Waxaa lagu hagaajiyay wareejinta hiddo-wadaha marin-haweedka vivo iyadoo la adeegsanayo hagitaan magnetic iyo horumarinta borotokoolka la wargeliyay iyadoo la adeegsanayo sawir-qaadista synchrotron

Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com. Nooca browserka aad isticmaalayso wuxuu leeyahay taageero xaddidan oo CSS ah. Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho browserka la cusboonaysiiyay (ama dami qaabka ku habboonaanta ee Internet Explorer) Inta lagu jiro, si loo xaqiijiyo taageerada joogtada ah, waxaan soo bandhigi doonaa goobta iyada oo aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Xididdada hidda-wadaha ee daawaynta cudurka sambabada cystic fibrosis waa inay bartilmaameedsadaan marinnada hawo-mareenka sababta oo ah beddelka sambabada ee durugsan ma bixiso faa'iido daweyn. Hidde sidayaasha ee marinnada hawadu waa muhiim laakiin way adagtahay in la gaaro Qaybaha magnetic ee trachea ee jiirka la suuxiyay si ay u baaraan dhaqdhaqaaqa iyo qaababka dabeecadaha shakhsi ahaaneed iyo kuwa bulk ee vivo. Waxaan sidoo kale qiimeynay in bixinta qaybaha magnetic lentiviral ee joogitaanka goobta magnetic ay kordhin doonto waxtarka transduction ee trachea. Vivo.Particles si fudud looma jiidi karo dusha sare ee hawada nool ee magnets, laakiin inta lagu guda jiro gaadiidka, kaydka ayaa ku urursan berrinkii view halkaas oo beerta magnetic waa xoog badan. Waxtarka Transduction ayaa sidoo kale kor u kacay lix laab marka qaybaha magnetic lentiviral ayaa la geeyey joogitaanka ah field magnetic. Wadajir, natiijooyinkani waxay soo jeedinayaan in qaybta lentiviral ee magnetic laga yaabaa in la hagaajiyo habka magnetic. iyo kordhinta heerarka gudbinta ee samaynta marinnada hawo-mareenka ee vivo.
Cystic fibrosis (CF) waxaa sababa kala duwanaansho hal hidde ah oo loo yaqaan CF transmembrane conductance conductance regulator (CFTR). waxay wax u dhimaysaa awoodda nidaamka gaadiidka mucociliary (MCT) si ay u nadiifiso qaybaha neefsashada iyo cudur-sidaha hawada hawada. Hadafkayagu waa in aan horumarino daaweynta lentiviral (LV) si loo bixiyo nuqulka saxda ah ee hidda-wadaha CFTR iyo hagaajinta ASL, MCT, iyo caafimaadka sambabada, iyo in la sii wado horumarinta tiknoolajiyada cusub ee awood u leh in lagu cabbiro xuduudahan vivo1.
VV vectors waa mid ka mid ah musharaxiinta ugu horreeya ee daaweynta hiddo-wadaha hawada ee CF, badanaa sababtoo ah waxay si joogto ah u dhexgelin karaan hidda-wadaha daweynta ee unugyada asaasiga ah ee hawo-mareenka (unugyada marin-haweedka hawo-mareenka) waa halka cudurka sambabada CF uu ka bilaabmo. Bixinta faleebo qoto dheer oo sambabada ah ayaa laga yaabaa in ay keento transduction alveolar, laakiin tani ma laha faa'iido daaweyneed ee CF. Si kastaba ha ahaatee, dareeraha sida kuwa hidde-sideyaasha ayaa si dabiici ah u haajiray alveoli marka la keeno waxyi ka dib dhalmada3,4 iyo qaybaha daweynta ayaa si degdeg ah loogu nadiifiyaa godka afka. vector ayaa ku sii xigta unugyada bartilmaameedka si ay u oggolaadaan qaadashada gacanta - "waqtiga degenaanshaha" 5 - taas oo si sahlan loo yareeyo socodka hawada ee caadiga ah ee gobolka iyo sidoo kale isku-dubarid xabka xabka ah iyo MCT. For CF, awoodda ay u kordhiso wakhtiga degenaanshaha ee LV ee gudaha marinka hawo-mareenka ayaa muhiim ah si loo gaaro heerar sare oo wareejin ah ee gobolkan, laakiin ilaa hadda waxay ahayd mid adag.
Si looga gudbo caqabadan, waxaan soo jeedineynaa in qaybaha magnetic LV (MPs) ay ku caawin karaan laba siyaabood oo is kaaba ah. Marka hore, waxaa lagu hagi karaa si magnetically ah oogada hawada si loo hagaajiyo bartilmaameedka iyo caawinta qaybaha hidde-sideyaasha inay ku noolaadaan gobolka hawo-mareenka ee la rabo; iyo ASL) si ay ugu guuraan lakabka unugyada 6.MPs ayaa si weyn loo isticmaalay sida baabuurta gudbinta daroogada la beegsaday marka ay ku xidhaan unugyada difaaca jirka, daawooyinka kiimikaad, ama molecules kale oo yaryar oo ku dheggan xuubka unugyada ama ku xidha soo dhaweynta dusha unugyada ee khuseeya oo ku urura goobaha burooyinka iyada oo ay jirto koronto taagan. Goobaha Magnetic ee Daaweynta Kansarka 7. Farsamooyinka kale ee "hyperthermal" waxay ujeedadoodu tahay inay kululeeyaan MPs marka ay la kulmaan goobaha magnetic, taas oo burburinaysa unugyada burooyinka. Mabda'a wareejinta magnetic, kaas oo beerta magnetka loo isticmaalo sida wakiilka gudbinta si kor loogu qaado wareejinta DNA ee unugyada, waxaa badanaa loo isticmaalaa in vitro iyadoo la adeegsanayo tiro badan oo ah unugyada fayraska ee aan fayraska ahayn. of magnetotransfection LV LV ayaa la aasaasay, iyadoo in vitro bixinta LV-MPs in a line a bronkie epithelial unugga aadanaha joogitaanka garoonka a static magnetic, kordhinta waxtarka transduction by 186-laab marka la barbar dhigo LV vector kali.LV-MP ayaa sidoo kale codsatay in vitro ah model CF ah, halkaas oo gudbinta magnetic kordhay LV joogitaanka CF ee dhaqanka - xaako10.Si kastaba ha ahaatee, in vivo magnetotransfection ee xubnaha ayaa helay dareen yar oo kaliya ayaa lagu qiimeeyay in a daraasado xayawaan ah dhowr11,12,13,14,15, gaar ahaan sambabada16,17. Si kastaba ha ahaatee, fursadaha loogu talagalay gudbinta magnetic in CF therapy sambabada waa cad.Tan et al. dhalmada sambabada waxay u gogol xaaraysaa xeeladaha neefsashada mustaqbalka ee CFTR si loo hagaajiyo natiijooyinka caafimaad ee bukaanada CF"6.
Habdhaqanka qaybaha magnetic yar ee sagxadaha hawada ee joogitaanka goobta magnetic codsatay way adagtahay in la arko oo la barto, sidaas awgeedna si liidata loo fahmo Waxa intaa dheer, habkayaga qiimaynta MCT waxay isticmaashaa qaybo dhexroor ah 10-35 µm oo ka kooban alumina ama galaas index refractive sare sida calaamadaha MCT oo la arki karo iyadoo la isticmaalayo PB-PCXI21.Labada farsamo waxay ku haboon yihiin muuqaalaynta noocyo kala duwan oo qayb ka mid ah, oo ay ku jiraan MP.
Sababtoo ah xalinta booska sare iyo ku meel gaarka ah, farsamooyinkayada falanqaynta ee PB-PCXI ee ku salaysan ASL iyo MCT waxay si fiican ugu habboon yihiin baarista dhaqdhaqaaqa iyo qaababka dabeecadaha hal-abuurka ah ee hal-abuurka ah ee Vivo si ay nooga caawiyaan fahamka iyo hagaajinta farsamooyinka gudbinta hidda-wadaha MP. Habka aan halkan uga shaqeyno waxay ka soo baxdaa daraasaddayada iyadoo la adeegsanayo SPring-8 BL20B2 ee dhaqdhaqaaqa muuqaalka ah ee soo socda. marinnada hawada sanbabada iyo sambabada ee jiirarka si ay kaaga caawiyaan sharaxida qaababka hidde-sidaha aan labbiska lahayn ee lagu arkay daraasadaha xayawaanka sidaha 3,4.
Ujeedada daraasaddan ayaa ahayd in la isticmaalo synchrotron PB-PCXI si loo arko dhaqdhaqaaqa in vivo ee taxane ah oo xildhibaanno ah oo ku jira hawo-mareenka ee jiirka noolaha. Daraasadaha sawir-qaadista ee PB-PCXI waxaa loogu talagalay in lagu tijaabiyo tiro badan oo MPs ah, xoog magnetic, iyo goobo si loo go'aamiyo saamaynta ay ku leeyihiin dhaqdhaqaaqa MP Daraasado taxane ah oo labaad, waxaan raadinay inaan isticmaalno qaabeynta ugu wanaagsan si aan u muujino qaabka gudbinta ee ka timaadda in vivo gaarsiinta LV-MPs marinka hawo-mareenka, taasoo ku saleysan malo ah in gaarsiinta LV-MPs ee macnaha guud ee bartilmaameedka hawo-mareenka ay keeni karto isbedel.
Dhammaan daraasaadka xayawaanka waxaa lagu sameeyay habraacyo ay ansixisay Jaamacadda Adelaide (M-2019-060 iyo M-2020-022) iyo SPring-8 Synchrotron Animal Animal Ethics Committee. Tijaabooyinka waxaa la sameeyay si waafaqsan tilmaamaha ARRIVE.
Dhammaan sawirada raajada waxaa lagu sameeyay BL20XU beamline ee SPring-8 synchrotron ee Japan, iyadoo la adeegsanayo qalab la mid ah kii hore loogu sharraxay 21,22. Si kooban, sanduuqa tijaabada ah wuxuu ku yaalaa 245 m oo ka soo jeeda giraanta kaydinta synchrotron. Tusaale-ilaa-fiiri fogaanta 0.6 m ayaa loo isticmaalaa daraasadaha sawir-qaadista qayb ka mid ah 0.3. Tamarta iftiinka monochromatic ee 25 keV ayaa la isticmaalay. Sawirada waxaa lagu qabtay iyada oo la adeegsanayo beddelaha X-ray-ga sare (SPring-8 BM3) oo lagu daray qalabka sCMOS. Beddeluhu wuxuu u beddelaa raajada iftiinka muuqda isagoo isticmaalaya 10 µm scintillator qaro weyn (Gd3Al2Ga3O12), kaas oo markaa loo adeegsanayo dareeme1CMOS0 microscope 0.3) .SCMOS qalabka wax baadha waxa uu ahaa Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, Japan) oo leh cabbir diyaarsan oo ah 2048 × 2048 pixels iyo cabbirka pixel ceeriin ee 6.5 × 6.5 µm. Habayntani waxa ay soo saartaa cabbirka isotropic isotropic oo wax ku ool ah oo ah 0.51 µm cabirka 0.51 mm dhererka × 1. dhererka × 1. 100 ms ayaa loo doortay si loo kordhiyo saamiga signal-ilaa-sanqa ee qaybaha magnet-ka ee gudaha iyo dibadda marin-haweedka iyada oo la yareynayo farshaxanka dhaqdhaqaaqa neefsashada ee neefsashada. Daraasadaha vivo, shutter-ka degdega ah ee raajada ayaa lagu dhejiyay dariiqa raajada si loo xaddido qiyaasta shucaaca iyada oo la xirayo iftiinka raajada ee u dhexeeya soo-gaadhista.
Side LV looma isticmaalin wax SPring-8 PB-PCXI daraasaadka sawirka sababtoo ah qolka sawirka BL20XU ma aha Biosafety Heerka 2 shahaado. Halkii, waxaan dooranay tiro ka mid ah xildhibaanada si fiican loo yaqaan oo ka yimid laba alaab-qeybiyeyaal ganacsi - oo daboolaya cabbirro kala duwan, qalabyo, uruurinta birta, iyo codsiyada gudaha MP-ga marka ugu horeysa si ay u fahmaan sida muraayadaha noolaha iyo muraayadaha gudaha MP4. hawo mareenada. dusha sare. MPs waxay u dhexeeyaan cabbirka 0.25 ilaa 18 μm waxaana laga sameeyaa agabyo kala duwan (eeg Shaxda 1), laakiin halabuurka muunad kasta, oo ay ku jiraan cabbirka qaybaha magnetic gudaha MP, lama garanayo. Iyada oo ku saleysan daraasadaha MCT ee ballaaran Kala goynta xayndaabyada isku xiga si loo arko muuqaalka la xoojiyey ee dhaqdhaqaaqa MP. Hal cabirkiisu yahay 0.25 μm wuu ka yar yahay xallinta aaladda sawir-qaadista, laakiin PB-PCXI ayaa la filayaa inay ogaato farqiga mugga iyo dhaqdhaqaaqa dheecaanka dusha sare ee lagu shubo ka dib marka la dhigo.
Muunadaha MP kasta ee Shaxda 1 waxaa lagu diyaariyey 20 μl kaabadaha galaas (Drummond Microcaps, PA, USA) oo leh dhexroorka gudaha ee 0.63 mm. Qaybaha corpuscular ayaa laga heli karaa biyaha, halka CombiMag ay ku jiraan dareeraha gaarka ah ee soo saaraha. Tubo kasta waa kala badh ka buuxsamay dareere (qiyaastii 1) muunadda 11). capillaries ayaa lagu dhejiyay si toos ah marxaladda muunada ee sanduuqa sawirka, siday u kala horreeyaan, oo la dhigay cidhifyada dareeraha. 19 mm dhexroor (28 mm dheer) nickel shell naad earth neodymium iron boron (NdFeB) magnet (N35, bisad. No. LM1652, Jaycar Electronics, Australia) oo leh haraaga hadhaaga ah si loo gaaro magnetization meel fog 1. inta lagu guda jiro sawir-qaadista. Sawirka raajada helitaanka wuxuu bilaabmaa marka magnetku uu ku yaal meel qiyaastii 30 mm ka sarreysa muunada, sawiradana waxaa lagu helaa qiyaasta 4 fareeshka ilbiriqsi kasta. Inta lagu jiro sawir-qaadista, magnetka ayaa la keenay meel u dhow tuubada muraayadda muraayadda (qiyaastii 1 mm) ka dibna loo tarjumay tuubada si loo qiimeeyo saameynta xoogga goobta iyo booska.
In vitro imaging set oo ay ku jiraan muunado MP oo ku jira koofiyada dhalada ee heerka turjumaada muunada xy. Jidka raajada raajada waxa lagu calaamadeeyay xariiq guduudan oo casaan ah.
Marka la dhiso muuqaalka in vitro ee MP-yada, qayb ka mid ah iyaga ayaa lagu tijaabiyay vivo ee nooca dheddigga ah ee albino Wistar jiirka (~ 12 toddobaad jir ah, ~ 200 g).0.24 mg/kg medetomidine (Domitor®, Zenoaq, Japan), 3.2 mg/kg midazolam (Dormicum®, mg/Japan) laakiin Pjapan. (Vetorphale®, Meiji Seika) Jiirka waxaa lagu suuxiyay isku dar ah Pharma), Japan) cirbadeynta intraperitoneal. Ka dib suuxinta, waxaa loo diyaariyey in lagu sawiro iyaga oo ka saaraya dhogorta ku wareegsan hawo mareenka, gelinta tuubada endotracheal (ET; 16 Ga iv cannula, Terumo BCT) iyo hagaajinta heerkulka jirka si ay u ilaaliso heerkulka jirka 22
(a) In vivo imaging set ee sanduuqa sawirka SPring-8, dariiqa raajada raajada waxaa lagu calaamadeeyay xariiq casaan ah.
Nidaamka bamka saliingaha ee fog laga hago (UMP2, Qalabka Saxda ah ee Adduunka, Sarasota, FL) iyadoo la adeegsanayo saliingaha 100 μl galaas ayaa lagu xiray tuubada PE10 (OD 0.61 mm, ID 0.28 mm) iyada oo loo sii marayo cirbadda 30 Ga. Calaamadee tuubada si aad u hubiso in caaraddu ku jirto tuubada saxda ah ee tuubada ET. tuubada saliingaha ayaa la soo saaray iyadoo caarada tuubada lagu dhex milmay muunada MP si loo keeno.Tuubada gudbinta raran ayaa markaa la geliyey tuubada endotracheal, iyadoo la gelinayo caarada qaybta ugu xoogan ee goobta magnetic-ka ee la filayo. Powerlab iyo LabChart (AD Instruments, Sydney, Australia) 22. Marka sawir-qaadista Marka xeradu ahayd mid aan la heli karin, laba kamaradood oo IP ah (Panasonic BB-SC382) ayaa la dhigay qiyaastii 90 ° midba midka kale waxaana loo isticmaalay si loo kormeero booska magnetka ee la xidhiidha trachea inta lagu jiro sawirka (Jaantus. 2b, c) si loo yareeyo dhaqdhaqaaqa dhaqdhaqaaqa inta lagu jiro dhaqdhaqaaqa dhaqdhaqaaqa. plateau.
Magnet waxay ku dheggan tahay marxaladda labaad oo laga yaabo inay ka fogaato meel ka baxsan guryaha sawirada. Meelo kala duwan oo magnet ah iyo qaabeyn ayaa la tijaabiyay, oo ay ku jiraan: Ku dhajiyay xagal qiyaastii 30 ° ka sarreeya trachea (qaabaynta lagu muujiyay jaantusyada 2a iyo 3a); hal magnet oo ka sarreeya xayawaanka iyo kan kale ee hoose, oo leh tiirar loo dejiyey si loo soo jiito (Jaantus 3b); hal magnet oo ka sarreeya xayawaanka iyo kan kale ee hoose, oo leh tiirarka loo dejiyey inay iska celiyaan (Jaantuska 3c); iyo hal magnet oo kor ku xusan oo siman trachea (Jaantuska 3d) Marka xayawaanka iyo magnetka la habeeyo oo MP-ga la tijaabinayo lagu shubo bamka saliingaha, keena 50 μl qiyaasta 4 μl / sec iyadoo la helayo sawirro. Magnet-ka ayaa dib loo soo celinayaa ama hore u socdaa ama gadaal ayaa loo sii qaadayaa hawo-mareenka iyada oo la sii wado.
Qaabeynta Magnet ee in vivo imaging (a) hal magnet oo ka sarreeya trachea xagal qiyaastii ah 30 °, (b) laba magnets oo la dhigay si ay u soo jiitaan, (c) laba magnets oo loo dejiyay inay iska celiyaan, (d) hal magnet oo ka sarreeya oo siman oo ku yaal trachea. Kormeeruhu wuxuu hoos ka eegay afka ilaa sambabada iyada oo loo marayo hawo-mareenka, iyo sambabada dhinaca bidix ee X-ray ayaa maray magnetka dhinaca. ku dhaqaaqday dhererka marin-haweedka ama bidix iyo midig ee ka sarreeya trachea ee jihada raajada.
Waxaan sidoo kale raadinay inaan go'aamino muuqaalka iyo habdhaqanka qaybaha hawo-mareenka ee maqnaanshaha neefsashada jahwareerka iyo dhaqdhaqaaqa wadnaha. Sidaa darteed, dhammaadka xilliga sawir-qaadista, xayawaanka ayaa si bini'aadannimo loogu dilay xad-dhaafka pentobarbital (Somnopentil, Pitman-Moore, Crossing Washington, USA; ~ 65 mg / kg ip, mararka qaarkood neefta ayaa istaagtay ip-ga). Habka sawir-qaadista ayaa lagu soo celceliyay, iyadoo lagu daray qiyaas dheeraad ah oo MP ah haddii aan MP ka muuqan dusha marin-haweedka.
Sawirada la helay ayaa la saxay dhul fidsan iyo goob mugdi ah ka dibna waxaa la isugu keenay filim (20 fiim ilbiriqsi kasta; 15-25 x xawaaraha caadiga ah ee ku xiran heerka neefsiga) iyadoo la adeegsanayo qoraal gaar ah oo ku qoran MATLAB (R2020a, Mathworks).
Dhammaan daraasadaha gaarsiinta hidda-wadaha LV ayaa lagu qabtay Xarunta Cilmi-baarista Xayawaanka ee Shaybaarka ee Jaamacadda Adelaide waxaana loogu talagalay in lagu isticmaalo natiijooyinka tijaabada SPring-8 si loo qiimeeyo in gaarsiinta LV-MP ee joogitaanka goobta magnetic ay kor u qaadi karto wareejinta hidda-wadaha ee vivo.
Xididdada hidde-sideyaasha LV ayaa la soo saaray iyadoo la adeegsanayo habab hore loo sharraxay 25, 26 Hemocytometer si loo xisaabiyo titer ee TU/ml. Qaadayaasha waxaa lagu kaydiyaa -80 °C, la dhalaaliyay ka hor isticmaalka, oo ku xidhan CombiMag iyada oo la isku qasayo saamiga 1: 1 iyo inkubat baraf ugu yaraan 30 daqiiqo ka hor dhalmada.
Jiirka caadiga ah ee Sprague Dawley (n = 3/koox, ~ 2-3 ayaa lagu suuxiyay intraperitoneal) isku dar ah 0.4 mg / kg medetomidine (Domitor, Ilium, Australia) iyo 60 mg / kg ketamine (Ilium, Australia) bil jir ah) ip) cirbadeynta iyo qalliinka aan qaliinka ahayn ee afka laga qaato 6 Gaiv) unug helo gudbinta LV, waxaa shardi ah iyadoo la isticmaalayo hab-maamuuska qallafsanaanta farsamaysan ee hore loo sifeeyay, kaas oo dusha marin hawo mareenka tracheal lagu xoqay axially dambiisha silig ah (N-Circle, Nitinol Tipless Stone Extractor NTSE-022115) -UDH, Cook Medical, USA) 30 s28.Tracheal maamulka ilaalinta biological ka dib markii L 1 daqiiqo ka dib waxaa lagu sameeyay dhowr daqiiqo. xumeyn.
Goobta magnetic loo isticmaalo tijaabadan ayaa loo qaabeeyey si la mid ah daraasadda sawirka raajada ee vivo, iyada oo isla magnets la mid ah lagu hayo trachea iyada oo la adeegsanayo cajaladaha stent ee distillation (Jaantus 4) .Mugga 50 μl (2 × 25 μl aliquots) ee LV-MP ayaa la geeyey trachea = kontoroolka koontaroolka ee hore (n = 3 xayawaan) 3 xayawaan) waxay heleen isla LV-MP-yada iyada oo aan la isticmaalin magnet. Kadib faleebada ayaa la dhammeeyaa, cannula ayaa laga soo saaraa tuubada ET oo xayawaanka waa la nadiifiyaa. Magnetku wuxuu ku sii jiraa booska 10 daqiiqo, ka dibna waa laga saarayaa. (Antisedan, Zoetis, Australia)) Jiirka waa la diiri jiray oo la kormeeray ilaa ay si buuxda uga soo kabanayaan suuxdinta.
Qalabka gaarsiinta LV-MP oo ku jira golaha badbaadada noolaha.Xarunta Luer-ka fudud ee tuubada ET-da ayaa la arki karaa oo ka soo baxaysa afka iyo caarada jel ee pipette ee sawirka ka muuqata waxaa la dhex geliyaa tuubada ET ilaa qoto dheer ee la rabo hawo mareenka.
Hal usbuuc ka dib habka qiyaasta LV-MP, xayawaanka ayaa si bini'aadannimo ah loogu dilay 100% CO2 neefsasho iyo muujinta LacZ ayaa lagu qiimeeyay iyadoo la adeegsanayo daaweynta caadiga ah ee X-gal. Saddexda caudal ee ugu badan ee siddooyinka cartilaginous ayaa laga saaray si loo hubiyo in wax kasta oo dhaawac farsamo ah ama dheecaanka dheecaanka ah ee meelaynta tuubada endotracheal aan lagu darin falanqaynta. Silikoon caag ah (Sylgard, Dow Inc) iyadoo la adeegsanayo cirbadda Minutien (Qalabka Sayniska Fiican) si loo sawiro dusha sare ee iftiinka. Qaybinta iyo qaabka unugyada la beddelay ayaa lagu xaqiijiyay sawir-qaadista hore iyadoo la adeegsanayo microscope Nikon (SMZ1500) oo leh kamarad DigiLite ah iyo software TCapture (Tucsen Photonics, Shiinaha) Sawirada 20 ayaa la helay qiyaasta ugu sareysa trachea), iyada oo dhererka oo dhan ee trachea lagu sawiray tallaabo-tallaabo, iyadoo la hubinayo isku-dhafka ku filan ee u dhexeeya sawir kasta si loogu oggolaado sawirka "tolitaanka". Qoraalka MATLAB (R2020a, MathWorks) sidii hore loo sharraxay, iyadoo la adeegsanayo goobaha 0.35 0.15, iyo Value <0.7 Meesha wasakhaysan ee laga soo qaaday dhammaan sawirada isku dhafan ee xayawaan kasta ayaa lagu soo koobay si ay u abuuraan wadarta guud ee wasakhaysan ee xayawaankaas. Meesha wasakhaysan ayaa markaa loo qaybiyay aagga maaskarada si loo dhaliyo aagga caadiga ah.
Hawo-mareen kasta waxa lagu dhex daray paraffin waxaana la jaray qaybaha 5 μm
Dhammaan falanqaynta tirakoobka ayaa lagu sameeyay GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.) . Muhiimadda tirakoobka ayaa lagu dejiyay p ≤ 0.05. Caadi ahaan waxaa la xaqiijiyay iyadoo la adeegsanayo imtixaanka Shapiro-Wilk, iyo kala duwanaanshaha LacZ ee midabaynta ayaa lagu qiimeeyay iyadoo la adeegsanayo t-tijaabka aan la isku dhejin.
Lixda xildhibaan ee lagu sheegay shaxda 1 ayaa lagu baadhay PCXI, aragtidana waxa lagu sheegay shaxda 2. Laba MPs polystyrene (MP1 iyo MP2; 18 μm iyo 0.25 μm, siday u kala horreeyaan) kama muuqan PCXI, laakiin inta kale muunadaha ayaa la aqoonsan karayay (tusaaleyaal ayaa lagu muujiyay sawirka 45%.3-5). μm iyo 0.9 μm, siday u kala horreeyaan) si liidata ayay u muuqdaan. In kasta oo ay ku jiraan qaar ka mid ah qaybaha ugu yar ee la tijaabiyey, MP5 (98% Fe3O4; 0.25 μm) ayaa ahaa kan ugu dhawaaqa. Badeecada CombiMag MP6 way adagtahay in la ogaado Xididdada, qaybo ka mid ah waxay ku fidsan yihiin xadhkaha dhaadheer, laakiin marka magnetsku soo dhawaadaan oo xoogga beerta magnetic korodhay, xadhkaha qaybta ayaa gaabiyay sida qaybuhu u guureen dusha sare ee capillary (fiiri Video S1 ee Dheeraadka ah: MP4), kordhinta cufnaanta qaybta dusha sare. Taas beddelkeeda, marka magnet laga saaro xadhkaha dheer ee hoos u dhigaya xadhkaha MP4. dusha sare ee xididka xididka (fiiri Video S2: MP4) ka dib magnet-ku joogsado dhaqdhaqaaqa, qaybuhu waxay sii wadaan inay dhaqaaqaan wakhti gaaban ka dib markay gaaraan booska dheellitirka. Sida MP u dhaqaaqo xagga sare iyo ka fogaanta dusha sare ee xididka, qaybaha magnetic sida caadiga ah waxay jiidayaan qashinka iyada oo loo marayo dareeraha.
Muuqashada MP ee hoos timaada PCXI aad ayey u kala duwan tahay inta u dhaxaysa muunadaha dhexroorka qaabaynta magnetka ee dhammaan tirooyinka ma aha in la miisaamo oo waa ku dhawaad ​​100 jeer ka weyn inta la muujiyay.
Sida magnetka loo tarjumay bidix iyo midig ee sare ee xididka, xagasha xadhigga MP ayaa isbeddelaya si uu ula jaanqaado magnetka (fiiri sawirka 6), sidaas darteed xaddidaya xariiqyada magnetic field. S3: MP5) .Tani waxay sidoo kale si gaar ah u caddahay marka sawir-qaadista u dhow dhammaadka xididdada, taas oo keenta in xildhibaanadu isku ururiyaan oo ay xoogga saaraan interface-hawo-haweedka. Qaybaha MP6, kuwaas oo ahaa kuwo aad u adag in la ogaado marka loo eego MP3-5, looma jiidin sida magnetku u dhaqaaqayo xididka, laakiin xadhkaha MP ayaa kala go'ay, oo ka tagaya qayb ka mid ah fiidiyooga. Xaaladaha, markii goobta birlabeedka la dabaqay la dhimay iyadoo magnet-ka loo raray masaafo weyn goobta sawirka, xildhibaan kasta oo soo haray wuxuu si tartiib ah ugu soo degay dusha hoose ee tuubada iyadoo cuf-jiid uu ku sii jiro xarigga (fiiri Fiidiyowga Dheeraadka ah S5: MP3).
Xagalka xadhkaha MP ayaa isbedelaya marka magnet loo tarjumay dhanka midig ee korka xididka.
Tijaabooyinkeennu waxay muujiyeen in magnet-ku si tartiib tartiib ah dib ugu soo noqnoqonaya trachea uu fududeeyo aragtida MP ee macnaha guud ee dhaqdhaqaaqa adag ee vivo.In vivo baaritaanka aan la samayn sida polystyrene kuul (MP1 iyo MP2) aan la arki karin in capillary. Mid kasta oo ka mid ah afarta MP ee soo haray ayaa lagu tijaabiyey in vivo iyadoo dhidibka magnetka dheer ee lagu habeeyay xagasha trachea ilaa 0 xagasha MP3, MP4 iyo MP6 laguma helin hawo mareenka hawo mareenka xoolaha nool. Marka mareenada hawada jiirka la sawiray ka dib markii xayawaanku si bini'aadannimo ah u laayeen, qaybuhu waxay ahaayeen kuwo aan la arki karin xitaa marka mugga dheeraadka ah lagu daro iyadoo la isticmaalayo bamka silingaha. in vivo dhaqanka MP.
Ku dhajinta magnetka duleelka neef-mareenka inta lagu jiro dhalmada MP waxay keentay in badan, laakiin maaha dhammaan, xildhibaanadu waxay ku urursan yihiin aragtida. Distally weheliso trachea ka dib dhalmada MP, qaar ka mid ah xildhibaanada ayaa laga helay meel u dhow carina, taasoo soo jeedinaysa in xoogga magnetic uusan ku filneyn in la soo ururiyo oo lagu hayo dhammaan xildhibaannada, maadaama la geeyay gobolka awoodda ugu badan ee magnetic inta lagu jiro habka dareeraha.
Sawirada laga soo bilaabo (a) ka hor iyo (b) ka dib markii MP5 la geeyo hawo-mareenka ee jiir dhawaan la nadiifiyey oo magnet si toos ah u taagan yahay goobta sawirada. Goobta la sawiray waxay ku taallaa inta u dhaxaysa labada siddo ee carjawda. Kahor dhalidda MP, waxaa jira xoogaa dareere ah marin-haweedka.
Turjumaadda magnet-ka ee marinka trachea ee vivo waxay keentay in silsiladda MP ay beddesho xagasha dusha hawada hawada si la mid ah tan lagu arkay koofiyada (fiiri sawirka 8 iyo Fiidiyowga Dheeraadka ah S7: MP5) Si kastaba ha ahaatee, daraasaddeena, xildhibaanada lama jiidi karo dusha sare ee hawo-mareenka sida ay awoodaan iyada oo la isticmaalayo capillaries. Xaaladaha qaarkood, silsiladda MP ayaa sii dheeraan doonta oo ka sii dheeraan doonta qaybta saxda ah ee magnetka. waxay u muuqataa inay beddesho qoto dheer ee lakabka dareeraha dusha sare marka magnetka loo dhaqaajiyo dhererka hawo-mareenka, oo uu balaadho marka magnetka si toos ah loo dhaqaajiyo oo xadhigga walxaha loo rogo meel toosan (fiiri Muuqaalka Dheeraadka ah S7). : MP5 at 0:09, midigta hoose) .Habka dabeecadda dhaqdhaqaaqa isbeddelay markii magnet loo tarjumay guud ahaan sare ee trachea dhinaca dambe (taas oo ah, bidix ama midig ee xayawaanka halkii ay la socdaan dhererka trachea) Qaybaha ayaa weli si cad u muuqday markii ay dhaqaaqeen, laakiin markii magnet laga soo saaray trachea, talooyinka qayb ka mid ah fiidiyoowga noqday: 8. 0:08)
Sawirro tusaale ah oo muujinaya MP5 oo ku jira hawo-mareenka hawada ee jiirka la suuxiyay.
Marka labada tiir lagu habeeyey jihada waqooyi-koonfureed ee korka iyo ka hooseeya trachea (ie soo jiidashada; Jaantuska. 3b), xargaha MP waxay u muuqdeen kuwo dheer waxayna ku yaalliin darbiga trachea halkii ay ka ahaan lahaayeen dusha sare ee tracheal (fiiri Fiidiyowga Dheeraadka ah S9: MP5) Si kastaba ha ahaatee, uruurinta sare ee qaybo ka mid ah meel keliya ka dib (ie) Qalab laba-magnet ah ayaa la isticmaalay, kaas oo caadi ahaan dhaca marka qalab hal-magnet ah la isticmaalo. Kadib marka hal magnet loo qaabeeyey si loo celiyo tiirarka loo rogay (Jaantus. 3c), tirada qaybaha ka muuqda goobta aragtida uma muuqan inay korodho ka dib bixinta. barbar socda marin-haweedka laakiin dhex mara marinka hawada ee 90 digrii si xadhkaha garoonku ay uga gudbaan darbiga tracheal orthogonally (Jaantus. 3d), hanuuninta loogu talagalay in lagu go'aamiyo haddii isku-darka walxaha derbiga dhinaca lagu arki karo. 3a) waxaa loo doortay daraasadaha hiddasidaha ee vivo.
Markii xayawaanku si isdaba joog ah loo sawiray isla markiiba dilka bini'aadamka ka dib, maqnaanshaha dhaqdhaqaaqa unugyada jahwareerka ah waxay la macno tahay in khadadka qaybaha gaagaaban iyo kuwa gaagaaban lagu ogaan karo goobta cad ee interchondral, "wobbly" oo waafaqsan dhaqdhaqaaqa tarjumaadda ee magnetka. Si kastaba ha ahaatee, weli si cad uma arki karo joogitaanka iyo dhaqdhaqaaqa qaybaha MP6.
Titer-ka LV-LacZ wuxuu ahaa 1.8 × 108 TU/ml, iyo ka dib 1:1 isku darka CombiMag MP (MP6), xayawaanku waxay heleen qiyaasta tracheal 50 μl ee 9 × 107 TU/ml gaadhi LV (ie 4.5 × 106 TU/rat). .Daraasadahan, halkii laga tarjumi lahaa magnetka inta lagu jiro foosha, waxaan hagaajinnay magnetka hal boos si loo go'aamiyo in gudbinta LV (a) la hagaajin karo marka la barbardhigo bixinta vector ee maqnaanshaha magnetic, iyo (b) waxaa laga yaabaa in diiradda la saaro unugyada hawada hawada waxaa loo beddelaa gobollada bartilmaameedka magnetic ee marinka hawada sare.
Joogitaanka magnets iyo isticmaalka CombiMag oo lagu daray LV vectors uma muuqan inay saameyn xun ku yeelanayso caafimaadka xoolaha, sidoo kale habkayaga caadiga ah ee LV vector protocol. Sawirada hore ee gobolka tracheal ee lagu soo rogay khalkhalka farsamada (Sawirada Dheeriga ah Midabaynta LacZ waxay ku jirtay kooxda kantaroolka (Jaantus. 9b) .Tirinta goobaha caadiga ah ee X-Gal waxay muujisay in maamulka LV-MP ee joogitaanka goobta magnetic ay soo saartay qiyaastii 6-laab hagaajin ah (Jaantus 9c).
Tusaalooyinka sawirada isku dhafan ee muujinaya gudbinta tracheal ee LV-MP (a) joogitaanka goobta magnetic iyo (b) maqnaanshaha magnet.
Qaybaha wasakhaysan cas ee degdega ah ee dhexdhexaadka ah (tusaale lagu muujiyay sawirka Dheeraadka ah 2) ayaa muujiyay unugyo wasakhaysan LacZ oo ku sugan qaab la mid ah iyo goob la mid ah sidii hore loo soo sheegay.
Caqabadda muhiimka ah ee daaweynta hidda-socodka hawo-mareenka ayaa weli ah dejinta saxda ah ee qaybaha sidaha ee gobollada xiisaha iyo helitaanka heerarka sare ee waxtarka gudbinta ee sambabada dhaqaaqa ee joogitaanka hawada hawada iyo nadiifinta xabka firfircoon. beeraha magnetic si loo hagaajiyo transduction leeyahay faa'iidooyin marka la barbar dhigo hababka kale ee bixinta hidda sida electroporation, sida ay isku dari kartaa fudud, kharashka-wax ku ool ah, degaanka gaarsiinta, hufnaan kordhay, iyo waqtiyada gaaban gaaban , iyo suurto gal dose side10. Si kastaba ha ahaatee, in vivo dhigaalka iyo habdhaqanka qayb magnetic in hawo mareennada, marna lagu tilmaamay habka magnetic, taas oo ka hooseysa saamaynta feer-ka ee mareenada hawada. lagu muujiyay in vivo si kor loogu qaado heerarka muujinta hidda-socodka ee marinnada hawo-mareenka ee nool.
Tijaabooyinkeena in vitro synchrotron PCXI waxay muujiyeen in dhammaan walxaha aan tijaabinay, marka laga reebo polystyrene MP, ay ka muuqdaan qaabeynta sawirka ee aan isticmaalnay. In joogitaanka garoonka magnetic, MPs ay sameeyaan xargaha kuwaas oo dhererkoodu la xiriiro nooca qayb iyo xoogga magnetic (sida u dhowaanshaha iyo dhaqdhaqaaqa magnetka) Beerta birlabeedka maxalliga ah
Tusidda (a,b) tareenada qayb ka mid ah ee ka dhex abuurma xididdada dheecaanka ka buuxo iyo (c,d) hawo-mareenka hawada laga buuxiyo. Ogsoonow in xididada iyo hawo-mareenada aan loo jiidin miisaan.
Marka magnetka la dhaqaajiyay korka capillary, xagasha ee xadhkaha qaybku wuxuu gaadhay heer aad u muhiim ah MP3-5 oo ka kooban Fe3O4, ka dib markii xadhigga qaybtu mar dambe sii joogin booska asalka ah, laakiin waxay u guurtay dusha sare ee booska cusub.magnet. Qaybaha waxay ahaayeen kuwo yar yar, waxay lahaayeen dahaar kala duwan ama kharashyo dusha sare ah, ama dareeraha xambaara lahaanshaha ayaa saameeya awooddooda dhaqdhaqaaqa. Kala duwanaanshaha sawirka ee qaybaha CombiMag ayaa sidoo kale daciif ah, taas oo soo jeedinaysa in dareeraha iyo qaybaha laga yaabo inay yeeshaan cufnaan la mid ah oo sidaas darteed aan si fudud u soconin midba midka kale. Ma aha la yaab leh in xoogga magnetic iyo masaafada u dhaxaysa magnet iyo aagga bartilmaameed Aad u muhiim ah. Isku soo wada duuboo, natiijooyinkani waxay sidoo kale soo jeedinayaan in, halka magnets ay qabsan karaan xildhibaano badan oo ku qulqulaya aagga bartilmaameedka, uma badna in magnets lagu kalsoonaan karo si ay u guuraan qaybaha CombiMag oo ay weheliyaan dusha sare ee trachea. Sidaa darteed, waxaan ku soo gabagabeyneynaa in vivo LV-MP-ga daraasadaha hawada si gaar ah loogu bartilmaameedsado gobollada dabiiciga ah.
Marka qayb ka mid ah ayaa la geeyaa jidhka, way adag tahay in la aqoonsado macnaha guud ee unugyada dhaqdhaqaaqa dhaqdhaqaaqa adag, laakiin awoodda lagu ogaanayo iyaga waxaa la wanaajiyey by turjumaadda magnet si toos ah ka kor trachea si ay "wiggle" xadhkaha MP. In kasta oo sawirka live waa suurto gal, waa ay fududahay in la garto qayb dhaqdhaqaaqa mar xayawaanka ayaa si bini'aadanti u dilay. Hawo-mareenka. Si ka duwan cilmi-baarisyada vitro-ga, qaybaha laguma jiidi karo trachea iyadoo la turjumayo magnetka. Natiijooyinkani waxay la jaan qaadayaan sida xababka daboolaya dusha sare ee trachea ay caadi ahaan u shaqeeyaan qayb ka mid ah neefsashada, iyaga oo ku xannibaya xababka ka dibna lagu nadiifiyo habka nadiifinta xuubka.
Waxaan ku qiyaasnay ​​in isticmaalka magnets ee soo jiidashada korka iyo ka hooseeya hawo-mareenka (Jaantus. 3b) laga yaabo in ay keento beer magnet ah oo dheeraad ah, halkii ay ka ahaan lahayd beerta magnetka oo aad u sarreeya hal dhibic, taas oo horseedi karta qaybinta qaybo badan oo isku mid ah. Si kastaba ha ahaatee, daraasaddeena hordhaca ah ma helin caddayn cad oo lagu taageerayo mala-awaalkan Dhigashada qayb ee aagga la sawiray. Labadan natiijooyin waxay muujinayaan in Mudanayaasha dual-magnet uusan si weyn u wanaajinin kantaroolka maxalliga ah ee bartilmaameedka MP, iyo in natiijada ciidamada magnetic xooggan ay adagtahay in la habeeyo, taasoo ka dhigaysa habkan wax yar oo la taaban karo Awoodaha goobta magnetka ee gudaha aagga dhigaalka. Sidaa darteed, qaabeynta magnetka xagal 30-degree ah (Jaantuska 3a) ayaa loo arkaa habka ugu fudud uguna hufan ee baaritaanka vivo.
Daraasada LV-MP waxay muujisay in marka LV vectors la isku daro CombiMag oo la keeno ka dib markii ay jirtey dhibaato jireed oo ku jirta joogitaanka goobta magnetic, heerarka gudbinta ayaa si weyn u kordhay hawo-mareenka marka la barbar dhigo kontaroolada.Based on the synchrotron imaging results iyo natiijooyinka LacZ, beerta magnetic ayaa si muuqata awood u leh in ay ilaaliso LV gudaha hawo-mareenka iyo in la yareeyo tirada unugyada qotodheer ee isla markiiba. Waxay u horseedi kartaa waxtar sare leh iyada oo la dhimayo titers-ka la keeno, beddelidda bartilmaameedka, bararka iyo waxyeellada difaaca, iyo kharashyada hiddaha.


Waqtiga boostada: Jul-16-2022