرگە DNA نىڭ يۆتكىلىشىنى كۈچەيتىش ئۈچۈن ترانسفېكسىيە ئاگېنتى سۈپىتىدە ئىشلىتىدىغان ماگنىتلىق ترانسفېكسىيە پىرىنسىپى ئادەتتە ترانسفېكسىيە قىلىش تەس بولغان ھۈجەيرە لىنىيىسى ئۈچۈن ۋىرۇسسىز ۋە ۋىرۇسلۇق گېن ۋېكتورلىرىنى ئىشلىتىپ سىناق نەيچىسىدە ئىشلىتىلىدۇ. سول تەرەپ ماگنىتلىق ترانسفېكسىيەنىڭ ئۈنۈمى ئېنىقلاندى، سىناق نەيچىسىدە LV-MP لارنى ئىنسان برونخىيە ئېپىتېلىي ھۈجەيرە لىنىيىسىگە ستاتىك ماگنىت مەيدانى بار ئەھۋالدا يەتكۈزۈش ئارقىلىق، ترانسفېكسىيە ئۈنۈمىنى پەقەت سول تەرەپ ۋېكتورىغا سېلىشتۇرغاندا 186 ھەسسە ئاشۇردى. LV-MP يەنە سىناق نەيچىسىدىكى CF مودېلىغا قوللىنىلدى، بۇ مودېلدا ماگنىتلىق ترانسفېكسىيە CF بەلغەم بار بولغاندا ھاۋا-سۇيۇقلۇق چېگرىسىدىكى سول تەرەپ ترانسفېكسىيەسىنى 20 ھەسسە ئاشۇردى. قانداقلا بولمىسۇن، ئەزالارنىڭ تىرىك جانلىقلاردا ماگنىتلىق ترانسفېكسىيەسى نىسبەتەن ئاز دىققەتكە ئېرىشتى ۋە پەقەت بىر قىسىم ھايۋانلاردا باھالاندى. تەتقىقاتلار11،12،13،14،15، بولۇپمۇ ئۆپكىدە16،17. شۇنداقتىمۇ، CF ئۆپكە داۋالاشتا ماگنىتلىق ترانسفېكسىيە قىلىش پۇرسىتى ئېنىق. تان قاتارلىقلار (2020) «ئۈنۈملۈك ماگنىتلىق نانو زەررىچە ئارقىلىق ئۆپكە يەتكۈزۈشنىڭ ئىسپاتلىق تەتقىقاتى كەلگۈسىدىكى CFTR نەپەس ئېلىش ئىستراتېگىيىسىنىڭ CF بىمارلىرىنىڭ كلىنىكىلىق نەتىجىلىرىنى ياخشىلاش ئۈچۈن يول ئاچىدۇ» دەپ كۆرسەتتى6.
قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانى بار ھاۋا يولى يۈزىدىكى كىچىك ماگنىتلىق زەررىچىلەرنىڭ ھەرىكىتىنى كۆرۈش ۋە تەتقىق قىلىش تەس، شۇڭا بۇ ئۇسۇل ئانچە چۈشىنىلمىگەن. باشقا تەتقىقاتلاردا، بىز سىنخروترون-تارقىتىش ئاساسىدىكى باسقۇچلۇق كونتراستلىق رېنتىگېن نۇرى رەسىملىرى (PB-PCXI) ئۇسۇلىنى ئىجاد قىلدۇق، بۇ ئۇسۇل ASL چوڭقۇرلۇقى18 ۋە MCT ھەرىكىتى19،20 دىكى ئىنچىكە ئۆزگىرىشلەرنى ئىنۋازىۋسىز ھالدا كۆرۈش ۋە مىقدارلاشتۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، بۇ ئارقىلىق گاز قانىلى يۈزىنىڭ گىدراتسىيىسىنى بىۋاسىتە ئۆلچەشكە بولىدۇ ۋە داۋالاش ئۈنۈمىنىڭ دەسلەپكى كۆرسەتكۈچى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، بىزنىڭ MCT باھالاش ئۇسۇلىمىز PB-PCXI21 ئارقىلىق كۆرۈنىدىغان MCT بەلگىسى سۈپىتىدە ئاليۇمىن ئوكسىدى ياكى يۇقىرى سىنىش كۆرسەتكۈچى ئەينەكتىن تەركىب تاپقان دىئامېتىرى 10-35 µm بولغان زەررىچىلەرنى ئىشلىتىدۇ. بۇ ئىككى تېخنىكا MP قاتارلىق ھەر خىل زەررىچە تىپلىرىنى كۆرۈشكە ماس كېلىدۇ.
بوشلۇق ۋە ۋاقىت ئېنىقلىقى يۇقىرى بولغاچقا، بىزنىڭ PB-PCXI ئاساسلىق ASL ۋە MCT ئانالىز تېخنىكىلىرىمىز تىرىك جانلىقلاردا يەككە ۋە كۆپ مىقداردىكى زەررىچىلەرنىڭ ھەرىكىتىنىڭ دىنامىكىسى ۋە ئەندىزىسىنى تەكشۈرۈشكە ناھايىتى ماس كېلىدۇ، بۇ بىزگە MP گېنىنى يەتكۈزۈش تېخنىكىسىنى چۈشىنىش ۋە ئەلالاشتۇرۇشقا ياردەم بېرىدۇ. بىز بۇ يەردە قوللانغان ئۇسۇل SPring-8 BL20B2 نۇر لىنىيىسىنى ئىشلىتىپ ئېلىپ بارغان تەتقىقاتىمىزدىن كېلىپ چىققان بولۇپ، بۇ تەتقىقاتتا بىز گېن توشۇغۇچى مىقدارى ھايۋانات تەتقىقاتىمىزدا كۆزىتىلگەن بىردەك بولمىغان گېن ئىپادىلەش ئەندىزىسىنى چۈشەندۈرۈشكە ياردەم بېرىش ئۈچۈن، چاشقانلارنىڭ بۇرۇن ۋە ئۆپكە ھاۋا يولىغا ساختا ۋېكتور مىقدارىنى يەتكۈزۈشتىن كېيىنكى سۇيۇقلۇق ھەرىكىتىنى كۆردۇق.
بۇ تەتقىقاتنىڭ مەقسىتى، تىرىك كاللارنىڭ نەپەس يولىدىكى بىر قاتار MP لارنىڭ تىرىك جانلىقلارنىڭ ھەرىكىتىنى كۆرسىتىش ئۈچۈن سىنخروترون PB-PCXI نى ئىشلىتىش ئىدى. بۇ PB-PCXI سۈرەتكە ئېلىش تەتقىقاتلىرى، MP ھەرىكىتىگە بولغان تەسىرىنى بېكىتىش ئۈچۈن، بىر قاتار MP لار، ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ۋە ئورنىنى سىناق قىلىش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. بىز سىرتقى قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانى يەتكۈزۈلگەن MP نىڭ نىشان رايوندا تۇرۇشىغا ياكى يۆتكىلىشىگە ياردەم بېرىدۇ دەپ پەرەز قىلدۇق. بۇ تەتقىقاتلار يەنە بىزگە چۆكمە قىلىنغاندىن كېيىن نەپەس يولىدىكى زەررىچىلەرنىڭ سانىنى ئەڭ چوڭ چەككە يەتكۈزىدىغان ماگنىت سەپلىمىلىرىنى ئېنىقلاشقا يول قويدى. ئىككىنچى بىر يۈرۈش تەتقىقاتتا، بىز بۇ ئەڭ ياخشى سەپلىمىنى ئىشلىتىپ، LV-MP لارنىڭ ھاۋا يولىغا تىرىك جانلىقلارنىڭ يەتكۈزۈلۈشىدىن كېلىپ چىققان ئۆتكۈزۈش ئەندىزىسىنى كۆرسىتىشكە تىرىشتۇق، بۇنىڭ ئاساسى شۇكى، ھاۋا يولىنى نىشانلاش جەريانىدا LV-MP لارنىڭ يەتكۈزۈلۈشى LV ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمىنى يۇقىرى كۆتۈرىدۇ دەپ پەرەز قىلدۇق.
بارلىق ھايۋاناتلار تەتقىقاتى ئادېلايد ئۇنىۋېرسىتېتى (M-2019-060 ۋە M-2020-022) ۋە SPring-8 سىنخروترون ھايۋاناتلار ئەخلاق كومىتېتى تەستىقلىغان قائىدىلەرگە ئاساسەن ئېلىپ بېرىلدى. سىناقلار ARRIVE يېتەكچىلىكىگە ئاساسەن ئېلىپ بېرىلدى.
بارلىق رېنتىگېن نۇرى سۈرەتكە ئېلىش ياپونىيەدىكى SPring-8 سىنخروترونىدىكى BL20XU نۇر لىنىيىسىدە ئىلگىرى تەسۋىرلەنگەنگە ئوخشاش قۇرۇلما ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى21،22. قىسقىسى، تەجرىبە قۇتىسى سىنخروترون ساقلاش ھالقىسىدىن 245 مېتىر يىراقلىقتا ئىدى. زەررىچە سۈرەتكە ئېلىش تەتقىقاتى ئۈچۈن 0.6 مېتىر، تىرىك جانلىق سۈرەتكە ئېلىش تەتقىقاتى ئۈچۈن 0.3 مېتىر ئارىلىق ئىشلىتىلىپ، باسقۇچلۇق كونتراست ئۈنۈمى ھاسىل قىلىندى. 25 keV مونوخروماتىك نۇر ئېنېرگىيەسى ئىشلىتىلدى. رەسىملەر sCMOS دېتېكتورىغا ئۇلانغان يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى رېنتىگېن نۇرى ئۆزگەرتكۈچ (SPring-8 BM3) ئارقىلىق تارتىۋېلىندى. ئۆزگەرتكۈچ 10 µm قېلىنلىقتىكى سىنتىللىياتور (Gd3Al2Ga3O12) ئارقىلىق رېنتىگېن نۇرىنى كۆرۈنگەن نۇرغا ئايلاندۇرىدۇ، ئاندىن بۇ سېنزور × 10 مىكروسكوپ ئوبيېكتىۋى (NA 0.3) ئارقىلىق sCMOS سېنزورىغا يۆتكەلىدۇ. sCMOS دېتېكتورى Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, ياپونىيە) بولۇپ، بىر قاتار چوڭلۇقى ... 2048 × 2048 پىكسېل ۋە خام پىكسېل چوڭلۇقى 6.5 × 6.5 µm. بۇ سىستېما ئۈنۈملۈك ئىزوتروپ پىكسېل چوڭلۇقى 0.51 µm ۋە كۆرۈش دائىرىسى تەخمىنەن 1.1 mm × 1.1 mm نى ھاسىل قىلىدۇ. نەپەس ئېلىش ئارقىلىق پەيدا بولغان ھەرىكەت ئارتېگىيىلىرىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش بىلەن بىرگە، ھاۋا يولىنىڭ ئىچى ۋە سىرتىدىكى ماگنىتلىق زەررىچىلەرنىڭ سىگنال-شاۋقۇن نىسبىتىنى ئەڭ چوڭ چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن 100 ms ئاشكارلىنىش ئۇزۇنلۇقى تاللاندى. تىرىك جانلىقلار تەتقىقاتى ئۈچۈن، ئاشكارلىنىش ئارىلىقىدىكى رېنتىگېن نۇرىنى توسۇش ئارقىلىق رادىئاتسىيە مىقدارىنى چەكلەش ئۈچۈن رېنتىگېن يولىغا تېز رېنتىگېن نۇرى توسقۇچ قويۇلدى.
LV توشۇغۇچىسى ھېچقانداق SPring-8 PB-PCXI سۈرەت تەتقىقاتىدا ئىشلىتىلمىدى، چۈنكى BL20XU سۈرەت كامېراسى بىئو بىخەتەرلىك 2-دەرىجىلىك گۇۋاھنامىسىگە ئېرىشمىگەن. ئەكسىچە، بىز ئىككى سودا تەمىنلىگۈچىسىدىن ھەر خىل چوڭلۇق، ماتېرىيال، تۆمۈر قويۇقلۇقى ۋە قوللىنىشچانلىقىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان بىر قاتار ياخشى خاراكتېرگە ئىگە MP لارنى تاللاپ، ئالدى بىلەن ماگنىت مەيدانىنىڭ MP نىڭ ئەينەك كاپىللانېرلىرى ئىچىدىكى ھەرىكىتىگە، ئاندىن تىرىك ھاۋا يوللىرىدىكى ھەرىكىتىگە قانداق تەسىر كۆرسىتىدىغانلىقىنى چۈشۈندۇق. يۈزىدە. MP لارنىڭ چوڭلۇقى 0.25 دىن 18 μm غىچە بولۇپ، ھەر خىل ماتېرىياللاردىن ياسالغان (1-جەدۋەلگە قاراڭ)، ئەمما ھەر بىر ئەۋرىشكىنىڭ تەركىبى، شۇ جۈملىدىن MP ئىچىدىكى ماگنىتلىق زەررىچىلەرنىڭ چوڭلۇقى نامەلۇم. كەڭ كۆلەملىك MCT تەتقىقاتىمىزغا ئاساسلانغاندا 19، 20، 21، 23، 24، بىز 5 μm غىچە كىچىك MP لارنى نەپەس يولىنىڭ ھاۋا يولى يۈزىدە كۆرگىلى بولىدۇ دەپ مۆلچەرلىدۇق، مەسىلەن، MP ھەرىكىتىنىڭ كۆرۈنۈشچانلىقىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن ئارقا-ئارقىدىن رامكىلارنى چىقىرىۋېتىش ئارقىلىق. يەككە 0.25 μm چوڭلۇقتىكى MP سۈرەت ئۈسكۈنىسىنىڭ ئېنىقلىقىدىن كىچىك، ئەمما PB-PCXI ئۇلارنىڭ ھەجىم پەرقىنى ۋە ئۇلار قويۇلغان يۈزەكى سۇيۇقلۇقنىڭ ھەرىكىتىنى بايقىيالايدۇ دەپ مۆلچەرلەنمەكتە.
1-جەدۋەلدىكى ھەر بىر MP ئۈچۈن ئەۋرىشكىلەر ئىچكى دىئامېتىرى 0.63 مىللىمېتىر كېلىدىغان 20 μl ئەينەك كاپىللانىرلاردا (Drummond Microcaps, PA, USA) تەييارلاندى. كورپۇسكۇلا زەررىچىلىرى سۇدا، CombiMag زەررىچىلىرى بولسا ئىشلەپچىقارغۇچىنىڭ ئۆزىگە خاس سۇيۇقلۇقىدا بار. ھەر بىر تۇرۇبا يېرىم سۇيۇقلۇق بىلەن تولدۇرۇلغان (تەخمىنەن 11 μl) ۋە ئەۋرىشكە قاچىلىغۇچقا قويۇلغان (1-رەسىمگە قاراڭ). ئەينەك كاپىللانىرلار ئايرىم-ئايرىم ھالدا سۈرەت قۇتىسىدىكى ئەۋرىشكە باسقۇچىغا توغرىسىغا قويۇلغان ۋە سۇيۇقلۇقنىڭ گىرۋىكىگە قويۇلغان. دىئامېتىرى 19 مىللىمېتىر (ئۇزۇنلۇقى 28 مىللىمېتىر)، نىكېل قېپىدىكى نادر يەر نېئودىمىي تۆمۈر بور (NdFeB) ماگنىت (N35, كاتالوگ نومۇرى LM1652, Jaycar Electronics, Australia) 1.17 Tesla قالدۇق ماگنىتلىنىشىغا ئىگە بولۇپ، سۈرەتكە تارتىش جەريانىدا ئۇنىڭ ئورنىنى يىراقتىن ئۆزگەرتىش ئۈچۈن ئايرىم تەرجىمە باسقۇچىغا ئۇلانغان. رېنتىگېن نۇرى سۈرەتكە تارتىش ماگنىت ئەۋرىشكىدىن تەخمىنەن 30 مىللىمېتىر يۇقىرى بولغاندا باشلىنىدۇ ۋە سۈرەتلەر سېكۇنتىغا 4 كادىر سۈرئىتىدە ئېلىنىدۇ. سۈرەتكە تارتىش جەريانىدا، ماگنىت يېقىنلاشتۇرۇلدى. ئەينەك كاپىللار تۇرۇبىسى (تەخمىنەن 1 مىللىمېتىر يىراقلىقتا) ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلىپ، ئاندىن تۇرۇبا بويلاپ يۆتكىلىپ، مەيدان كۈچى ۋە ئورنىنىڭ تەسىرىنى باھالايدۇ.
سىناق نەيچىسىدىكى سۈرەتكە ئېلىش ئۈسكۈنىسى، xy ئۈلگىسىنى تەرجىمە قىلىش باسقۇچىدىكى ئەينەك كاپىللانېرلارغا ئورنىتىلغان MP ئۈلگىلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. رېنتىگېن نۇرىنىڭ يولى قىزىل رەڭلىك سىزىق بىلەن بەلگىلەنگەن.
MP لارنىڭ سىناق نەيچىسىدىكى كۆرۈنۈشچانلىقى ئېنىقلانغاندىن كېيىن، ئۇلارنىڭ بىر قىسمى ياۋا تىپتىكى ئۇرغا ئالبىنوس ۋىستار كالا (~12 ھەپتىلىك، ~200 گرام) دا سىناق قىلىندى. 0.24 مىللىگرام/كىلوگرام مېدېتومىدىن (Domitor®، Zenoaq، ياپونىيە)، 3.2 مىللىگرام/كىلوگرام مىدازولام (Dormicum®، Astellas Pharma، ياپونىيە) ۋە 4 مىللىگرام/كىلوگرام بۇتورفانول (Vetorphale®، Meiji Seika) كالا (Pharma) نىڭ ئارىلاشمىسى بىلەن قورساق ئىچىگە ئوكۇل قىلىش ئارقىلىق بېھۇش قىلىندى. بېھۇش قىلغاندىن كېيىن، ئۇلار نەپەس يولىنىڭ ئەتراپىدىكى يۇڭلارنى ئېلىۋېتىش، نەپەس يولىنىڭ ئىچكى قىسمىغا نەيچە (ET; 16 Ga IV كانۇلا، Terumo BCT) كىرگۈزۈش ۋە بەدەن تېمپېراتۇرىسىنى ساقلاش ئۈچۈن ئىسسىقلىق خالتىسى بار خاسلاشتۇرۇلغان رەسىم تاختىسىغا يانتۇ قىلىپ قويۇش ئارقىلىق رەسىمگە تارتىشقا تەييارلاندى. 22. ئاندىن رەسىم تاختىسى رەسىم قۇتىسىدىكى ئەۋرىشكە تەرجىمە باسقۇچىغا ئازراق بۇلۇڭ بىلەن چاپلىنىپ، رېنتىگېن نۇرى رەسىمىدە نەپەس يولىنى توغرىسىغا تەڭشىدى. 2a-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك.
(a) SPring-8 سۈرەت قۇتىسىدىكى تىرىك جانلىق سۈرەتكە ئېلىش سىستېمىسىدا، رېنتىگېن نۇرىنىڭ يولى قىزىل رەڭلىك ئۈزۈك سىزىق بىلەن بەلگە قويۇلغان. (b,c) نەپەس يولىدىكى ماگنىتلىق ئورۇن بەلگىلەش ئىككى تىك ئورۇنلاشتۇرۇلغان IP كامېرا ئارقىلىق يىراقتىن ئېلىپ بېرىلدى. ئېكران رەسىمىنىڭ سول تەرىپىدە، باشنى تۇتۇپ تۇرغان سىم ھالقىسى ۋە ET تۇرۇبىسىنىڭ ئىچىگە ئورنىتىلغان يەتكۈزۈش كانۇلاسىنى كۆرگىلى بولىدۇ.
100 μl ئەينەك ئوكۇل ئىشلىتىلگەن يىراقتىن كونترول قىلىنىدىغان ئوكۇل پومپا سىستېمىسى (UMP2, World Precision Instruments, Sarasota, FL) 30 Ga ئىگنە ئارقىلىق PE10 تۇرۇبىسىغا (OD 0.61 mm, ID 0.28 mm) ئۇلاندى. ET تۇرۇبىسىنى كىرگۈزگەندە ئۇچنىڭ نەپەس يولىدىكى توغرا ئورۇنغا قويۇلغانلىقىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن تۇرۇبىغا بەلگە قويۇڭ. مىكرو پومپا ئىشلىتىپ، تۇرۇبىنىڭ ئۇچى يەتكۈزۈلىدىغان MP ئەۋرىشكىسىگە چىلانغاندا، ئوكۇل پونچىسى چىقىرىۋېتىلدى. ئاندىن يۈكلەنگەن يەتكۈزۈش تۇرۇبىسى ئىچكى نەپەس يولى تۇرۇبىسىغا كىرگۈزۈلۈپ، ئۇچنى بىز كۈتكەن قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانىنىڭ ئەڭ كۈچلۈك قىسمىغا قويۇلدى. رەسىم ئېلىش Arduino ئاساسلىق ۋاقىت قۇتىمىزغا ئۇلانغان نەپەس ئېلىش دېتېكتورى ئارقىلىق كونترول قىلىندى، ھەمدە بارلىق سىگناللار (مەسىلەن، تېمپېراتۇرا، نەپەس ئېلىش، تامچە ئېچىش/تاقاش ۋە رەسىم ئېلىش) Powerlab ۋە LabChart (AD Instruments, Sydney, Australia) ئارقىلىق خاتىرىلەندى 22. رەسىم ئېلىش جەريانىدا، قاپقا كىرگىلى بولمىغاندا، ئىككى IP كامېرا (Panasonic BB-SC382) بىر-بىرىگە تەخمىنەن 90° بۇلۇڭدا قويۇلدى ۋە ئىشلىتىلدى. رەسىمگە تارتىش جەريانىدا ماگنىتنىڭ نەپەس يولىغا بولغان ئورنىنى كۆزىتىش ئۈچۈن (2b،c-رەسىم). ھەرىكەت ئارتېگىيىلىرىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن، دېڭىز ئېقىمىنىڭ ئاخىرقى پەللىسىدە ھەر بىر نەپەستە بىر رەسىم ئېلىندى.
رەسىم ئېلىش ئورنىنىڭ سىرتىدىن يىراقتىن ئورۇنلاشتۇرغىلى بولىدىغان ئىككىنچى باسقۇچقا ماگنىت ئورنىتىلغان. ھەر خىل ماگنىت ئورۇنلىرى ۋە سەپلىمىلىرى سىناق قىلىندى، بۇنىڭ ئىچىدە: نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدىن تەخمىنەن 30 گرادۇسلۇق بۇلۇڭغا ئورنىتىلغان (2a ۋە 3a-رەسىملەردە كۆرسىتىلگەن سەپلىمىلەر)؛ بىر ماگنىت ھايۋاننىڭ ئۈستىدە، يەنە بىرى ئاستىغا قويۇلغان، قۇتۇپلىرى تارتىش ئۈچۈن ئورنىتىلغان (3b-رەسىم); بىر ماگنىت ھايۋاننىڭ ئۈستىدە، يەنە بىرى ئاستىغا قويۇلغان، قۇتۇپلىرى چېكىندۈرۈش ئۈچۈن ئورنىتىلغان (3c-رەسىم); ۋە بىر ماگنىت نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدە ۋە ئۇنىڭغا تىك (3d-رەسىم). ھايۋان ۋە ماگنىت سەپلىنىپ، سىناق قىلىنىدىغان MP ئوكۇل پومپىسىغا قاچىلانغاندىن كېيىن، رەسىملەرنى ئېلىش جەريانىدا 4 μl/second سۈرئىتى بىلەن 50 μl دورا بېرىڭ. ئاندىن ماگنىت نەپەس يولىنىڭ بويىدا ياكى يان تەرىپىگە يۆتكىلىپ، رەسىملەرنى ئېلىشنى داۋاملاشتۇرۇڭ.
تىرىك جانلىقلاردا سۈرەتكە ئېلىش ئۈچۈن ماگنىت قۇرۇلمىسى (a) نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدە تەخمىنەن 30 گرادۇسلۇق بۇلۇڭدا بىر ماگنىت، (b) تارتىش ئۈچۈن تەڭشەلگەن ئىككى ماگنىت، (c) قايتۇرۇش ئۈچۈن تەڭشەلگەن ئىككى ماگنىت، (d) نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدە ۋە ئۇنىڭغا تىك تەڭشەلگەن بىر ماگنىت. كۆزەتكۈچى ئاغزىدىن نەپەس يولى ئارقىلىق ئۆپكىگە قاراپ، رېنتىگېن نۇرى چاشقاننىڭ سول تەرىپىدىن ئۆتۈپ، ئوڭ تەرىپىدىن چىقىپ كەتكەن. ماگنىت ھاۋا يولىنىڭ ئۇزۇنلۇقى بويىچە ياكى رېنتىگېن نۇرى يۆنىلىشىدە نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدە سول ۋە ئوڭغا يۆتكىلىدۇ.
بىز يەنە نەپەس ئېلىش ۋە يۈرەك ھەرىكىتىنى قالايمىقانلاشتۇرۇۋەتكەن ئەھۋال ئاستىدا، ھاۋا يولىدىكى زەررىچىلەرنىڭ كۆرۈنۈشچانلىقى ۋە ھەرىكىتىنى ئېنىقلاشقا تىرىشتۇق. شۇڭلاشقا، سۈرەتكە ئېلىش مەزگىلى ئاخىرلاشقاندا، ھايۋانلار پېنتوباربىتالنىڭ ئارتۇقچە مىقدارى سەۋەبىدىن ئىنسانىي ئۇسۇلدا ئۆلتۈرۈلدى (Somnopentil, Pitman-Moore, Washington Crossing, USA; ~65 mg/kg ip). بەزى ھايۋانلار سۈرەتكە ئېلىش سۇپىسىدا قالدۇرۇلدى، نەپەس ئېلىش ۋە يۈرەك سوقۇشى توختىغاندىن كېيىن، سۈرەتكە ئېلىش جەريانى تەكرارلاندى، ئەگەر ھاۋا يولى يۈزىدە MP كۆرۈنمىسە، قوشۇمچە MP قوشۇلدى.
قولغا كەلتۈرۈلگەن سۈرەتلەر تۈز ۋە قاراڭغۇ مەيداندا تۈزىتىلىپ، ئاندىن MATLAB (R2020a, The Mathworks) دا يېزىلغان خاسلاشتۇرۇلغان سىنارىيە ئارقىلىق فىلىمگە يىغىۋېلىندى (سېكۇنتىغا 20 كادىر؛ نەپەس ئېلىش سۈرئىتىگە ئاساسەن نورمال سۈرئەت 15-25 ×).
بارلىق LV گېن ۋېكتورىنى يەتكۈزۈش تەتقىقاتى ئادېلايد ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ ھايۋانات تەتقىقات مەركىزىدە ئېلىپ بېرىلدى ۋە SPring-8 تەجرىبىسىنىڭ نەتىجىسىدىن پايدىلىنىپ، ماگنىت مەيدانى بار ئەھۋالدا LV-MP يەتكۈزۈشنىڭ جانلىقلاردا گېن يۆتكىلىشىنى كۈچەيتەلەيدىغان-كۈچەيتمەيدىغانلىقىنى باھالاشنى مەقسەت قىلدى. MP ۋە ماگنىت مەيدانىنىڭ تەسىرىنى باھالاش ئۈچۈن، ئىككى گۇرۇپپا ھايۋان داۋالاندى: بىر گۇرۇپپىغا ماگنىت قويۇلغان LV-MP بېرىلدى، يەنە بىر گۇرۇپپىغا ماگنىتسىز LV-MP ئىشلىتىلگەن كونترول گۇرۇپپىسى بېرىلدى.
LV گېنى ۋېكتورلىرى ئىلگىرى تەسۋىرلەنگەن 25، 26 ئۇسۇللىرى ئارقىلىق ھاسىل قىلىندى. LacZ ۋېكتورى قۇرۇلمىلىق MPSV پروموتېرى (LV-LacZ) تەرىپىدىن قوزغىتىلغان يادروغا جايلاشقان بېتا-گالاكتوزىدازا گېنىنى ئىپادىلەيدۇ، بۇ گېنى ئۆپكە توقۇلمىسىنىڭ ئالدى ۋە توقۇلما بۆلەكلىرىدە كۆرۈنىدىغان كۆك رېئاكسىيە مەھسۇلاتىنى ھاسىل قىلىدۇ. تىترلاش ھۈجەيرە مەدەنىيىتىدە قان سىتومېتىرى بىلەن قولدا LacZ مۇسبەت ھۈجەيرىلىرىنىڭ سانىنى ساناپ، تىترنى TU/ml دا ھېسابلاش ئارقىلىق ئېلىپ بېرىلدى. توشۇغۇچىلار -80 سېلسىيە گرادۇستا توڭلىتىپ ساقلىنىدۇ، ئىشلىتىشتىن بۇرۇن ئېرىتىلىدۇ ۋە CombiMag غا باغلىنىپ، 1:1 نىسبەتتە ئارىلاشتۇرۇلىدۇ ۋە يەتكۈزۈشتىن بۇرۇن كەم دېگەندە 30 مىنۇت مۇز ئۈستىدە تۇرغۇزۇلىدۇ.
نورمال Sprague Dawley كاللىرىغا (n = 3/گۇرۇپپا، ~2-3) 0.4 mg/kg مېدېتومىدىن (Domitor، Ilium، ئاۋسترالىيە) ۋە 60 mg/kg كېتامىن (Ilium، ئاۋسترالىيە) بىر ئايلىق) ip) ئوكۇلى بىلەن قورساق ئىچىگە بېھۇش قىلىندى ۋە 16 گا IV كانۇلا بىلەن ئوپېراتسىيەسىز ئېغىز بوشلۇقىغا كانۇلا قويۇلدى. نەپەس يولى توقۇلمىلىرىنىڭ سول تەرەپ قان ئايلىنىشىنى قوبۇل قىلىشىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، ئۇ ئىلگىرى تەسۋىرلەنگەن مېخانىكىلىق قالايمىقانلىشىش قائىدىسى ئارقىلىق تەڭشىلەندى، بۇ قائىدىدە نەپەس يولىنىڭ يۈزى سىم سېۋەت (N-Circle، Nitinol Tipless Stone Extractor NTSE-022115) -UDH، Cook Medical، ئامېرىكا) بىلەن ئوق يۆنىلىشىدە سۈرتۈلدى. ئاندىن LV-MP نى قان ئايلىنىش سىستېمىسىغا كىرگۈزۈش قالايمىقانلىشىشتىن تەخمىنەن 10 مىنۇت كېيىن بىئولوگىيىلىك بىخەتەرلىك كابىنېتىدا ئېلىپ بېرىلدى.
بۇ تەجرىبىدە ئىشلىتىلگەن ماگنىت مەيدانى تىرىك جانلىقلاردا رېنتىگېن نۇرى ئارقىلىق سۈرەتكە تارتىش تەتقىقاتىغا ئوخشاش ئۇسۇلدا تەڭشەلگەن بولۇپ، ئوخشاش ماگنىتلار دىستىلاتسىيەلىك ستېنت قىسقۇچلىرى ئارقىلىق نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدە تۇتۇلدى (4-رەسىم). ئىلگىرى تەسۋىرلەنگەندەك، گېل ئۇچى بار پىپېتكا ئارقىلىق 50 μl ھەجىمدىكى (2 × 25 μl ئالىكۋوت) LV-MP نەپەس يولىغا كىرگۈزۈلدى (n = 3 ھايۋان). كونترول گۇرۇپپىسى (n = 3 ھايۋان) ماگنىت ئىشلەتمەي ئوخشاش LV-MP لارنى قوبۇل قىلدى. قۇيۇش تاماملانغاندىن كېيىن، كانۇلا ET نەيچىسىدىن چىقىرىۋېتىلىدۇ ۋە ھايۋان چىقىرىۋېتىلىدۇ. ماگنىت 10 مىنۇت ئورنىدا تۇرىدۇ، ئاندىن چىقىرىۋېتىلىدۇ. چاشقانلارغا تېرە ئاستىغا مېلوكسىكام (1 ml/kg) بېرىلدى (Ilium, ئاۋسترالىيە)، ئاندىن 1 mg/kg ئاتىپامازول گىدروخلورىد (Antisedan, Zoetis, ئاۋسترالىيە) ئوكۇل قىلىش ئارقىلىق بېھۇش قىلىش ئەسلىگە كەلتۈرۈلدى. چاشقانلار بېھۇش قىلىشتىن تولۇق ساقايغۇچە ئىسسىق ساقلىنىپ، كۆزىتىلدى.
بىئولوگىيىلىك بىخەتەرلىك ئىشكاپىدىكى LV-MP يەتكۈزۈش ئۈسكۈنىسى. ET نەيچىسىنىڭ ئوچۇق كۈلرەڭ رەڭلىك لۇئېر مەركىزى ئېغىزدىن چىقىپ تۇرغانلىقىنى كۆرگىلى بولىدۇ، رەسىمدە كۆرسىتىلگەن پىپېتكىنىڭ گېل ئۇچى ET نەيچىسى ئارقىلىق نەپەس يولىغا خالىغان چوڭقۇرلۇقتا كىرگۈزۈلىدۇ.
LV-MP دورا بېرىش جەريانىدىن بىر ھەپتە كېيىن، ھايۋانلار %100 CO2 نەپەس يولى ئارقىلىق ئىنسانىي ئۇسۇلدا ئۆلتۈرۈلدى ۋە بىزنىڭ ئۆلچەملىك X-gal داۋالاش ئۇسۇلى ئارقىلىق LacZ ئىپادىسى باھالاندى. ئۈچ قۇيرۇق قىسمىدىكى ئەڭ كۆپ ئۇچرايدىغان ھالقىسى ئېلىۋېتىلىپ، ئىچكى نەپەس يولى نەيچىسىنى قويۇشتىن كېلىپ چىققان ھەر قانداق مېخانىكىلىق بۇزۇلۇش ياكى سۇيۇقلۇقنىڭ ساقلىنىشى ئانالىزغا كىرگۈزۈلمىگەنلىكىگە كاپالەتلىك قىلىندى. ھەر بىر نەپەس يولى ئۇزۇنلۇقتا كېسىلىپ، ئانالىز قىلىش ئۈچۈن ئىككى يېرىم ھاسىل قىلىندى، ھەمدە ئۇلار Minutien ئىگنىسى (Fine Science Tools) ئارقىلىق سىلىكون رېزىنكىسى قاچىلانغان قاچىغا (Sylgard, Dow Inc) ئورنىتىلىپ، لۇمىنال يۈزىنى كۆرسىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىلدى. ئۆزگەرتىلگەن ھۈجەيرىلەرنىڭ تارقىلىشى ۋە شەكلى DigiLite كامېراسى ۋە TCapture يۇمشاق دېتالى (Tucsen Photonics, جۇڭگو) ئارقىلىق Nikon مىكروسكوپى (SMZ1500) ئارقىلىق ئالدى تەرەپتىكى سۈرەتكە تارتىش ئارقىلىق جەزملەشتۈرۈلدى. رەسىملەر 20 ھەسسە چوڭايتىشتا ئېلىندى (نەيچە يولىنىڭ پۈتۈن كەڭلىكى ئۈچۈن ئەڭ يۇقىرى تەڭشەكنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ)، نەپەس يولىنىڭ پۈتۈن ئۇزۇنلۇقى قەدەممۇ-قەدەم سۈرەتكە تارتىلىپ، ھەر بىر رەسىمنىڭ يېتەرلىك دەرىجىدە قاپلىنىشىغا كاپالەتلىك قىلىنىپ، رەسىم «تىكىش» ئىقتىدارىغا ئىگە قىلىندى. رەسىملەر ئاندىن ھەر بىر نەپەس يولى رەسىم بىرىكمىسى تەھرىرلىگۈچى v2.0.3 (Microsoft Research) ئارقىلىق تەكشى ھەرىكەت ئالگورىزىمى ئارقىلىق يەككە بىرىكمە رەسىمگە يىغىلدى. ھەر بىر ھايۋاننىڭ نەپەس يولىنىڭ بىرىكمە رەسىملىرىدىكى LacZ ئىپادىلەش رايونلىرى ئىلگىرى تەسۋىرلەنگەندەك ئاپتوماتىك MATLAB سىكرىپتى (R2020a, MathWorks) ئارقىلىق 0.35 < Hue < 0.58, Saturation > 0.15, ۋە Value < 0.7 تەڭشەكلىرى ئارقىلىق مىقدارلاشتۇرۇلدى. توقۇلمىنىڭ شەكلىنى ئىز قوغلاش ئارقىلىق، توقۇلما رايونىنى ئېنىقلاش ۋە نەپەس يولى توقۇلمىسىنىڭ سىرتىدىن كېلىپ چىققان ھەر قانداق خاتا بايقاشلارنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، GIMP v2.10.24 دە ھەر بىرىكمە رەسىم ئۈچۈن قولدا ماسكا ھاسىل قىلىندى. ھەر بىر ھايۋاننىڭ بارلىق بىرىكمە رەسىملىرىدىكى بوялغان رايونلار يىغىندىلىنىپ، شۇ ھايۋاننىڭ ئومۇمىي بوялغان رايونى ھاسىل قىلىندى. ئاندىن بوялغان رايون ئومۇمىي ماسكا رايونىغا بۆلۈنۈپ، نورماللاشتۇرۇلغان رايون ھاسىل قىلىندى.
ھەر بىر نەپەس يولى پارافىنغا چۆمدۈرۈلۈپ، 5 مىكرومېتىرلىق كېسىشمە كېسىلدى. كېسىشمە كېسىشمە 5 مىنۇت نېيترال تېز قىزىل رەڭ بىلەن بويالدى ۋە رەسىملەر Nikon Eclipse E400 مىكروسكوپى، DS-Fi3 كامېراسى ۋە NIS ئېلېمېنتلىرىنى سۈرەتكە ئېلىش يۇمشاق دېتالى (5.20.00 نەشرى) ئارقىلىق ئېلىندى.
بارلىق ستاتىستىكىلىق ئانالىزلار GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.) دا ئېلىپ بېرىلدى. ستاتىستىكىلىق ئەھمىيىتى p ≤ 0.05 دەپ بېكىتىلدى. نورماللىق Shapiro-Wilk سىنىقى ئارقىلىق دەلىللەندى، LacZ رەڭگىدىكى پەرقلەر جۈپلەشمىگەن t سىنىقى ئارقىلىق باھالاندى.
1-جەدۋەلدە تەسۋىرلەنگەن ئالتە MP PCXI ئارقىلىق تەكشۈرۈلدى، كۆرۈنۈشچانلىقى 2-جەدۋەلدە تەسۋىرلەنگەن. PCXI ئاستىدا ئىككى پولىسترېل MP (MP1 ۋە MP2؛ ئايرىم-ئايرىم ھالدا 18 μm ۋە 0.25 μm) كۆرۈنمىدى، ئەمما قالغان ئەۋرىشكىلەرنى پەرقلەندۈرگىلى بولدى (مىساللار 5-رەسىمدە كۆرسىتىلدى). MP3 ۋە MP4 (ئايرىم-ئايرىم ھالدا 10-15% Fe3O4؛ 0.25 μm ۋە 0.9 μm) ئاجىز كۆرۈنىدۇ. سىناق قىلىنغان ئەڭ كىچىك زەررىچىلەرنىڭ بىر قىسمىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان بولسىمۇ، MP5 (98% Fe3O4؛ 0.25 μm) ئەڭ روشەن بولدى. CombiMag مەھسۇلاتى MP6 نى بايقاش تەس. بارلىق ئەھۋاللاردا، ماگنىتنى كاپىليارغا پاراللېل ھالدا ئالدى-كەينىگە يۆتكەش ئارقىلىق MP نى بايقاش ئىقتىدارىمىز كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئاشتى. ماگنىتلار كاپىلياردىن يىراقلاشقاندا، زەررىچىلەر ئۇزۇن تىزمىلار شەكلىدە سوزۇلدى، ئەمما ماگنىتلار يېقىنلاشقاندا ۋە ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ئاشقاندا، زەررىچىلەر كاپىليارنىڭ ئۈستۈنكى يۈزىگە قاراپ يۆتكىلىپ بارغاندا، زەررىچىلەر تىزمىلىرى قىسقاردى (قوشۇمچە سىن S1 گە قاراڭ: MP4)، يۈزەكى زەررىچە زىچلىقىنى ئاشۇرىدۇ. ئەكسىچە، ماگنىت كاپىلياردىن ئايرىلغاندا، مەيدان كۈچلۈكلۈكى تۆۋەنلەيدۇ ۋە MP لار كاپىليارنىڭ ئۈستۈنكى يۈزىدىن سوزۇلغان ئۇزۇن تىزمىلارغا قايتا تەشكىللىنىدۇ (قوشۇمچە سىن S2:MP4 گە قاراڭ). ماگنىت ھەرىكەتلىنىشتىن توختىغاندىن كېيىن، زەررىچىلەر تەڭپۇڭلۇق ئورنىغا يەتكەندىن كېيىن قىسقا ۋاقىت ھەرىكەت قىلىشنى داۋاملاشتۇرىدۇ. MP كاپىليارنىڭ ئۈستۈنكى يۈزىگە يېقىنلىشىپ يىراقلاشقاندا، ماگنىت زەررىچىلىرى ئادەتتە قالدۇقلارنى سۇيۇقلۇق ئارقىلىق سۆرەپ ئۆتىدۇ.
PCXI ئاستىدىكى MP نىڭ كۆرۈنۈشچانلىقى ئەۋرىشكىلەر ئارىسىدا زور دەرىجىدە پەرقلىنىدۇ.(a) MP3، (b) MP4، (c) MP5 ۋە (d) MP6. بۇ يەردە كۆرسىتىلگەن بارلىق رەسىملەر كاپىلлярنىڭ ئۈستى تەرىپىدە تەخمىنەن 10 مىللىمېتىر كېلىدىغان ماگنىت بىلەن تارتىلغان. كۆرۈنگەن چوڭ چەمبەرلەر كاپىليارلارغا قاپسىلىپ قالغان ھاۋا كۆپۈكچىلىرى بولۇپ، باسقۇچلۇق كونتراستلىق رەسىمنىڭ قارا ۋە ئاق گىرۋەك ئالاھىدىلىكلىرىنى ئېنىق كۆرسىتىپ بېرىدۇ. قىزىل رامكىدا كونتراستنى كۈچەيتىدىغان چوڭايتىش بار. بارلىق رەسىملەردىكى ماگنىت سىخېمىسىنىڭ دىئامېتىرى ماس كەلمەيدۇ ۋە كۆرسىتىلگەندىن تەخمىنەن 100 ھەسسە چوڭ.
ماگنىت كاپىليارنىڭ ئۈستى تەرىپى بويىچە سولغا ۋە ئوڭغا يۆتكىلىپ ماڭغاندا، MP سىمىنىڭ بۇلۇڭى ماگنىت بىلەن ماسلىشىش ئۈچۈن ئۆزگىرىدۇ (6-رەسىمگە قاراڭ)، شۇنىڭ بىلەن ماگنىت مەيدانى سىزىقلىرى ئېنىقلىنىدۇ. MP3-5 ئۈچۈن، ئاھاڭ چەك بۇلۇڭىغا يەتكەندىن كېيىن، زەررىچىلەر كاپىليارنىڭ ئۈستى يۈزى بويىچە سۆرۈلۈپ كېتىدۇ. بۇ كۆپىنچە MP لارنىڭ ماگنىت مەيدانى ئەڭ كۈچلۈك بولغان جايغا يېقىن چوڭ گۇرۇپپىلارغا توپلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ (قوشۇمچە سىن S3:MP5 گە قاراڭ). بۇ، بولۇپمۇ كاپىليارنىڭ ئۇچىغا يېقىن سۈرەتكە تارتقاندا روشەن كۆرۈنىدۇ، بۇ MP لارنىڭ سۇيۇقلۇق-ھاۋا چېگرىسىدا توپلىنىشى ۋە مەركەزلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. MP6 دىكى MP3-5 گە قارىغاندا پەرقلەندۈرۈش تەس بولغان زەررىچىلەر، ماگنىت كاپىليارنىڭ بويىدا ھەرىكەت قىلغاندا سۆرۈلۈپ كەتمىدى، ئەمما MP سىملىرى ئايرىلىپ، زەررىچىلەرنى كۆرۈش مەيدانىدا قالدۇردى (قوشۇمچە سىن S4:MP6 گە قاراڭ). بەزى ئەھۋاللاردا، ماگنىتنى سۈرەتكە تارتىش ئورنىدىن ئۇزۇن ئارىلىققا يۆتكەش ئارقىلىق قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانى ئازايتىلغاندا، قالغان MP لار تارتىش كۈچى بىلەن ئاستا-ئاستا سىم ئىچىدە قالغان ھالدا تۇرۇبا ئاستى يۈزىگە چۈشتى (قوشۇمچە سىن S5: MP3 گە قاراڭ).
ماگنىت كاپىليارنىڭ ئۈستىدىن ئوڭ تەرەپكە يۆتكىلىشكە ئەگىشىپ، MP تىزمىسىنىڭ بۇلۇڭى ئۆزگىرىدۇ.(a) MP3، (b) MP4، (c) MP5 ۋە (d) MP6. قىزىل رامكىدا كونتراستنى كۈچەيتىدىغان چوڭايتىش بار. قوشۇمچە سىنلارنىڭ ئۇچۇرغا باي ئىكەنلىكىنى، چۈنكى ئۇلار بۇ ستاتىك رەسىملەردە كۆرگىلى بولمايدىغان مۇھىم زەررىچە قۇرۇلمىسى ۋە دىنامىك ئۇچۇرلارنى ئاشكارىلايدۇ.
بىزنىڭ سىناقلىرىمىز شۇنى كۆرسەتتىكى، ماگنىتنى نەپەس يولى بويىدا ئاستا-ئاستا ئالدىغا-ئارقىغا يۆتكەش، جانلىقلاردا مۇرەككەپ ھەرىكەت جەريانىدا MP نىڭ كۆرۈنۈشىنى ئاسانلاشتۇرىدۇ. تىرىك جانلىقلاردا سىناق قىلىنمىدى، چۈنكى پولىسترېل مارجانلار (MP1 ۋە MP2) كاپىلياردا كۆرۈنمىدى. قالغان تۆت MP نىڭ ھەر بىرى تىرىك جانلىقلاردا سىناق قىلىندى، ماگنىتنىڭ ئۇزۇن ئوقى نەپەس يولىنىڭ ئۈستىدە تىك يۆنىلىشتە تەخمىنەن 30 گرادۇسلۇق بۇلۇڭدا قۇرۇلدى (2b ۋە 3a-رەسىملەرگە قاراڭ)، چۈنكى بۇ MP زەنجىرىنىڭ ئۇزۇن بولۇشىغا سەۋەب بولدى ۋە ماگنىت تەڭشىلىشى ئاخىرلاشقاندىنمۇ ئۈنۈملۈك بولدى. MP3، MP4 ۋە MP6 ھېچقانداق تىرىك ھايۋاننىڭ نەپەس يولىدا بايقالمىغان. ھايۋانلار ئىنسانىي ئۇسۇلدا ئۆلتۈرۈلگەندىن كېيىن، چاشقانلارنىڭ ھاۋا يولى رەسىمگە ئېلىنغاندا، ئوكۇل پومپىسى ئارقىلىق قوشۇمچە ھەجىم قوشۇلغان تەقدىردىمۇ، زەررىچىلەر كۆرۈنمىگەن. MP5 نىڭ تۆمۈر ئوكسىد مىقدارى ئەڭ يۇقىرى بولۇپ، كۆرۈنگەن بىردىنبىر زەررىچە ئىدى، شۇڭا MP نىڭ تىرىك جانلىقلاردا قىلىدىغان ھەرىكىتىنى باھالاش ۋە خاراكتېرلەندۈرۈشتە ئىشلىتىلگەن.
MP تۇغۇش جەريانىدا ماگنىتنى نەپەس يولىغا قويۇش نۇرغۇن MP لارنىڭ كۆرۈش دائىرىسىگە مەركەزلىشىشىگە سەۋەب بولدى، ئەمما ھەممىسى ئەمەس. نەپەس يولىغا كىرگەن زەررىچىلەر ئىنسانىي قۇربانلىق قىلىنغان ھايۋانلاردا ئەڭ ياخشى كۆرۈلىدۇ. 7-رەسىم ۋە قوشۇمچە سىن S6: MP5 قورساق نەپەس يولى يۈزىدىكى زەررىچىلەرنىڭ تېز سۈرئەتتە ماگنىتلىق تۇتۇلۇشى ۋە ماسلىشىشىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، بۇ MP لارنىڭ نەپەس يولىنىڭ خالىغان رايونلىرىغا يۆتكەلىدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. MP تۇغۇشتىن كېيىن نەپەس يولى بويىدىن يىراقراق جايلارنى ئىزدىگەندە، بەزى MP لار كارىناغا يېقىنراق تېپىلغان، بۇ ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكىنىڭ بارلىق MP لارنى توپلاش ۋە ساقلاشقا يېتەرلىك ئەمەسلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، چۈنكى ئۇلار سۇيۇقلۇق جەريانىدا ئەڭ چوڭ ماگنىت مەيدانى كۈچلۈكلۈك رايونى ئارقىلىق يەتكۈزۈلگەن. شۇنداقتىمۇ، تۇغۇتتىن كېيىنكى MP نىڭ قويۇقلۇقى سۈرەتكە ئېلىنغان رايون ئەتراپىدا يۇقىرى بولۇپ، نۇرغۇن MP لارنىڭ قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانى كۈچلۈكلۈكى ئەڭ يۇقىرى بولغان ھاۋا يولى رايونلىرىدا قالغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
يېقىندا ئۆلۈم جازاسى ئىجرا قىلىنغان كالنىڭ نەپەس يولىغا MP5 كىرگۈزۈلۈشتىن بۇرۇنقى ۋە كېيىنكى (a) سۈرەتلەر، ماگنىت رەسىم رايونىنىڭ ئۈستى تەرىپىگە قويۇلغان. رەسىمگە تارتىلغان رايون ئىككى كېكىردەك ھالقىسىنىڭ ئارىسىغا جايلاشقان. MP تارقىتىلىشتىن بۇرۇن، نەپەس يولىغا بىر قىسىم سۇيۇقلۇق بار. قىزىل قۇتىدا كونتراستنى كۈچەيتىدىغان چوڭايتىش بار. بۇ سۈرەتلەر قوشۇمچە S6:MP5 سىندا كۆرسىتىلگەن سىندىن ئېلىنغان.
جانلىقلاردا ماگنىتنى نەپەس يولى بويىغا يۆتكەش MP زەنجىرىنىڭ ھاۋا يولى يۈزىدىكى بۇلۇڭىنى كاپىللار تومۇرلىرىدا كۆرۈلگەنگە ئوخشاش ئۆزگەرتىشىگە سەۋەب بولدى (8-رەسىم ۋە قوشۇمچە سىن S7:MP5 گە قاراڭ). قانداقلا بولمىسۇن، بىزنىڭ تەتقىقاتىمىزدا، MP لارنى كاپىللار تومۇرلىرىدىكىدەك تىرىك ھاۋا يولى يۈزى بويىغا سۆرەپ ماڭغىلى بولمايتتى. بەزى ئەھۋاللاردا، ماگنىت سولغا ۋە ئوڭغا ھەرىكەت قىلغاندا MP زەنجىرى ئۇزىراپ كېتىدۇ. قىزىقارلىقى شۇكى، بىز يەنە ماگنىت نەپەس يولى بويىدا ئۇزۇنلۇق بويىچە ھەرىكەت قىلغاندا زەررىچە تىزمىسىنىڭ يۈزەكى سۇيۇقلۇق قەۋىتىنىڭ چوڭقۇرلۇقىنى ئۆزگەرتىدىغاندەك قىلىدىغانلىقىنى، ماگنىت بىۋاسىتە ئۈستىگە يۆتكىلىپ، زەررىچە تىزمىسى تىك ھالەتكە ئايلاندۇرۇلغاندا كېڭىيىدىغانلىقىنى بايقىدۇق (قوشۇمچە سىن S7 گە قاراڭ). : MP5 0:09 دە، ئاستىنقى ئوڭ تەرەپ). ماگنىت نەپەس يولىنىڭ ئۈستى تەرىپىگە يان تەرەپكە يۆتكىلىپ (يەنى نەپەس يولىنىڭ ئۇزۇنلۇقى بويىچە ئەمەس، بەلكى ھايۋاننىڭ سول ياكى ئوڭ تەرىپىگە يۆتكىلىپ) ھەرىكەتنىڭ خاراكتېرلىك شەكلى ئۆزگەردى. زەررىچىلەر ھەرىكەتلەنگەندە يەنىلا ئېنىق كۆرۈنۈپ تۇراتتى، ئەمما ماگنىت نەپەس يولىدىن چىقىرىۋېتىلگەندە، زەررىچە تىزمىلىرىنىڭ ئۇچى كۆرۈنۈپ قالدى (قوشۇمچە سىن S8:MP5 گە قاراڭ، 0:08 دىن باشلاپ). بۇ بىز ئەينەك كاپىللاغا قوللىنىلغان ماگنىت مەيدانى ئاستىدا كۆزىتىلگەن MP ھەرىكىتى بىلەن ماس كېلىدۇ.
تىرىك بىخۇش قىلىنغان كالنىڭ نەپەس يولىدىكى MP5 نى كۆرسىتىدىغان مىسال رەسىملەر. (a) ماگنىت نەپەس يولىنىڭ ئۈستى ۋە سول تەرىپىدىكى رەسىملەرنى ئېلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، ئاندىن (b) ماگنىت ئوڭ تەرەپكە يۆتكەلگەندىن كېيىن. قىزىل رامكىدا كونتراستنى كۈچەيتىدىغان چوڭايتىش بار. بۇ رەسىملەر S7:MP5 قوشۇمچە فىلىمىدە كۆرسىتىلگەن فىلىمدىن ئېلىنغان.
ئىككى قۇتۇپ نەپەس يولىنىڭ ئۈستى ۋە ئاستى شىمال-جەنۇب يۆنىلىشىدە تەڭشەلگەندە (يەنى تارتىش؛ 3b-رەسىم)، MP خوردىلىرى ئۇزۇنراق كۆرۈنگەن ۋە نەپەس يولىنىڭ ئارقا تەرىپىدىكى نەپەس يولى يۈزىدە ئەمەس، بەلكى نەپەس يولىنىڭ يان تەرىپىدە بولغان (قوشۇمچە سىن S9:MP5 گە قاراڭ). قانداقلا بولمىسۇن، قوش ماگنىتلىق ئۈسكۈنە ئىشلىتىلگەندە، سۇيۇقلۇق يەتكۈزۈلگەندىن كېيىن، بىرلا ئورۇندا (يەنى نەپەس يولىنىڭ ئارقا يۈزىدە) زەررىچىلەرنىڭ يۇقىرى قويۇقلۇقى بايقالمىغان، بۇ ئادەتتە بىر ماگنىتلىق ئۈسكۈنە ئىشلىتىلگەندە يۈز بېرىدۇ. ئاندىن بىر ماگنىت قۇتۇپلارنى قايتۇرۇۋېتىشكە تەڭشەلگەندە (3c-رەسىم)، يەتكۈزۈشتىن كېيىن كۆرۈش مەيدانىدا كۆرۈنگەن زەررىچىلەرنىڭ سانى كۆپەيمىگەندەك قىلىدۇ. ماگنىتلارنى تارتىدىغان ياكى ئىتتىرىدىغان يۇقىرى ماگنىت مەيدانى كۈچى سەۋەبىدىن، ئىككى قوش ماگنىتلىق سەپلىمىنىڭ تەڭشەلمىسى قىيىن. ئاندىن تەڭشەش ھاۋا يولىغا پاراللېل، ئەمما ھاۋا يولىدىن 90 گرادۇستا ئۆتىدىغان بىر ماگنىتقا ئۆزگەرتىلگەن، شۇڭا مەيدان سىزىقلىرى نەپەس يولى تېمىنى تىك يۆنىلىشتە كېسىپ ئۆتكەن (3d-رەسىم)، بۇ يۆنىلىش يان تامدىكى زەررىچىلەرنىڭ يىغىلىشىنى كۆزىتىشكە بولىدىغان-بولمايدىغانلىقىنى بەلگىلەش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن. قانداقلا بولمىسۇن، بۇ سەپلىمەدە، MP توپلىنىشى ياكى ماگنىت ھەرىكىتىنىڭ ئېنىقلىغىلى بولىدىغان ھەرىكىتى يوق ئىدى. بۇ نەتىجىلەرنىڭ ھەممىسىگە ئاساسەن، تىرىك جانلىقلار گېن توشۇغۇچىسى تەتقىقاتى ئۈچۈن يەككە ماگنىتلىق، 30 گرادۇسلۇق يۆنىلىش سەپلىمە (3a-رەسىم) تاللاندى.
ھايۋان ئىنسانىي ئۆلتۈرۈشتىن كېيىن دەرھال قايتا-قايتا رەسىمگە تارتىلغاندا، ئارىلاشما توقۇلمىلارنىڭ ھەرىكىتى يوق بولغاچقا، ئېنىق ئارىلىقتىكى مەيداندا ئىنچىكە ۋە قىسقا زەررىچە سىزىقلىرىنى پەرقلەندۈرگىلى بولىدۇ، بۇ زەررىچىلەر ماگنىتنىڭ يۆتكىلىش ھەرىكىتىگە ماس ھالدا «تەۋرەنگەن». شۇنداقتىمۇ، ئۇلار يەنىلا MP6 زەررىچىلىرىنىڭ مەۋجۇتلۇقى ۋە ھەرىكىتىنى ئېنىق كۆرەلمەيدۇ.
LV-LacZ تىتىرى 1.8 × 108 TU/ml بولۇپ، CombiMag MP (MP6) بىلەن 1:1 ئارىلاشتۇرۇلغاندىن كېيىن، ھايۋانلارغا 9 × 107 TU/ml LV ۋاسىتىسىنىڭ 50 μl نەپەس يولى دورىسى بېرىلدى (يەنى 4.5 × 106 TU/كەلگەن). بۇ تەتقىقاتلاردا، تۇغۇت جەريانىدا ماگنىتنى يۆتكەشنىڭ ئورنىغا، بىز ماگنىتنى بىر ئورۇنغا مۇقىملاشتۇرۇپ، LV ئۆتكۈزۈشنى (a) ماگنىت مەيدانى بولمىغان ئەھۋالدا ۋېكتور يەتكۈزۈشكە سېلىشتۇرغاندا ياخشىلىغىلى بولىدىغان-بولمايدىغانلىقىنى ۋە (b) مەركەزلەشتۈرگىلى بولىدىغان-بولمايدىغانلىقىنى بېكىتتۇق. ھاۋا يولى ھۈجەيرىلىرى يۇقىرى ھاۋا يولىنىڭ ماگنىت نىشان رايونلىرىغا يۆتكىلىدۇ.
ماگنىتلارنىڭ بولۇشى ۋە CombiMag نى LV ۋېكتورلىرى بىلەن بىرلەشتۈرۈپ ئىشلىتىش ھايۋانلارنىڭ ساغلاملىقىغا سەلبىي تەسىر كۆرسەتمىگەندەك قىلىدۇ، بىزنىڭ ئۆلچەملىك LV ۋېكتور يەتكۈزۈش كېلىشىمىمىزمۇ شۇنداق. مېخانىكىلىق قالايمىقانچىلىققا ئۇچرىغان نەپەس يولى رايونىنىڭ ئالدى تەرەپتىكى رەسىملىرى (قوشۇمچە رەسىم 1) ماگنىت مەۋجۇت بولغاندا LV-MP بىلەن داۋالانغان ھايۋانلار گۇرۇپپىسىدا ئۆتكۈزۈش سەۋىيەسىنىڭ كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە يۇقىرى ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى (9a-رەسىم). كونترول گۇرۇپپىسىدا پەقەت ئاز مىقداردا كۆك LacZ بوياق بار ئىدى (9b-رەسىم). نورماللاشتۇرۇلغان X-Gal بوياق رايونلىرىنىڭ مىقدارىنى ئۆلچەشتە، ماگنىت مەيدانى مەۋجۇت بولغاندا LV-MP نى ئىشلىتىش تەخمىنەن 6 ھەسسە ياخشىلىنىش ھاسىل قىلغانلىقى كۆرسىتىلدى (9c-رەسىم).
LV-MP ئارقىلىق ماگنىت مەيدانى بار ئەھۋالدا ۋە (b) ماگنىت يوق ئەھۋالدا نەپەس يولى ئۆتكۈزۈشنى كۆرسىتىدىغان مىسال بىرىكمە رەسىملەر. (c) ماگنىت ئىشلەتكەندە نەپەس يولى ئىچىدىكى نورماللاشتۇرۇلغان LacZ ئۆتكۈزۈش دائىرىسىنىڭ ستاتىستىكىلىق جەھەتتىن كۆرۈنەرلىك ياخشىلىنىشى (*p = 0.029، t-سىناق، ھەر بىر گۇرۇپپىدا n = 3، ئوتتۇرىچە قىممىتى ± SEM).
نېيترال تېز قىزىل رەڭلىك بۆلەكلەر (مىسال قوشۇمچە رەسىم 2 دا كۆرسىتىلگەن) ئىلگىرى خەۋەر قىلىنغاندەك ئوخشاش شەكىل ۋە ئورۇندا LacZ بىلەن بويالغان ھۈجەيرىلەرنى كۆرسەتتى.
ھاۋا يولى گېن داۋالاش ئۇسۇلىنىڭ ئاساسلىق خىرىسى، ھاۋا ئېقىمى ۋە ئاكتىپ شىلىمشىق تازىلاش جەريانىدا توشۇغۇچى زەررىچىلەرنىڭ قىزىقىش رايونلىرىغا توغرا جايلىشىشى ۋە ھەرىكەتچان ئۆپكىدە يۇقىرى سەۋىيىدىكى ئۆتكۈزۈش ئۈنۈمىگە ئېرىشىش بولۇپ قالىدۇ. CF ھاۋا يولى كېسەللىكلىرىنى داۋالاش ئۈچۈن لايىھەلەنگەن سول قانات توشۇغۇچىلىرى ئۈچۈن، توشۇغۇچى زەررىچىلەرنىڭ ئۆتكۈزۈشچان ھاۋا يوللىرىدا تۇرۇش ۋاقتىنى ئۇزارتىش ھازىرغىچە قولغا كەلتۈرۈلمىگەن بىر نىشان بولۇپ كەلگەن. كاستېللانى قاتارلىقلارنىڭ كۆرسىتىشىچە، ئۆتكۈزۈشنى ياخشىلاش ئۈچۈن ماگنىت مەيدانىنى ئىشلىتىش ئېلېكتروپوراتسىيە قاتارلىق باشقا گېن يەتكۈزۈش ئۇسۇللىرىغا سېلىشتۇرغاندا ئەۋزەللىككە ئىگە، چۈنكى ئۇ ئاددىيلىق، تەننەرخ ئۈنۈمى، يەتكۈزۈشنىڭ يەرلىكلىشىشى، ئۈنۈمنى ئاشۇرۇش ۋە قىسقا ئىنكۇباتسىيە ۋاقتىنى بىرلەشتۈرەلەيدۇ، ھەمدە توشۇغۇچى مىقدارىنى ئازايتالايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، سىرتقى ماگنىت كۈچىنىڭ تەسىرىدە ھاۋا يوللىرىدا ماگنىت زەررىچىلىرىنىڭ تىرىك جانلىقلاردا چۆكۈش ۋە ھەرىكىتى ھەرگىز تەسۋىرلەنمىگەن، شۇنداقلا بۇ ئۇسۇلنىڭ تىرىك جانلىقلاردا گېن ئىپادىلىنىش سەۋىيەسىنى ئاشۇرۇشتىكى ئەمەلىيلىكى ئەمەلىيەتتە ئىسپاتلانمىغان.
بىزنىڭ سىناق نەيچىسىدىكى سىنخروترون PCXI تەجرىبىلىرىمىز شۇنى كۆرسەتتىكى، بىز سىناق قىلغان بارلىق زەررىچىلەر، پولىسترېل MP دىن باشقا، بىز ئىشلەتكەن رەسىم قۇرۇلمىسىدا كۆرۈنۈپ تۇراتتى. ماگنىت مەيدانى مەۋجۇت بولغاندا، MP لار ئۇزۇنلۇقى زەررىچە تىپى ۋە ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى (يەنى ماگنىتنىڭ يېقىنلىقى ۋە ھەرىكىتى) بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولغان تىزمىلارنى ھاسىل قىلىدۇ. 10-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، بىز كۆزىتىلگەن تىزمىلار ھەر بىر ئايرىم زەررىچىنىڭ ماگنىتلىنىشى ۋە ئۆزىنىڭ يەرلىك ماگنىت مەيدانىنى پەيدا قىلىشى سەۋەبىدىن شەكىللەنگەن. بۇ ئايرىم مەيدانلار باشقا ئوخشاش زەررىچىلەرنىڭ توپلىنىشى ۋە ئۇلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ، باشقا زەررىچىلەرنىڭ يەرلىك جەلپ قىلىش ۋە ئىتتىرىش كۈچلىرىنىڭ يەرلىك كۈچى سەۋەبىدىن گۇرۇپپا تىزمىسىغا ئوخشاش ھەرىكەتلەر يۈز بېرىدۇ.
سىخېما (a,b) سۇيۇقلۇققا تولغان كاپىللار ئىچىدە ھاسىل بولغان زەررىچە ئېقىمى ۋە (c,d) ھاۋاغا تولغان نەپەس يولىنى كۆرسىتىدۇ. كاپىللار ۋە نەپەس يولىنىڭ ماسلاشتۇرۇلغانلىقىغا دىققەت قىلىڭ. (a)-قىسىمدا يەنە MP نىڭ چۈشەندۈرۈشى بار بولۇپ، ئۇنىڭدا Fe3O4 زەررىچىلىرى تىزىلغان ھالەتتە تىزىلغان.
ماگنىت كاپىليارنىڭ ئۈستىگە يۆتكىلىپ، زەررىچە تىزمىسىنىڭ بۇلۇڭى Fe3O4 تەركىبىدىكى MP3-5 ئۈچۈن مۇھىم چەككە يەتتى، شۇنىڭدىن كېيىن زەررىچە تىزمىسى ئەسلىدىكى ئورنىدا تۇرمىدى، بەلكى يۈزە بويىچە يېڭى ئورۇنغا يۆتكىلىپ كەتتى. ماگنىت. بۇ تەسىرنىڭ يۈز بېرىشى مۇمكىن، چۈنكى ئەينەك كاپىليار يۈزى بۇ ھەرىكەتنىڭ يۈز بېرىشىگە يول قويىدىغان دەرىجىدە سىلىق. قىزىقارلىقى شۇكى، MP6 (CombiMag) بۇنداق ھەرىكەت قىلمىدى، چۈنكى زەررىچىلەر كىچىكرەك، قاپلىمىلىرى ياكى يۈزەكى زەرەتلىرى ئوخشىمايدىغان، ياكى ئۆزىگە خاس توشۇغۇچى سۇيۇقلۇق ئۇلارنىڭ ھەرىكەت قىلىش ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسەتكەن بولۇشى مۇمكىن. CombiMag زەررىچىلىرىنىڭ رەسىم قارشىلىقىمۇ ئاجىزراق، بۇ سۇيۇقلۇق ۋە زەررىچىلەرنىڭ زىچلىقى ئوخشاش بولۇشى مۇمكىنلىكىنى، شۇڭا ئاسانلا بىر-بىرىگە قاراپ يۆتكىلىپ كەتمەيدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. ماگنىت بەك تېز ھەرىكەت قىلسا، زەررىچىلەرمۇ چاپلىشىپ قېلىشى مۇمكىن، بۇ ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكىنىڭ ھەمىشە سۇيۇقلۇقتىكى زەررىچىلەر ئوتتۇرىسىدىكى سۈركىلىشنى يېڭىپ كېتەلمەيدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، بۇ بەلكىم ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ۋە ماگنىت بىلەن نىشان رايونى ئوتتۇرىسىدىكى ئارىلىقنىڭ ناھايىتى مۇھىم بولۇشى ھەيران قالارلىق ئەمەسلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. بۇ نەتىجىلەرنى بىرلەشتۈرۈپ ئېيتقاندا، ماگنىتلار نىشان رايونىدىن ئېقىۋاتقان نۇرغۇن MP نى تۇتۇۋالالايدىغان بولسىمۇ، ماگنىتلارغا تايىنىشنىڭ ئېھتىماللىقى يوقلۇقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. CombiMag زەررىچىلىرىنى نەپەس يولى يۈزى بويىچە يۆتكىشى كېرەك. شۇڭا، بىز تىرىك جانلىقلاردا LV-MP تەتقىقاتى ھاۋا يولى دەرەخلىرىنىڭ مەلۇم رايونلىرىنى فىزىكىلىق جەھەتتىن نىشان قىلىش ئۈچۈن ستاتىك ماگنىت مەيدانىدىن پايدىلىنىشى كېرەك، دەپ خۇلاسە چىقاردۇق.
زەررىچىلەر بەدەنگە يەتكۈزۈلگەندە، مۇرەككەپ ھەرىكەتلىنىدىغان بەدەن توقۇلمىلىرى ئاستىدا ئۇلارنى پەرقلەندۈرۈش تەس، ئەمما ئۇلارنى بايقاش ئىقتىدارى ماگنىتنى نەپەس يولىنىڭ ئۈستى تەرىپىگە توغرىسىغا ئايلاندۇرۇپ MP تىزمىلىرىنى «قىمىرلىتىش» ئارقىلىق كۈچەيتىلدى. نەق مەيداندا سۈرەتكە ئېلىش مۇمكىن بولسىمۇ، ھايۋان ئىنسانىي ئۇسۇلدا ئۆلتۈرۈلگەندىن كېيىن زەررىچىلەرنىڭ ھەرىكىتىنى پەرقلەندۈرۈش ئاسانراق. ماگنىت سۈرەتكە ئېلىش رايونىنىڭ ئۈستى تەرىپىگە قويۇلغاندا، MP قويۇقلۇقى ئادەتتە بۇ جايدا ئەڭ يۇقىرى بولىدۇ، گەرچە بەزى زەررىچىلەر ئادەتتە نەپەس يولىنىڭ بويىدىن يىراقراق جايلاردا بايقالغان بولسىمۇ. سىناق نەيچىسىدىكى تەتقىقاتلاردىن پەرقلىق ھالدا، زەررىچىلەرنى ماگنىتنى ئايلاندۇرۇش ئارقىلىق نەپەس يولى بويىچە سۆرەپ ماڭغىلى بولمايدۇ. بۇ بايقاش نەپەس يولىنىڭ يۈزىنى قاپلىغان شىلىمشىق ماددىلارنىڭ ئادەتتە نەپەس يولىدىكى زەررىچىلەرنى قانداق بىر تەرەپ قىلىپ، ئۇلارنى شىلىمشىق ماددىلارغا قاماپ، ئاندىن شىلىمشىق ماددىلارنى تازىلاش مېخانىزمى ئارقىلىق قانداق تازىلىنىشى بىلەن ماس كېلىدۇ.
بىز ماگنىتلارنى نەپەس يولىنىڭ ئۈستى ۋە ئاستىغا تارتىش كۈچى سۈپىتىدە ئىشلىتىش (3b-رەسىم) بىر نۇقتىدا يۇقىرى دەرىجىدە مەركەزلەشكەن ماگنىت مەيدانى ئەمەس، بەلكى تېخىمۇ بىردەك ماگنىت مەيدانىنى پەيدا قىلىشى مۇمكىن، بۇ زەررىچىلەرنىڭ تېخىمۇ تەكشى تارقىلىشىغا ئېلىپ كېلىشى مۇمكىن دەپ پەرەز قىلدۇق. قانداقلا بولمىسۇن، بىزنىڭ دەسلەپكى تەتقىقاتىمىز بۇ پەرەزنى قوللايدىغان ئېنىق دەلىل تاپالمىدى. شۇنىڭغا ئوخشاش، بىر جۈپ ماگنىتنى چېكىندۈرۈش ئۈچۈن تەڭشەش (3c-رەسىم) رەسىمگە ئېلىنغان رايوندا زەررىچىلەرنىڭ كۆپىيىشىنى كەلتۈرۈپ چىقارمىدى. بۇ ئىككى بايقاش قوش ماگنىتلىق قۇرۇلمىنىڭ MP نىشانلىق كونترولىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ياخشىلىمايدىغانلىقىنى ۋە نەتىجىدە پەيدا بولغان كۈچلۈك ماگنىت كۈچىنى تەڭشەشنىڭ قىيىنلىقىنى، بۇ ئۇسۇلنىڭ ئەمەلىيلىكىنى تۆۋەنلىتىدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. شۇنىڭغا ئوخشاش، ماگنىتنى نەپەس يولىنىڭ ئۈستى ۋە ئاستىغا يۆتكەش (3d-رەسىم) رەسىمگە ئېلىنغان رايوندا ساقلانغان زەررىچىلەرنىڭ سانىنى ئاشۇرمىدى. بۇ خىل ئالماشتۇرۇش قۇرۇلمىلىرىنىڭ بەزىلىرى مۇۋەپپەقىيەتلىك بولماسلىقى مۇمكىن، چۈنكى ئۇلار قۇرۇلما رايونىدىكى ماگنىت مەيدانىنىڭ كۈچلۈكلۈكىنى تۆۋەنلىتىدۇ. شۇڭا، يەككە 30 گرادۇسلۇق ماگنىت قۇرۇلمىسى (3a-رەسىم) تىرىك جانلىقلاردا سىناق قىلىش ئۈچۈن ئەڭ ئاسان ۋە ئەڭ ئۈنۈملۈك ئۇسۇل دەپ قارىلىدۇ.
LV-MP تەتقىقاتىدا، LV ۋېكتورلىرى CombiMag بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ، ماگنىت مەيدانى بار ئەھۋالدا فىزىكىلىق قالايمىقانچىلىقتىن كېيىن يەتكۈزۈلگەندە، كونترول گۇرۇپپىسىغا سېلىشتۇرغاندا نەپەس يولىدىكى ئۆتكۈزۈش سەۋىيەسى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئاشقانلىقى كۆرسىتىلدى. سىنخروترون رەسىم تەتقىقاتى ۋە LacZ نەتىجىلىرىگە ئاساسلانغاندا، ماگنىت مەيدانى نەپەس يولى ئىچىدىكى LV نى ساقلاپ قېلىپ، ئۆپكىگە دەرھال چوڭقۇر سىڭىپ كىرىدىغان ۋېكتور زەررىچىلىرىنىڭ سانىنى ئازايتالىغان. بۇنداق نىشانلىق ياخشىلاشلار يەتكۈزۈلگەن تىتر، نىشاندىن ھالقىغان ئۆتكۈزۈش، ياللۇغلىنىش ۋە ئىممۇنىتېت جەھەتتىكى يان تەسىرلەر ۋە گېن توشۇغۇچى تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىش بىلەن بىرگە يۇقىرى ئۈنۈمگە ئېرىشىشكە ياردەم بېرىشى مۇمكىن. ئىشلەپچىقارغۇچىنىڭ سۆزىگە قارىغاندا، مۇھىمى، CombiMag باشقا ۋىرۇس ۋېكتورلىرى (مەسىلەن، AAV) ۋە نۇكلېئىك كىسلاتالار قاتارلىق باشقا گېن يۆتكەش ئۇسۇللىرى بىلەن بىرلىكتە ئىشلىتىلىشى مۇمكىن.