د Nature.com د لیدنې لپاره مننه. هغه براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ د CSS لپاره محدود ملاتړ لري. د غوره تجربې لپاره، موږ سپارښتنه کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت بند کړئ). په ورته وخت کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ څخه وښیو.
د سیسټیک فایبروسس د سږو ناروغۍ درملنې لپاره د جین ویکتورونه باید د هوا جریان په نښه کړي ځکه چې د سږو د پردې لیږد درملنه ګټه نه ورکوي. د ویروس لیږد موثریت په مستقیم ډول د ویکتور استوګنې وخت سره تړاو لري. په هرصورت، د تحویلي مایعات لکه د جین کیریرونه په طبیعي ډول د الهام په جریان کې الیوولي ته خپریږي، او د هر ډول درملنې ذرات د میوکوسیلري ټرانسپورټ لخوا په چټکۍ سره پاک کیږي. په هوایی لارو کې د جین کیریرانو د استوګنې وخت اوږدول مهم دي مګر ترلاسه کول یې ستونزمن دي. د جین کیریر سره یوځای شوي مقناطیسي ذرات چې د هوایی لارو سطحې ته لیږدول کیدی شي کولی شي سیمه ایز هدف ته وده ورکړي. د ان ویوو لید ننګونو له امله، د پلي شوي مقناطیسي ساحې په شتون کې د هوایی لارې په سطحه د داسې کوچنیو مقناطیسي ذراتو چلند په کمزوري ډول نه پوهیږي. د دې مطالعې هدف دا و چې د سنکروټرون امیجنگ څخه کار واخیستل شي ترڅو د انستیزیټ شوي موږکانو په ټراچیا کې د مقناطیسي ذراتو لړۍ د ان ویوو حرکت لیدلو لپاره په ویوو کې د انفرادي او بلک ذراتو چلند متحرکات او نمونې معاینه کړي. بیا موږ دا هم ارزونه وکړه چې ایا د مقناطیسي ساحې په شتون کې د لینټی ویروس مقناطیسي ذراتو تحویلي به په موږک کې د لیږد موثریت زیات کړي. trachea.Synchrotron X-ray امیجنگ په ویټرو او ان ویوو کې په ثابت او حرکت کونکي مقناطیسي ساحو کې د مقناطیسي ذراتو چلند څرګندوي. ذرات په اسانۍ سره د مقناطیسونو سره د ژوندي هوایی لارې سطحې سره نشي کش کیدی، مګر د لیږد پرمهال، زیرمې د لید په ساحه کې متمرکز کیږي چیرې چې مقناطیسي ساحه خورا قوي وي. د لیږد موثریت هم شپږ چنده زیات شو کله چې د مقناطیسي ساحې په شتون کې لینټی ویروس مقناطیسي ذرات تحویل شول. په ګډه، دا پایلې وړاندیز کوي چې لینټی ویروس مقناطیسي ذرات او مقناطیسي ساحې ممکن د جین ویکتور هدف کولو ښه کولو او په ویوو کې د هوایی لارو ترسره کولو کې د لیږد کچه لوړولو لپاره ارزښتناکه لارې وي.
سیسټیک فایبروسس (CF) د CF ټرانس میمبرین کنډکټانس تنظیموونکی (CFTR) په نوم د یو واحد جین کې د بدلون له امله رامینځته کیږي. د CFTR پروټین یو ایون چینل دی چې په ټول بدن کې په ډیری اپیتیلیل حجرو کې شتون لري، پشمول د چلونکي هوایی لارې، د CF رنځجنیسس یوه لویه سیمه. د CFTR نیمګړتیاوې د غیر معمولي اوبو لیږد لامل کیږي، د هوایی لارې سطحه ډیهایډریټ کوي او د هوایی لارې سطحې مایع (ASL) طبقې ژوروالی کموي. دا د میوکوسیلیري ټرانسپورټ (MCT) سیسټم وړتیا هم زیانمنوي ترڅو تنفس شوي ذرات او رنځجن له هوایی لارې څخه پاک کړي. زموږ هدف دا دی چې د لینټی ویروس (LV) جین درملنه رامینځته کړو ترڅو د CFTR جین سمه کاپي وړاندې کړو او د ASL، MCT، او سږو روغتیا ښه کړو، او د نوي ټیکنالوژیو پراختیا ته دوام ورکړو چې د دې پیرامیټرو اندازه کولو توان لري په vivo1 کې.
د LV ویکتورونه د CF هوایی لارې جین درملنې لپاره یو له مخکښو نوماندانو څخه دي، په عمده توګه ځکه چې دوی کولی شي د درملنې جین په دایمي ډول د هوایی لارې بیسال حجرو (د هوایی لارې سټیم حجرو) کې مدغم کړي. دا مهمه ده ځکه چې دوی کولی شي د فعال جین اصلاح شوي CF پورې اړوند هوایی لارې سطحې حجرو کې توپیر کولو سره نورمال هایډریشن او بلغم پاکول بیرته راولي، چې پایله یې د ژوند ګټې دي. د LV ویکتورونه باید د ترسره کونکي هوایی لارې په وړاندې لارښود شي، ځکه چې دا هغه ځای دی چې د CF سږو ناروغي پیل کیږي. د سږو ژور ته د ویکتور رسولو ممکن د الیوولر لیږد پایله ولري، مګر دا په CF کې هیڅ معالجوي ګټه نلري. په هرصورت، مایعات لکه د جین کیریرونه په طبیعي ډول د زیږون 3,4 وروسته د الهام په وخت کې الیوولي ته مهاجرت کوي او د درملنې ذرات په چټکۍ سره د MCT لخوا شفاهي غار ته پاک کیږي. د LV لیږد موثریت مستقیم د هغه وخت اوږدوالي پورې اړه لري چې ویکتور د هدف حجرو تر څنګ پاتې کیږي ترڅو د حجرو جذب ته اجازه ورکړي - "د استوګنې وخت" 5 - کوم چې په اسانۍ سره د عادي سیمه ایز هوا جریان او همدارنګه د ذراتو بلغم نیول او MCT لخوا په اسانۍ سره کم شوی. د CF لپاره، د هوایی لارې دننه د LV د استوګنې وخت اوږدولو وړتیا پدې سیمه کې د لیږد لوړې کچې ترلاسه کولو لپاره مهم دی، مګر تر اوسه پورې دا کار ستونزمن و.
د دې خنډ د له منځه وړلو لپاره، موږ وړاندیز کوو چې د LV مقناطیسي ذرات (MPs) ممکن په دوو تکمیلي لارو کې مرسته وکړي. لومړی، دوی کولی شي په مقناطیسي ډول د هوایی لارې سطحې ته لارښوونه وشي ترڅو هدف ښه کړي او د جین کیریر ذرات د مطلوب هوایی لارې سیمې کې ژوند کولو کې مرسته وکړي؛ او ASL) د حجرو طبقې 6 ته حرکت وکړي. MPs په پراخه کچه د هدف شوي درملو رسولو وسایطو په توګه کارول شوي کله چې دوی د انټي باډیز، کیموتراپیوټیک درملو، یا نورو کوچنیو مالیکولونو سره تړلي وي چې د حجرو غشا سره نښلوي یا د اړونده حجرو سطحې ریسیپټرونو سره تړلي وي او د جامد بریښنا په شتون کې د تومور سایټونو کې راټولیږي. د سرطان درملنې لپاره مقناطیسي ساحې 7. نور "هایپرترمل" تخنیکونه د MPs تودوخه کول دي کله چې دوی د مقناطیسي ساحو سره مخ کیږي، په دې توګه د تومور حجرې له منځه وړي. د مقناطیسي لیږد اصل، په کوم کې چې مقناطیسي ساحه د لیږد اجنټ په توګه کارول کیږي ترڅو حجرو ته د DNA لیږد زیات کړي، معمولا د غیر ویروس او ویروس جین ویکتورونو لړۍ په کارولو سره په ویټرو کې کارول کیږي ترڅو د حجرو لینونو ته لیږد ستونزمن وي. د LV مقناطیسي لیږد اغیزمنتوب رامینځته شوی، د جامد مقناطیسي ساحې په شتون کې د انسان برونچیل اپیتیلیل حجرو لاین ته د LV-MPs د ان ویټرو رسولو سره، یوازې د LV ویکتور په پرتله د لیږد موثریت 186 ځله زیات شوی. LV-MP د ان ویټرو CF ماډل ته هم پلي شوی، چیرې چې مقناطیسي لیږد د CF بلغم په شتون کې د هوا مایع انٹرفیس کلتورونو کې د LV لیږد 20 ځله زیات کړی 10. په هرصورت، د غړو په ویوو مقناطیسي لیږد نسبتا لږ پاملرنه ترلاسه کړې او یوازې په څو څارویو کې ارزول شوی. مطالعې 11،12،13،14،15، په ځانګړې توګه په سږو کې 16،17. سره له دې، د CF سږو درملنې کې د مقناطیسي لیږد فرصتونه روښانه دي. تان او نور (2020) ویلي چې "د مؤثر مقناطیسي نانو پارټیکل سږو رسولو د ثبوت مفهوم مطالعه به د CFTR تنفس کولو ستراتیژیو لپاره لاره هواره کړي ترڅو د CF ناروغانو کې کلینیکي پایلې ښه کړي" 6.
د تطبیق شوي مقناطیسي ساحې په شتون کې د هوایی لارې په سطحو کې د کوچنیو مقناطیسي ذراتو چلند لیدل او مطالعه کول ستونزمن دي، او له همدې امله په کمزوري ډول پوهیدل کیږي. په نورو مطالعاتو کې، موږ د سنکروټرون-تولید پر بنسټ د مرحلې برعکس ایکس رې امیجنگ (PB-PCXI) میتود رامینځته کړ ترڅو په غیر برید کونکي ډول د ASL ژوروالي 18 او MCT چلند کې دقیقې په ویوو بدلونونه 19,20 کې تصور او اندازه کړو ترڅو مستقیم د ګاز کانال سطحې هایډریشن اندازه کړي او د درملنې اغیزمنتوب د لومړني شاخص په توګه وکارول شي. برسېره پردې، زموږ د MCT ارزونې میتود د 10-35 µm قطر ذرات کاروي چې د الومینا یا لوړ انعکاسي شاخص شیشې څخه جوړ شوي دي ځکه چې د PB-PCXI21 په کارولو سره د MCT مارکرونه لیدل کیږي. دواړه تخنیکونه د ذراتو ډولونو د لړۍ لیدو لپاره مناسب دي، پشمول د MP.
د لوړ فضايي او وختي حل له امله، زموږ د PB-PCXI پر بنسټ ASL او MCT تحلیلي تخنیکونه د واحد او بلک ذراتو چلند متحرکاتو او نمونو معاینه کولو لپاره خورا مناسب دي ترڅو موږ سره د MP جین تحویلي تخنیکونو په پوهیدو او غوره کولو کې مرسته وکړي. هغه طریقه چې موږ دلته کاروو د SPring-8 BL20B2 بیم لاین په کارولو سره زموږ د مطالعاتو څخه اخیستل شوې ده، په کوم کې چې موږ د موږکانو د پوزې او سږو هوایی لارې ته د شرم ویکتور خوراک رسولو وروسته د مایع حرکت لیدلی ترڅو زموږ د جین کیریر خوراک څارویو مطالعاتو 3,4 کې لیدل شوي زموږ د غیر یونیفورم جین څرګندولو نمونو تشریح کولو کې مرسته وکړي.
د دې مطالعې موخه دا وه چې د ژوندیو موږکانو په trachea کې د MPs لړۍ د in vivo حرکتونو لیدلو لپاره د سنکروټرون PB-PCXI څخه کار واخیستل شي. دا PB-PCXI امیجنگ مطالعات د MPs لړۍ، مقناطیسي ساحې ځواک، او موقعیتونو ازموینې لپاره ډیزاین شوي ترڅو د MP حرکت باندې د دوی اغیز وټاکي. موږ فرضیه وکړه چې په بهرني ډول پلي شوی مقناطیسي ساحه به د تحویل شوي MP سره مرسته وکړي چې پاتې شي یا هدف ساحې ته حرکت وکړي. دې مطالعاتو موږ ته دا هم اجازه راکړه چې د مقناطیس ترتیبونه وپیژنو چې د زیرمو وروسته په trachea کې د ساتل شوي ذراتو شمیر اعظمي کړي. د مطالعاتو په دویمه لړۍ کې، موږ هڅه وکړه چې دا غوره ترتیب وکاروو ترڅو د لیږد نمونې وښیو چې د LV-MPs د موږک هوایی لارې ته د ان vivo تحویل څخه پایله لري، د دې انګیرنې پراساس چې د هوایی لارې په نښه کولو شرایطو کې د LV-MPs تحویل به د LV لیږد موثریت ښه کړي.
د څارویو ټولې مطالعې د اډیلیډ پوهنتون (M-2019-060 او M-2020-022) او د SPring-8 Synchrotron د څارویو د اخلاقو کمیټې لخوا تصویب شوي پروتوکولونو سره سم ترسره شوې. تجربې د ARRIVE لارښوونو سره سم ترسره شوې.
ټول ایکس رې امیجنگ په جاپان کې د SPring-8 سنکروټرون کې د BL20XU بیم لاین کې ترسره شو، د هغه ترتیب په کارولو سره چې مخکې تشریح شوی و 21,22. په لنډه توګه، تجربوي بکس د سنکروټرون ذخیره کولو حلقې څخه 245 متره لرې موقعیت درلود. د ذراتو امیجنگ مطالعاتو لپاره د نمونې څخه کشف کونکي فاصله 0.6 متره او د ان ویوو امیجنگ مطالعاتو لپاره 0.3 متره کارول کیږي ترڅو د مرحلې برعکس اغیزې رامینځته کړي. د 25 keV مونوکروماتیک بیم انرژي کارول شوې وه. انځورونه د لوړ ریزولوشن ایکس رې کنورټر (SPring-8 BM3) په کارولو سره نیول شوي چې د sCMOS کشف کونکي سره یوځای شوي. کنورټر د 10 µm ضخامت سکینټیلیټر (Gd3Al2Ga3O12) په کارولو سره ایکس رې لید وړ رڼا ته بدلوي، کوم چې بیا د × 10 مایکروسکوپ هدف (NA 0.3) په کارولو سره د sCMOS سینسر ته لیږل کیږي. د sCMOS کشف کونکی Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics، جاپان) و. د 2048 × 2048 پکسلونو د صف اندازه او د 6.5 × 6.5 µm د خام پکسل اندازه. دا ترتیب د 0.51 µm اغیزمن ایزوټروپیک پکسل اندازه او نږدې 1.1 ملي میتر × 1.1 ملي میتر لید ساحه تولیدوي. د 100 ملی ثانیو د افشا کولو اوږدوالی غوره شوی ترڅو د هوا لارې دننه او بهر د مقناطیسي ذراتو سیګنال-او-شور تناسب اعظمي کړي پداسې حال کې چې د تنفس هڅول شوي حرکت آثار کم کړي. د ان ویوو مطالعاتو لپاره، د ایکس رې په لاره کې یو ګړندی ایکس رې شټر ځای په ځای شوی و ترڅو د افشا کولو ترمنځ د ایکس رې بیم بندولو سره د وړانګو دوز محدود کړي.
د LV کیریر په هیڅ SPring-8 PB-PCXI امیجنگ مطالعاتو کې نه دی کارول شوی ځکه چې د BL20XU امیجنگ چیمبر د بایو سیفټي کچه 2 تصدیق شوی نه دی. پرځای یې، موږ د دوو سوداګریزو عرضه کونکو څخه د ښه ځانګړتیا لرونکي MPs لړۍ غوره کړه - چې د اندازې، موادو، اوسپنې غلظت، او غوښتنلیکونو لړۍ پوښي - لومړی د دې لپاره چې پوه شو چې مقناطیسي ساحې د شیشې کیپلیرونو دننه د MP حرکت څنګه اغیزه کوي، او بیا په ژوندیو هوایی لارو کې. په سطحه. MPs د 0.25 څخه تر 18 μm پورې اندازه لري او د مختلفو موادو څخه جوړ شوي دي (جدول 1 وګورئ)، مګر د هرې نمونې ترکیب، په شمول د MP دننه د مقناطیسي ذراتو اندازه، نامعلومه ده. زموږ د پراخو MCT مطالعاتو 19، 20، 21، 23، 24 پراساس، موږ تمه لرو چې د 5 μm په څیر کوچني MPs د ټراچیل هوایی لارې په سطحه لیدل کیدی شي، د مثال په توګه د پرله پسې چوکاټونو کمولو سره ترڅو د MP حرکت ښه لید وګورئ. د 0.25 μm اندازه یو واحد MP د امیجنگ وسیلې د ریزولوشن څخه کوچنی دی، مګر تمه کیږي چې PB-PCXI به د دوی حجم برعکس او د سطحې مایع حرکت کشف کړي چې دوی د زیرمه کولو وروسته زیرمه کیږي.
په جدول ۱ کې د هر MP لپاره نمونې د ۲۰ μl شیشې کیپلیرونو (ډرمونډ مایکرو کیپس، PA، USA) کې د ۰.۶۳ ملي میتر داخلي قطر سره چمتو شوي. د کورپسکولر ذرات په اوبو کې شتون لري، پداسې حال کې چې د کامبی میګ ذرات د تولید کونکي ملکیت مایع کې شتون لري. هر ټیوب نیمایي د مایع څخه ډک شوی (تقریبا ۱۱ μl) او د نمونې لرونکي کې ځای په ځای شوی (شکل ۱ وګورئ). د شیشې کیپلیرونه په ترتیب سره د امیجنگ بکس کې د نمونې مرحلې کې په افقي ډول ځای په ځای شوي، او د مایع څنډې یې ځای په ځای شوي. د ۱۹ ملي میتر قطر (۲۸ ملي میتر اوږد) نکل شیل نادره ځمکه نیوډیمیم اوسپنه بورون (NdFeB) مقناطیس (N35، بلی نمبر LM1652، جیکار الیکترونیک، آسټرالیا) د ۱.۱۷ پاتې مقناطیس سره ټیسلا د جلا ژباړې مرحلې سره وصل شوی ترڅو د امیجنگ پرمهال خپل موقعیت په لرې ډول بدل کړي. د ایکس رې عکس اخیستل هغه وخت پیل کیږي کله چې مقناطیس د نمونې څخه شاوخوا ۳۰ ملي میتر پورته موقعیت ولري، او عکسونه په هر ثانیه کې د ۴ چوکاټونو په سرعت سره ترلاسه کیږي. د امیجنگ پرمهال، مقناطیس د شیشې کیپیلري ټیوب ته نږدې راوړل شو (شاوخوا 1 ملي میتر لرې) او بیا د ټیوب په اوږدو کې ژباړل شو ترڅو د ساحې ځواک او موقعیت اغیزې وارزوي.
د نمونې xy ژباړې مرحلې کې د شیشې کیپلیرونو کې د MP نمونې لرونکي د ویټرو امیجنگ سیټ اپ. د ایکس رې بیم لاره د سره ټوټې شوې کرښې سره نښه شوې.
کله چې د MPs د ان ویټرو لید وړتیا رامینځته شوه، د دوی یوه فرعي برخه په وحشي ډوله ښځینه البینو ویسټر موږکانو (~12 اونۍ عمر، ~200 ګرامه) کې په ویوو کې ازمول شوه. 0.24 ملی ګرامه/کیلو ګرامه میډیټومیډین (ډومیټر®، زینواق، جاپان)، 3.2 ملی ګرامه/کیلو ګرامه میډازولم (ډورمیکوم®، اسټیلاس فارما، جاپان) او 4 ملی ګرامه/کیلو ګرامه بوټورفینول (ویتورفالي®، میجي سیکا) موږکان د فارما مخلوط سره د انټراپیریتونیل انجیکشن لخوا بې هوښه شوي وو. د انستیزیا وروسته، دوی د ټراچیا شاوخوا ویښتان لرې کولو سره د عکس اخیستلو لپاره چمتو شوي وو، د انډوټراچیل ټیوب (ET؛ 16 Ga iv کینولا، تیریمو BCT) داخلول او د بدن د تودوخې ساتلو لپاره د تودوخې کڅوړې لرونکي دودیز شوي امیجنگ پلیټ کې یې د بدن د تودوخې ساتلو لپاره د 22 ساتلو سره غیر متحرک کول. بیا د امیجنگ پلیټ د امیجنگ بکس کې د نمونې ژباړې مرحلې سره په لږ زاویه کې وصل شو ترڅو ټراچیا په افقی ډول تنظیم کړي. د ایکس رې انځور، لکه څنګه چې په شکل 2a کې ښودل شوی.
(a) د SPring-8 امیجنگ بکس کې د ویوو امیجنگ تنظیم کې، د ایکس رې بیم لاره د سره ټوټې شوې کرښې سره نښه شوې ده. (b،c) په ټراچیا کې د مقناطیس ځایی کول د دوه اورتوګونلي نصب شوي IP کیمرونو په کارولو سره په لرې ډول ترسره شوي. د سکرین عکس په کیڼ اړخ کې، د تار لوپ چې سر یې نیولی دی لیدل کیدی شي، او د ET ټیوب دننه د تحویلي کینول ځای په ځای شوی.
د ریموټ کنټرول شوي سرنج پمپ سیسټم (UMP2، ورلډ پریسیشن انسټرومینټس، ساراسوټا، FL) د 100 μl شیشې سرنج په کارولو سره د PE10 ټیوب (OD 0.61 mm، ID 0.28 mm) سره د 30 Ga ستنې له لارې وصل شو. ټیوب په نښه کړئ ترڅو ډاډ ترلاسه کړئ چې د ET ټیوب داخلولو پرمهال ټیپ په trachea کې په سم موقعیت کې دی. د مایکرو پمپ په کارولو سره، د سرنج پلنجر بیرته واخیستل شو پداسې حال کې چې د ټیوب سر د MP نمونې کې ډوب شو ترڅو تحویل شي. بار شوی تحویلي ټیوب بیا د انډوټراچیل ټیوب ته داخل شو، ټیپ زموږ د تمه شوي پلي شوي مقناطیسي ساحې ترټولو قوي برخې کې ځای په ځای شو. د عکس اخیستل زموږ د Arduino پر بنسټ د وخت بکس سره وصل شوي تنفس کشف کونکي په کارولو سره کنټرول شو، او ټول سیګنالونه (د بیلګې په توګه تودوخه، تنفس، د شټر پرانیستل/بندول او د عکس اخیستل) د Powerlab او LabChart (AD Instruments، Sydney، Australia) 22 په کارولو سره ثبت شوي. کله چې عکس اخیستل کله چې احاطه د لاسرسي وړ نه وه، دوه IP کیمرې (Panasonic BB-SC382) نږدې 90° ته موقعیت درلود. یو بل سره او د عکس اخیستلو په جریان کې د ټراچیا په پرتله د مقناطیس موقعیت څارلو لپاره کارول شوي وو (انځور 2b، c). د حرکت آثارو کمولو لپاره، د پای-سمندري جریان پلیټو په جریان کې په هر ساه کې یو عکس ترلاسه شو.
یو مقناطیس د دوهم پړاو سره وصل دی چې د عکس اخیستلو د کور څخه بهر په لرې ډول موقعیت لري. د مقناطیس مختلف موقعیتونه او ترتیبونه ازمول شوي، په شمول: د ټراچیا څخه پورته د نږدې 30 درجو په زاویه کې نصب شوی (تشکیلات په شکل 2a او 3a کې ښودل شوي)؛ یو مقناطیس د څارویو څخه پورته او بل لاندې، د قطبونو سره چې د جذبولو لپاره ټاکل شوي (شکل 3b)؛ یو مقناطیس د څارویو څخه پورته او بل لاندې، د قطبونو سره چې د شاته کولو لپاره ټاکل شوي (شکل 3c)؛ او یو مقناطیس پورته او د ټراچیا سره عمودي (شکل 3d). یوځل چې څاروی او مقناطیس تنظیم شي او د ازموینې لپاره MP د سرنج پمپ کې بار شي، د عکسونو ترلاسه کولو پرمهال د 4 μl/sec په سرعت سره د 50 μl خوراک ورکړئ. بیا مقناطیس د ټراچیا په اوږدو کې یا په اړخ کې حرکت کوي پداسې حال کې چې د عکسونو ترلاسه کولو ته دوام ورکوي.
د ان ویوو امیجینګ لپاره د مقناطیس ترتیب (الف) د ټراکیا پورته یو واحد مقناطیس د شاوخوا 30 درجو زاویه کې، (ب) دوه مقناطیسونه د جذبولو لپاره تنظیم شوي، (ج) دوه مقناطیسونه د شاته کولو لپاره تنظیم شوي، (د) یو واحد مقناطیس پورته او په ټراکیا کې عمودي. څارونکي د خولې څخه د ټراکیا له لارې سږو ته وکتل، او د ایکس رې بیم د موږک د کیڼ اړخ څخه تیر شو او له ښي اړخ څخه بهر شو. مقناطیس یا د هوایی لارې په اوږدو کې یا د ټراکیا پورته کیڼ او ښي اړخ ته د ایکس رې بیم په لور حرکت کوي.
موږ همدارنګه هڅه وکړه چې د تنفس او زړه د ګډوډ حرکت په نشتوالي کې په هوایی لارو کې د ذراتو لید او چلند وټاکو. له همدې امله، د عکس اخیستلو دورې په پای کې، څاروي په انساني توګه د پینټوباربیټل ډیر خوراک لپاره ووژل شول (سومنوپینټیل، پیټمن-مور، واشنګټن کراسنګ، امریکا؛ ~65 ملی ګرامه/کیلو ګرامه ip). ځینې څاروي د عکس اخیستلو پلیټ فارم کې پریښودل شول، او یوځل چې تنفس او د زړه ضربان ودرول شي، د عکس اخیستلو پروسه تکرار شوه، که چیرې د هوا لارې په سطحه هیڅ MP نه لیدل کیده نو د MP اضافي خوراک اضافه شو.
ترلاسه شوي انځورونه فلیټ فیلډ او تیاره فیلډ اصلاح شوي او بیا په MATLAB (R2020a، The Mathworks) کې لیکل شوي دودیز سکریپټ په کارولو سره په فلم کې راټول شوي (په هر ثانیه کې 20 چوکاټونه؛ 15-25 × نورمال سرعت د تنفس نرخ پورې اړه لري).
د LV جین ویکتور تحویلي ټولې مطالعې د اډیلیډ پوهنتون د لابراتوار څارویو څیړنې اسانتیا کې ترسره شوې او موخه یې د SPring-8 تجربې پایلو څخه کار اخیستل وو ترڅو ارزونه وشي چې ایا د مقناطیسي ساحې په شتون کې د LV-MP تحویلي کولی شي په ویوو کې د جین لیږد ته وده ورکړي. د MP او مقناطیسي ساحې اغیزو ارزولو لپاره، د څارویو دوه ډلو درملنه وشوه: یوې ډلې ته LV-MP ورکړل شو چې مقناطیس ځای په ځای شوی و، او بلې ډلې ته د مقناطیس پرته د LV-MP سره د کنټرول ګروپ ترلاسه شو.
د LV جین ویکتورونه د مخکینیو تشریح شویو میتودونو 25، 26 په کارولو سره رامینځته شوي. د LacZ ویکتور د اټومي-ځایي شوي بیټا-ګالیکټوسیډیز جین څرګندونه کوي چې د جوړښتي MPSV پروموټر (LV-LacZ) لخوا پرمخ وړل کیږي، کوم چې په لیږد شوي حجرو کې نیلي عکس العمل محصول تولیدوي، چې د سږو نسجونو مخونو او نسج برخو کې لیدل کیږي. د حجرو کلتورونو کې د LacZ مثبت حجرو شمیر په لاسي ډول د هیموسیټومیټر سره د TU/ml کې د ټایټر محاسبه کولو لپاره د شمیرلو له لارې ترسره شو. کیریرونه په -80 °C کې کریوپریزر شوي، د کارولو دمخه غوړ شوي، او د 1:1 تناسب سره مخلوط کولو او د تحویلۍ دمخه لږترلږه 30 دقیقو لپاره په یخ کې د انکیوبیټ کولو سره CombiMag سره تړلي دي.
د سپراګ ډاولي نورمال موږکان (n = 3/ګروپ، ~2-3 د 0.4 ملی ګرامه/کیلو ګرامه میډیټومیډین (ډومیټر، ایلیوم، آسټرالیا) او 60 ملی ګرامه/کیلو ګرامه کیټامین (ایلیوم، آسټرالیا) میاشتنی) ip) انجیکشن او غیر جراحي شفاهي کینولیشن سره د 16 Ga iv کینولا سره د انټراپیریتونال بې هوشي شوي وو. د دې لپاره چې ډاډ ترلاسه شي چې د ټراچیل هوایی لارې نسج د LV لیږد ترلاسه کوي، دا زموږ د مخکې تشریح شوي میخانیکي ګډوډۍ پروتوکول په کارولو سره حالت شوی و، په کوم کې چې د ټراچیل هوایی لارې سطح په محوري ډول د تار باسکیټ سره مسح شوی و (N-Circle، Nitinol Tipless Stone Extractor NTSE-022115) -UDH، کوک میډیکل، USA) 30 s28. د LV-MP د ټراچیل اداره بیا د ګډوډۍ څخه نږدې 10 دقیقې وروسته په بیولوژیکي خوندیتوب کابینې کې ترسره شوه.
په دې تجربه کې کارول شوی مقناطیسي ساحه د ان ویوو ایکس رې امیجنگ مطالعې ته په ورته ډول تنظیم شوې وه، د ورته مقناطیسونو سره چې د تشناب سټینټ کلپونو په کارولو سره د ټراچیا پورته ساتل شوي وو (شکل 4). د LV-MP 50 μl حجم (2 × 25 μl aliquots) د جیل ټیپ لرونکي پایپټ په کارولو سره ټراچیا (n = 3 څارویو) ته وسپارل شو لکه څنګه چې مخکې تشریح شوی. د کنټرول ګروپ (n = 3 څارویو) ورته LV-MPs د مقناطیس کارولو پرته ترلاسه کړل. د انفیوژن بشپړیدو وروسته، کینولا د ET ټیوب څخه لرې کیږي او څاروی ایستل کیږي. مقناطیس د 10 دقیقو لپاره په خپل ځای کې پاتې کیږي، بیا دا لرې کیږي. موږکانو د میلوکسیکم (1 ملی لیتر / کیلو ګرامه) (ایلیم، آسټرالیا) د فرعي لاندې خوراک ترلاسه کړ چې وروسته د 1 ملی ګرامه / کیلو ګرامه اتیپامازول هایدروکلورایډ (انټیسډان، زویټیس، آسټرالیا) د ip انجیکشن لخوا د انستیزیا بیرته راګرځول کیږي. موږکان ګرم ساتل شوي او د انستیزیا څخه بشپړ رغیدو پورې څارل شوي.
د LV-MP رسولو وسیله په بیولوژیکي خوندیتوب کابینې کې. د ET ټیوب روښانه خړ Luer مرکز د خولې څخه راوتلی لیدل کیدی شي او د پایپټ جیل نوک چې په انځور کې ښودل شوی د ET ټیوب له لارې مطلوب ژوروالي ته د ټراچیا ته داخلیږي.
د LV-MP د خوراک کولو پروسې څخه یوه اونۍ وروسته، څاروي په انساني توګه د 100٪ CO2 تنفس کولو له لارې ووژل شول او د LacZ څرګندونه زموږ د معیاري X-gal درملنې په کارولو سره ارزول شوه. درې کاډل ډیری کارټیلاجینس حلقې لرې شوې ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې د انډوټراچیل ټیوب ځای پرځای کولو څخه کوم میخانیکي زیان یا د مایع ساتل په تحلیل کې شامل نه و. هر ټراچیا په اوږدوالي سره پرې شوی ترڅو د تحلیل لپاره دوه نیمایي برخې رامینځته کړي، او دوی په یوه لوښي کې نصب شوي چې سیلیکون ربړ لري (سیلګارډ، ډاو شرکت) د مینوټین ستنې (د ښه ساینس وسایل) په کارولو سره د لومینل سطح لیدلو لپاره. د لیږد شوي حجرو ویش او نمونه د نیکون مایکروسکوپ (SMZ1500) په کارولو سره د ډیجی لایټ کیمرې او TCapture سافټویر (ټوسن فوټونیکس، چین) سره د مخکینۍ عکس اخیستنې لخوا تایید شوي. انځورونه په 20x میګنیفیکیشن کې ترلاسه شوي (د ټراچیا د بشپړ عرض لپاره ترټولو لوړ ترتیب په شمول)، د ټراچیا ټول اوږدوالی ګام په ګام انځور شوی، د هر عکس ترمنځ کافي اوورلیپ ډاډمن کوي ترڅو د عکس لپاره اجازه ورکړي. "ګنډل". بیا د هرې ټراچیا څخه انځورونه د انځور کمپوزیټ ایډیټر v2.0.3 (مایکروسافټ ریسرچ) په کارولو سره د پلانر حرکت الګوریتم په کارولو سره په یوه واحد مرکب عکس کې راټول شول. د هر څاروي څخه د ټراچیا په مرکب عکسونو کې د LacZ څرګندونې ساحې د اتوماتیک MATLAB سکریپټ (R2020a، MathWorks) په کارولو سره اندازه شوې لکه څنګه چې مخکې تشریح شوي، د 0.35
هره ټراچیا په پارافین کې ځای پر ځای شوې وه او 5 μm برخې پرې شوې وې. برخې د 5 دقیقو لپاره د غیر جانبدار تیز سور سره سره کاونټرسټاین شوې وې او انځورونه د نیکون ایکلیپس E400 مایکروسکوپ، DS-Fi3 کیمرې او NIS عنصر نیول سافټویر (نسخه 5.20.00) په کارولو سره ترلاسه شوي وو.
ټول احصایوي تحلیلونه په ګراف پیډ پریزم v9 (ګراف پیډ سافټویر، انکارپوریشن) کې ترسره شوي. احصایوي اهمیت په p ≤ 0.05 کې ټاکل شوی و. د شاپیرو-ویلک ازموینې په کارولو سره نورمالیت تایید شو، او د LacZ رنګ کولو کې توپیرونه د غیر جوړه شوي t-ټیسټ په کارولو سره ارزول شوي.
په جدول ۱ کې تشریح شوي شپږ MPs د PCXI په کارولو سره معاینه شوي، او لید یې په جدول ۲ کې تشریح شوی. دوه پولی سټیرین MPs (MP1 او MP2؛ په ترتیب سره 18 μm او 0.25 μm) د PCXI لاندې نه لیدل کیده، مګر پاتې نمونې د پیژندلو وړ وې (مثالونه یې په شکل ۵ کې ښودل شوي). MP3 او MP4 (په ترتیب سره 10-15٪ Fe3O4؛ 0.25 μm او 0.9 μm) په کمه اندازه لیدل کیږي. که څه هم ځینې کوچني ذرات ازمول شوي، MP5 (98٪ Fe3O4؛ 0.25 μm) ترټولو څرګند و. د CombiMag محصول MP6 موندل ګران دي. په ټولو قضیو کې، زموږ د MP کشف کولو وړتیا د مقناطیس د کیپلیري سره موازي مخ په وړاندې او شا ژباړلو سره د پام وړ لوړه شوې. کله چې مقناطیس د کیپلیري څخه لرې شول، ذرات په اوږدو تارونو کې غځول شوي، مګر لکه څنګه چې مقناطیس نږدې شول او د مقناطیسي ساحې ځواک زیات شو، د ذراتو تارونه لنډ شول ځکه چې ذرات د کیپلیري پورتنۍ سطحې ته لیږدول شوي (ضمیمه وګورئ). ویډیو S1: MP4)، د سطحې د ذراتو کثافت زیاتوي. برعکس، کله چې مقناطیس د کیپیلري څخه لرې شي، د ساحې ځواک کمیږي او MPs د کیپیلري پورتنۍ سطحې څخه غځیدلي اوږد تارونو ته بیا تنظیم کیږي (ضمیمه ویډیو S2:MP4 وګورئ). وروسته له دې چې مقناطیس حرکت ودروي، ذرات د توازن موقعیت ته رسیدو وروسته د لنډ وخت لپاره حرکت ته دوام ورکوي. لکه څنګه چې MP د کیپیلري پورتنۍ سطحې ته او له هغې څخه لرې حرکت کوي، مقناطیسي ذرات معمولا کثافات د مایع له لارې کشوي.
د PCXI لاندې د MP لید د نمونو ترمنځ د پام وړ توپیر لري. (a) MP3، (b) MP4، (c) MP5 او (d) MP6. دلته ښودل شوي ټول انځورونه د مقناطیس سره اخیستل شوي چې نږدې 10 ملي میتر مستقیم د کیپلیري څخه پورته موقعیت لري. ښکاره لوی حلقې د هوا بلبلونه دي چې په کیپلیري کې بند پاتې دي، په روښانه ډول د فیز برعکس عکس اخیستنې تور او سپین څنډې ځانګړتیاوې ښیې. سور بکس د برعکس لوړولو میګنیفیکیشن لري. په یاد ولرئ چې په ټولو ارقامو کې د مقناطیس سکیماتیک قطرونه د پیمانه کولو لپاره ندي او د ښودل شوي څخه نږدې 100 ځله لوی دي.
لکه څنګه چې مقناطیس د کیپلیري په پورتنۍ برخه کې کیڼ او ښي خوا ته ژباړل کیږي، د MP تار زاویه د مقناطیس سره سمون لپاره بدلیږي (شکل 6 وګورئ)، پدې توګه د مقناطیسي ساحې کرښې تشریح کوي. د MP3-5 لپاره، وروسته له دې چې تار د حد زاویې ته ورسیږي، ذرات د کیپلیري د پورتنۍ سطحې سره کش کیږي. دا ډیری وختونه د MPs په لویو ډلو کې د کلستر کیدو لامل کیږي چیرې چې مقناطیسي ساحه خورا قوي وي (ضمیمه ویډیو S3:MP5 وګورئ). دا په ځانګړي ډول هغه وخت څرګندیږي کله چې د کیپلیري پای ته نږدې عکس اخیستل کیږي، کوم چې MPs د مایع-هوا انٹرفیس کې راټول او متمرکز کوي. په MP6 کې ذرات، کوم چې د MP3-5 په پرتله د تشخیص لپاره ډیر ستونزمن وو، د مقناطیس د کیپلیري په اوږدو کې حرکت کولو سره نه راښکته شوي، مګر د MP تارونه جلا شوي، ذرات د لید په ساحه کې پریږدي (ضمیمه ویډیو S4:MP6 وګورئ). په ځینو مواردو کې، کله چې پلي شوی مقناطیسي ساحه د عکس اخیستلو موقعیت څخه د مقناطیس په لوی واټن کې حرکت کولو سره کمه شوه، پاتې شوي MPs ورو ورو د جاذبې له لارې د ټیوب لاندې سطحې ته ښکته شول پداسې حال کې چې په تار کې پاتې کیږي (ضمیمه ویډیو S5: MP3 وګورئ).
د MP تار زاویه بدلیږي کله چې مقناطیس د کیپلیري پورته ښي خوا ته ژباړل کیږي. (a) MP3، (b) MP4، (c) MP5 او (d) MP6. سور بکس د برعکس لوړولو لویوالی لري. په یاد ولرئ چې اضافي ویډیوګانې معلوماتي دي ځکه چې دوی مهم ذرې جوړښت او متحرک معلومات څرګندوي چې پدې جامد عکسونو کې نشي لیدل کیدی.
زموږ ازموینو ښودلې چې د مقناطیس ورو ورو حرکت د ټراچیا په اوږدو کې د پیچلي حرکت په شرایطو کې د MP لید اسانه کوي. په ویوو کې ازموینه ترسره نه شوه ځکه چې د پولیټیرین مڼې (MP1 او MP2) په کیپلیري کې نه لیدل کیدې. د پاتې څلورو MPs څخه هر یو په ویوو کې د مقناطیس اوږد محور سره د ټراچیا پورته شاوخوا 30 درجې څخه عمودی زاویه کې تنظیم شوی ازموینه وشوه (شکلونه 2b او 3a وګورئ)، ځکه چې دا د MP اوږد زنځیرونو پایله درلوده او د مقناطیس ترتیب پای ته رسیدو څخه ډیر اغیزمن و. د هیڅ ژوندي څارویو په ټراچیا کې MP3، MP4 او MP6 ونه موندل شول. کله چې د موږک هوایی لارې د څارویو د انساني وژنې وروسته عکس واخیستل شي، ذرات حتی هغه وخت هم پټ پاتې شول کله چې د سرنج پمپ په کارولو سره اضافي حجم اضافه شو. MP5 د اوسپنې اکسایډ لوړه کچه درلوده او یوازینی لیدل کیدونکی ذره وه، او له همدې امله د MP د ان ویوو چلند ارزولو او ځانګړتیا لپاره کارول کیده.
د MP د زیږون پرمهال د ټراچیا په سر د مقناطیس ایښودل د لید په ساحه کې د ډیری، مګر ټولو نه، MPs متمرکز کیدو لامل شو. ټراچیا ته ننوتل شوي ذرات په انساني قرباني شوي څارویو کې غوره لیدل کیږي. شکل 7 او ضمیمه ویډیو S6: MP5 د وینټرل ټراچیا په سطحه د ذراتو چټک مقناطیسي نیول او سمون ښیې، دا په ګوته کوي چې MPs د ټراچیا مطلوب سیمو ته لیږدول کیدی شي. کله چې د MP د زیږون وروسته د ټراچیا په اوږدو کې ډیر لرې لټون کول، ځینې MPs د کارینا سره نږدې وموندل شول، دا وړاندیز کوي چې د مقناطیسي ساحې ځواک د ټولو MPs راټولولو او ساتلو لپاره کافي نه و، ځکه چې دوی د مایع پروسې په جریان کې د اعظمي مقناطیسي ساحې ځواک سیمې له لارې لیږدول شوي وو. سره له دې، د زیږون وروسته د MP غلظت د انځور شوي ساحې شاوخوا لوړ و، دا وړاندیز کوي چې ډیری MPs د هوایی لارې په سیمو کې پاتې شوي چیرې چې پلي شوي مقناطیسي ساحې ځواک ترټولو لوړ و.
د (الف) څخه مخکې او (ب) د MP5 د رسولو وروسته د یوې نوې مړې شوې موږک د ټراچیا ته د مقناطیس سره چې د عکس اخیستلو ساحې څخه پورته موقعیت لري. انځور شوې ساحه د دوه غضروف حلقو ترمنځ موقعیت لري. د MP رسولو دمخه، په هوایی لاره کې یو څه مایع شتون لري. سور بکس د برعکس لوړولو میګنیفیکیشن لري. دا انځورونه د هغه ویډیو څخه دي چې په ضمیمه ویډیو S6:MP5 کې ښودل شوي.
په ویوو کې د ټراچیا په اوږدو کې د مقناطیس ژباړل د دې لامل شو چې د MP زنځیر د هوایی لارې په سطحه کې زاویه بدله کړي لکه څنګه چې په کیپلیریز کې لیدل کیږي (شکل 8 او ضمیمه ویډیو S7:MP5 وګورئ). په هرصورت، زموږ په څیړنه کې، MPs د ژوندي هوایی لارې په سطحه کې نشي کش کیدی لکه څنګه چې دوی د کیپلیریز سره کولی شي. په ځینو مواردو کې، د MP زنځیر به اوږد شي ځکه چې مقناطیس کیڼ او ښي خوا ته حرکت کوي. په زړه پورې خبره دا ده چې موږ دا هم وموندله چې د ذراتو تار داسې ښکاري چې د سطحې مایع طبقې ژوروالی بدلوي کله چې مقناطیس د ټراچیا په اوږدو کې په اوږدوالي ډول حرکت کوي، او پراخیږي کله چې مقناطیس مستقیم سر ته حرکت کوي او د ذراتو تار عمودی موقعیت ته ګرځول کیږي (ضمیمه ویډیو S7 وګورئ). : MP5 په 0:09 کې، ښکته ښي خوا ته). د حرکت ځانګړتیا نمونه هغه وخت بدله شوه کله چې مقناطیس د ټراچیا په پورتنۍ برخه کې په اړخ کې بدل شو (یعنې د ټراچیا د اوږدوالي په پرتله د څارویو کیڼ یا ښي خوا ته). ذرات لاهم په روښانه ډول لیدل کیده کله چې دوی حرکت کاوه، مګر کله چې مقناطیس د ټراچیا څخه لرې شو، د ذراتو تارونو سرونه لیدل کیده (ضمیمه ویډیو S8:MP5 وګورئ، په 0:08 پیل کیږي). دا د MP چلند سره مطابقت لري چې موږ یې د شیشې کیپلیري کې د پلي شوي مقناطیسي ساحې لاندې مشاهده کړې.
د انځورونو مثال چې د ژوندي بې هوش شوي موږک په ټراکیا کې MP5 ښیې. (a) مقناطیس د ټراکیا پورته او کیڼ اړخ ته د عکسونو ترلاسه کولو لپاره کارول کیږي، بیا (b) وروسته له دې چې مقناطیس ښي خوا ته حرکت وکړي. سور بکس د برعکس لوړولو لویوالی لري. دا انځورونه د ویډیو څخه دي چې په ضمیمه ویډیو S7:MP5 کې ښودل شوي.
کله چې دوه قطبونه د trachea پورته او لاندې په شمال-جنوب لوري کې تنظیم شوي وو (یعنې جذب کول؛ شکل 3b)، د MP تارونه اوږد ښکاره شول او د trachea په اړخ دیوال کې موقعیت درلود پرځای د dorsal tracheal سطحې باندې (ضمیمه ویډیو S9:MP5 وګورئ). په هرصورت، د مایع رسولو وروسته په یوه واحد ځای کې د ذراتو لوړ غلظت (یعنې د trachea د dorsal سطحه) کشف نه شو کله چې دوه ګونی مقناطیس وسیله کارول کیده، کوم چې معمولا هغه وخت پیښیږي کله چې یو واحد مقناطیس وسیله کارول کیږي. بیا کله چې یو مقناطیس د قطبونو بیرته راګرځولو لپاره تنظیم شوی و (شکل 3c)، د لید په ساحه کې د لیدلو وړ ذراتو شمیر د تحویلۍ وروسته زیات نه شو. د دوه ګونی مقناطیس دواړو ترتیبونو تنظیم د لوړ مقناطیسي ساحې ځواک له امله ننګونکی دی چې په ترتیب سره مقناطیسونه راوباسي یا فشار راوړي. بیا تنظیم د هوایی لارې سره موازي یو واحد مقناطیس ته بدل شو مګر د هوایی لارې څخه په 90 درجو کې تیریږي ترڅو د ساحې کرښې د tracheal دیوال څخه په اورتوګونلي ډول تیریږي (شکل 3d)، یو سمت ډیزاین شوی ترڅو دا معلومه کړي چې ایا د ذراتو راټولول په د اړخ دیوال لیدل کیدی شي. په هرصورت، پدې ترتیب کې، د MP جمع کولو یا مقناطیس حرکت هیڅ پیژندل کیدونکی حرکت نه و. د دې ټولو پایلو پراساس، د ان ویوو جین کیریر مطالعاتو لپاره یو واحد مقناطیس، 30 درجې سمت ترتیب (شکل 3a) غوره شو.
کله چې د انسان وژنې وروسته سمدلاسه څاروی په مکرر ډول انځور شو، د نسجونو د ګډوډ حرکت نشتوالی پدې معنی و چې د مقناطیس د ژباړې حرکت سره سم په روښانه انټرکونډرال ساحه کې د ذراتو کوچنۍ او لنډې کرښې پیژندل کیدی شي. سره له دې، لاهم د MP6 ذراتو شتون او حرکت په روښانه توګه نشي لیدلی.
د LV-LacZ ټایټر 1.8 × 108 TU/ml و، او د CombiMag MP (MP6) سره د 1:1 مخلوط کولو وروسته، څارویو د 9 × 107 TU/ml LV موټر (یعنې 4.5 × 106 TU/rat) 50 μl tracheal دوز ترلاسه کړ. په دې مطالعاتو کې، د زیږون پرمهال د مقناطیس د ژباړلو پرځای، موږ مقناطیس په یوه موقعیت کې تنظیم کړ ترڅو معلومه کړو چې ایا د LV لیږد (a) د مقناطیسي ساحې په نشتوالي کې د ویکتور تحویلۍ په پرتله ښه کیدی شي، او (b) متمرکز کیدی شي د هوایی لارې حجرې د پورتنۍ هوایی لارې مقناطیسي هدف سیمو ته لیږدول کیږي.
د مقناطیسونو شتون او د LV ویکتورونو سره یوځای د CombiMag کارول د څارویو روغتیا باندې منفي اغیزې نه ښیې، لکه څنګه چې زموږ د معیاري LV ویکتور تحویلي پروتوکول درلود. د میخانیکي ګډوډۍ سره مخ شوي د tracheal سیمې مخکینۍ عکسونه (ضمیمه انځور 1) ښیې چې د LV-MP سره درملنه شوي څارویو په ډله کې د لیږد کچه د پام وړ لوړه وه کله چې مقناطیس شتون درلود (انځور 9a). د کنټرول ګروپ کې یوازې د نیلي LacZ داغ لږ مقدار شتون درلود (انځور 9b). د نورمال شوي X-Gal داغ لرونکو سیمو اندازه کول ښیې چې د مقناطیسي ساحې په شتون کې د LV-MP اداره کول نږدې 6 ځله ښه والی رامینځته کړی (انځور 9c).
د مثال په توګه مرکب انځورونه چې د LV-MP لخوا د tracheal transduction ښیې (a) د مقناطیسي ساحې په شتون کې او (b) د مقناطیس په نشتوالي کې. (c) د مقناطیس کارولو پرمهال د trachea دننه د LacZ transduction په نورمال شوي ساحه کې د احصایوي پلوه د پام وړ پرمختګ (*p = 0.029، t-ټیسټ، n = 3 په هر ګروپ، اوسط ± SEM).
بې طرفه چټک سور رنګ لرونکي برخې (مثال په ضمیمه شکل 2 کې ښودل شوی) د LacZ رنګ لرونکي حجرې په ورته نمونه او موقعیت کې ښودل شوي لکه څنګه چې مخکې راپور شوي.
د هوا د لارې جین درملنې لپاره یوه مهمه ننګونه د علاقې وړ سیمو ته د کیریر ذراتو دقیق ځای په ځای کول او د هوا جریان او فعال بلغم پاکولو په شتون کې په حرکت کونکي سږو کې د لیږد موثریت لوړې کچې ترلاسه کول دي. د CF هوایی لارې ناروغۍ درملنې لپاره ډیزاین شوي د LV کیریرونو لپاره، د ترسره کونکي هوایی لارې دننه د کیریر ذراتو د استوګنې وخت زیاتول تر دې دمه یو ناڅرګند هدف و. لکه څنګه چې کاسټیلاني او نورو لخوا اشاره شوې، د لیږد ښه کولو لپاره د مقناطیسي ساحو کارول د نورو جین تحویلي میتودونو لکه الیکټروپوریشن په پرتله ګټې لري، ځکه چې دا کولی شي سادگي، لګښت اغیزمنتوب، د تحویلي ځای په ځای کول، ډیر موثریت، او لنډ انکیوبیشن وختونه، او ممکن د کیریر کوچنی خوراک سره یوځای کړي. په هرصورت، د بهرني مقناطیسي ځواکونو تر اغیز لاندې په هوایی لارو کې د مقناطیسي ذراتو ان ویوو زیرمه کول او چلند هیڅکله نه دی تشریح شوی، او نه هم په حقیقت کې د دې میتود امکان په ژوندیو هوایی لارو کې د جین څرګندولو کچې لوړولو لپاره په ویوو کې ښودل شوی.
زموږ د ان ویټرو سنکروټرون PCXI تجربو ښودلې چې ټول هغه ذرات چې موږ یې ازموینه کړې، د پولی سټیرین MP پرته، د هغه عکس اخیستنې ترتیب کې لیدل کیده چې موږ یې کارولی و. د مقناطیسي ساحې په شتون کې، MPs تارونه جوړوي چې اوږدوالی یې د ذرې ډول او مقناطیسي ساحې ځواک سره تړاو لري (یعنې د مقناطیس نږدېوالی او حرکت). لکه څنګه چې په شکل 10 کې ښودل شوي، هغه تارونه چې موږ یې ګورو د هر انفرادي ذرې مقناطیس کیدو او د هغې د خپل محلي مقناطیسي ساحې هڅولو له امله رامینځته کیږي. دا جلا ساحې د نورو ورته ذرو د راټولیدو او نښلولو لامل کیږي، د ګروپ تار په څیر حرکتونو سره د نورو ذراتو د محلي کشش او تکراري ځواکونو څخه د محلي ځواکونو له امله.
په سکیماتیک ډول ښودل شوي چې (a,b) د مایع ډکو کیپلیریزونو دننه رامینځته شوي ذرې ټرینونه او (c,d) د هوا ډکې ټراچیا. په یاد ولرئ چې کیپلیریز او ټراچیا پیمانه ته نه دي رسم شوي. پینل (a) د MP توضیحات هم لري، کوم چې د Fe3O4 ذرات لري چې په تارونو کې تنظیم شوي دي.
کله چې مقناطیس د کیپلیري څخه پورته حرکت وکړ، د ذرې تار زاویه د MP3-5 لپاره چې Fe3O4 لري یو مهم حد ته ورسیده، له هغې وروسته د ذرې تار نور په اصلي موقعیت کې پاتې نه شو، مګر د سطحې سره نوي موقعیت ته لاړ. مقناطیس. دا اغیزه احتمال لري ځکه چې د شیشې کیپلیري سطح دومره نرمه ده چې دا حرکت ته اجازه ورکړي. په زړه پورې خبره دا ده چې MP6 (CombiMag) دا ډول چلند نه دی کړی، ممکن ځکه چې ذرات کوچني وو، مختلف پوښونه یا د سطحې چارجونه یې درلودل، یا د ملکیت وړونکي مایع د دوی د حرکت کولو وړتیا اغیزمنه کړې. د CombiMag ذراتو د عکس برعکس هم کمزوری دی، دا وړاندیز کوي چې مایع او ذرات ممکن ورته کثافت ولري او له همدې امله په اسانۍ سره یو بل ته حرکت نه کوي. ذرات هم بند کیدی شي که چیرې مقناطیس ډیر ګړندی حرکت وکړي، دا په ګوته کوي چې د مقناطیسي ساحې ځواک تل نشي کولی په مایع کې د ذرو ترمنځ رګونه له منځه یوسي، دا وړاندیز کوي چې شاید دا د حیرانتیا خبره نه وي چې د مقناطیسي ساحې ځواک او د مقناطیس او هدف ساحې ترمنځ فاصله خورا مهمه ده. په ګډه اخیستل، دا پایلې دا هم وړاندیز کوي چې، پداسې حال کې چې مقناطیس کولی شي ډیری MPs ونیسي چې د هدف ساحې څخه تیریږي، دا امکان نلري چې د ټراچیا د سطحې په اوږدو کې د CombiMag ذرات د حرکت کولو لپاره په مقناطیسونو تکیه کیدی شي. له همدې امله، موږ دې پایلې ته رسیدلي یو چې په ویوو کې د LV-MP مطالعات باید د جامد مقناطیسي ساحو څخه کار واخلي ترڅو د هوایی لارې ونې ځانګړي سیمې په فزیکي توګه په نښه کړي.
کله چې ذرات په بدن کې داخل شي، نو د بدن د پیچلو حرکت کوونکو نسجونو په شرایطو کې یې پیژندل ګران دي، مګر د دوی د کشف کولو وړتیا د مقناطیس په افقي ډول د ټراچیا څخه پورته د MP تارونو "ویجګل" کولو سره لوړه شوې. که څه هم ژوندی عکس اخیستل ممکن دي، د ذراتو حرکت پیژندل اسانه دي کله چې حیوان په انساني توګه ووژل شي. د MP غلظت عموما په دې ځای کې لوړ و کله چې مقناطیس د عکس اخیستلو ساحې څخه پورته موقعیت درلود، که څه هم ځینې ذرات معمولا د ټراچیا په اوږدو کې موندل شوي. د ان ویټرو مطالعاتو برعکس، ذرات د مقناطیس په ژباړلو سره د ټراچیا په اوږدو کې نشي کش کیدی. دا موندنه د دې سره مطابقت لري چې څنګه بلغم چې د ټراچیا سطح پوښي معمولا تنفس شوي ذرات پروسس کوي، دوی په بلغم کې بندوي او وروسته د میوکوسیلري پاکولو میکانیزم لخوا پاکیږي.
موږ فرضیه وکړه چې د ټراچیا پورته او لاندې د جذب لپاره د مقناطیسونو کارول (انځور 3b) ممکن د مقناطیسي ساحې پرځای ډیر یونیفورم مقناطیسي ساحه رامینځته کړي، د مقناطیسي ساحې پرځای چې په یوه نقطه کې خورا متمرکز وي، په بالقوه توګه د ذراتو ډیر یونیفورم ویش لامل کیږي. په هرصورت، زموږ لومړنۍ مطالعې د دې فرضیې ملاتړ کولو لپاره روښانه شواهد ونه موندل. په ورته ډول، د مقناطیسونو د یوې جوړې تنظیم کول چې د شاته کولو لپاره (انځور 3c) په انځور شوي ساحه کې د ډیرو ذراتو زیرمه کولو پایله نه درلوده. دا دوه موندنې ښیي چې د دوه ګوني مقناطیس تنظیم د MP هدف کولو سیمه ایز کنټرول د پام وړ ښه نه کوي، او دا چې پایله یې قوي مقناطیسي ځواکونه تنظیم کول ستونزمن دي، دا طریقه لږ عملي کوي. په ورته ډول، د ټراچیا پورته او له لارې د مقناطیس سمت کول (انځور 3d) هم د انځور شوي ساحې کې د ساتل شوي ذراتو شمیر زیات نه کړ. د دې بدیل ترتیباتو څخه ځینې ممکن بریالي نه وي ځکه چې دوی د زیرمه کولو ساحه کې د ټیټ مقناطیسي ساحې ځواک پایله لري. له همدې امله، د 30 درجې زاویې واحد مقناطیس ترتیب (انځور 3a) د ان ویوو ازموینې لپاره ترټولو اسانه او خورا مؤثره میتود ګڼل کیږي.
د LV-MP مطالعې ښودلې چې کله د LV ویکتورونه د CombiMag سره یوځای شول او د مقناطیسي ساحې په شتون کې د فزیکي ګډوډۍ وروسته تحویل شول، د کنټرولونو په پرتله په trachea کې د لیږد کچه د پام وړ لوړه شوه. د سنکروټرون امیجنگ مطالعاتو او LacZ پایلو پراساس، مقناطیسي ساحه په ښکاره ډول د دې توان درلود چې LV د trachea دننه وساتي او د ویکتور ذراتو شمیر کم کړي چې سمدلاسه سږو ته ژور ننوځي. د هدف کولو دا ډول پرمختګونه ممکن د لوړ موثریت لامل شي پداسې حال کې چې تحویل شوي ټایټرونه، د هدف څخه بهر لیږد، التهابي او معافیتي اړخیزې اغیزې، او د جین کیریر لګښتونه کموي. په مهمه توګه، د جوړونکي په وینا، CombiMag د نورو جین لیږد میتودونو سره په ګډه کارول کیدی شي، پشمول د نورو ویروس ویکتورونو (لکه AAV) او نیوکلیک اسیدونو سره.
د پوسټ وخت: جولای-۱۶-۲۰۲۲
