Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર.તમે જે બ્રાઉઝર સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો તે મર્યાદિત CSS સપોર્ટ ધરાવે છે.શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટ કરેલ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા Internet Explorer માં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો).આ દરમિયાન, સતત સમર્થન સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે શૈલીઓ અને JavaScript વિના સાઇટને રેન્ડર કરીશું.
પલ્મોનરી સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસની સારવાર માટે જનીન વેક્ટર્સ વાહક વાયુમાર્ગો પર લક્ષિત હોવા જોઈએ, કારણ કે પેરિફેરલ ફેફસાના ટ્રાન્સડક્શનની કોઈ રોગનિવારક અસર નથી.વાયરલ ટ્રાન્સડક્શનની કાર્યક્ષમતા વાહકના નિવાસ સમય સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે.જો કે, ડિલિવરી પ્રવાહી જેમ કે જીન કેરિયર્સ ઇન્હેલેશન દરમિયાન કુદરતી રીતે મૂર્ધન્યમાં ફેલાય છે, અને કોઈપણ આકારના રોગનિવારક કણોને મ્યુકોસિલરી પરિવહન દ્વારા ઝડપથી દૂર કરવામાં આવે છે.શ્વસન માર્ગમાં જનીન વાહકોના નિવાસનો સમય લંબાવવો મહત્વપૂર્ણ છે પરંતુ પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે.વાહક-સંયુક્ત ચુંબકીય કણો કે જે શ્વસન માર્ગની સપાટી પર નિર્દેશિત થઈ શકે છે તે પ્રાદેશિક લક્ષ્યીકરણને સુધારી શકે છે.વિવો ઇમેજિંગમાં સમસ્યાઓના કારણે, લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં વાયુમાર્ગની સપાટી પર આવા નાના ચુંબકીય કણોની વર્તણૂક નબળી રીતે સમજી શકાતી નથી.આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય વિવોમાં એકલ અને બલ્ક કણોના વર્તનની ગતિશીલતા અને પેટર્નનો અભ્યાસ કરવા માટે એનેસ્થેટાઇઝ્ડ ઉંદરોના શ્વાસનળીમાં ચુંબકીય કણોની શ્રેણીની હિલચાલને વિવોમાં વિઝ્યુઅલાઈઝ કરવા માટે સિંક્રોટ્રોન ઇમેજિંગનો ઉપયોગ કરવાનો હતો.પછી અમે એ પણ મૂલ્યાંકન કર્યું કે શું ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં લેન્ટીવાયરલ ચુંબકીય કણોની ડિલિવરી ઉંદર શ્વાસનળીમાં ટ્રાન્સડક્શનની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરશે.સિંક્રોટ્રોન એક્સ-રે ઇમેજિંગ વિટ્રો અને વિવોમાં સ્થિર અને ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રોમાં ચુંબકીય કણોનું વર્તન દર્શાવે છે.ચુંબકનો ઉપયોગ કરીને જીવંત વાયુમાર્ગોની સપાટી પર કણો સરળતાથી ખેંચી શકાતા નથી, પરંતુ પરિવહન દરમિયાન, થાપણો દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં કેન્દ્રિત થાય છે, જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૌથી મજબૂત હોય છે.જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં લેન્ટીવાયરલ ચુંબકીય કણોનું વિતરણ કરવામાં આવ્યું ત્યારે ટ્રાન્સડક્શન કાર્યક્ષમતા પણ છ ગણી વધી હતી.એકસાથે લેવામાં આવે તો, આ પરિણામો સૂચવે છે કે લેન્ટીવાયરલ ચુંબકીય કણો અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો વિવોમાં વાહક વાયુમાર્ગમાં જીન વેક્ટર લક્ષ્યીકરણ અને ટ્રાન્સડક્શન સ્તરને સુધારવા માટે મૂલ્યવાન અભિગમ હોઈ શકે છે.
સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ (CF) એ સીએફ ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન કંડક્ટન્સ રેગ્યુલેટર (CFTR) તરીકે ઓળખાતા એક જનીનમાં ભિન્નતાને કારણે થાય છે.CFTR પ્રોટીન એ આયન ચેનલ છે જે સમગ્ર શરીરમાં ઘણા ઉપકલા કોષોમાં હાજર છે, જેમાં વાયુમાર્ગનો સમાવેશ થાય છે, જે સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસના પેથોજેનેસિસમાં મુખ્ય સ્થળ છે.CFTR માં ખામી અસામાન્ય જળ પરિવહન, વાયુમાર્ગની સપાટીનું નિર્જલીકરણ અને એરવે સપાટી પ્રવાહી સ્તર (ASL) ની ઊંડાઈમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે.તે શ્વાસમાં લેવાયેલા કણો અને પેથોજેન્સના વાયુમાર્ગોને સાફ કરવા માટે મ્યુકોસિલરી ટ્રાન્સપોર્ટ (MCT) સિસ્ટમની ક્ષમતાને પણ નબળી પાડે છે.અમારો ધ્યેય CFTR જનીનની સાચી નકલ પહોંચાડવા અને ASL, MCT અને ફેફસાના સ્વાસ્થ્યને સુધારવા માટે અને vivo1 માં આ પરિમાણોને માપી શકે તેવી નવી તકનીકો વિકસાવવાનું ચાલુ રાખવાનું છે.
LV વેક્ટર્સ સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ જીન થેરાપી માટે અગ્રણી ઉમેદવારોમાંના એક છે, મુખ્યત્વે કારણ કે તેઓ રોગનિવારક જનીનને એરવે બેઝલ કોષો (એરવે સ્ટેમ સેલ) માં કાયમી ધોરણે એકીકૃત કરી શકે છે.આ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તેઓ સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ સાથે સંકળાયેલ કાર્યાત્મક જનીન-સુધારિત એરવે સપાટી કોષોમાં તફાવત કરીને સામાન્ય હાઇડ્રેશન અને મ્યુકસ ક્લિયરન્સને પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે, જેના પરિણામે આજીવન લાભ થાય છે.LV વેક્ટર્સ વાહક વાયુમાર્ગો સામે નિર્દેશિત હોવા જોઈએ, કારણ કે અહીંથી CF માં ફેફસાંની સંડોવણી શરૂ થાય છે.વેક્ટરને ફેફસામાં ઊંડે સુધી પહોંચાડવાથી મૂર્ધન્ય ટ્રાન્સડક્શન થઈ શકે છે, પરંતુ સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસમાં તેની કોઈ ઉપચારાત્મક અસર નથી.જો કે, જનીન વાહકો જેવા પ્રવાહી કુદરતી રીતે એલ્વિઓલીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જ્યારે બાળજન્મ 3,4 પછી શ્વાસ લેવામાં આવે છે અને રોગનિવારક કણોને MCTs દ્વારા મૌખિક પોલાણમાં ઝડપથી બહાર કાઢવામાં આવે છે.એલવી ટ્રાન્સડક્શનની કાર્યક્ષમતા સેલ્યુલર ઉપગ્રહને મંજૂરી આપવા માટે વેક્ટર લક્ષ્ય કોષોની નજીક રહે તે સમયની લંબાઈ સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે - "રહેઠાણનો સમય" 5 જે લાક્ષણિક પ્રાદેશિક વાયુપ્રવાહ તેમજ લાળ અને MCT કણોના સંકલિત શોષણ દ્વારા સરળતાથી ટૂંકાવી શકાય છે.સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ માટે, આ વિસ્તારમાં ઉચ્ચ સ્તરના ટ્રાન્સડક્શનને હાંસલ કરવા માટે વાયુમાર્ગમાં LV નિવાસ સમયને લંબાવવાની ક્ષમતા મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ અત્યાર સુધી તે પડકારજનક રહ્યું છે.
આ અવરોધને દૂર કરવા માટે, અમે પ્રસ્તાવ કરીએ છીએ કે LV ચુંબકીય કણો (MPs) બે પૂરક રીતે મદદ કરી શકે છે.પ્રથમ, લક્ષ્યીકરણને સુધારવા અને જનીન વાહક કણોને વાયુમાર્ગના યોગ્ય વિસ્તારમાં રહેવા માટે મદદ કરવા માટે તેઓને વાયુમાર્ગની સપાટી પર ચુંબક દ્વારા માર્ગદર્શન આપી શકાય છે;અને ASL) સેલ લેયરમાં જાય છે 6. જ્યારે તેઓ એન્ટિબોડીઝ, કીમોથેરાપી દવાઓ અથવા અન્ય નાના પરમાણુઓ સાથે જોડાય છે જે કોષ પટલ સાથે જોડાય છે અથવા તેમના સંબંધિત કોષ સપાટી રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે અને ટ્યુમર સાઇટ્સ પર એકઠા થાય છે ત્યારે એમપીનો લક્ષિત દવા વિતરણ વાહનો તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. સ્થિર વીજળીની હાજરી.કેન્સર થેરાપી માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રો 7. અન્ય "હાયપરથર્મિક" પદ્ધતિઓનો ઉદ્દેશ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રોના સંપર્કમાં આવે ત્યારે સાંસદોને ગરમ કરીને ગાંઠના કોષોને મારી નાખવાનો છે.ચુંબકીય ટ્રાન્સફેક્શનનો સિદ્ધાંત, જેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કોશિકાઓમાં ડીએનએના સ્થાનાંતરણને વધારવા માટે ટ્રાન્સફેક્શન એજન્ટ તરીકે થાય છે, સામાન્ય રીતે મુશ્કેલ-થી-ટ્રાન્સડ્યુસ સેલ લાઇન માટે બિન-વાયરલ અને વાયરલ જીન વેક્ટર્સની શ્રેણીનો ઉપયોગ કરીને વિટ્રોમાં ઉપયોગ થાય છે. ..સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં માનવ શ્વાસનળીના ઉપકલાની કોષ રેખામાં વિટ્રોમાં એલવી ​​એમપીની ડિલિવરી સાથે એલવી ​​મેગ્નેટોટ્રાન્સફેક્શનની કાર્યક્ષમતા સ્થાપિત થઈ હતી, જે એકલા એલવી ​​વેક્ટરની તુલનામાં 186 ગણી વધારે છે.LV MT એ સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસના ઇન વિટ્રો મોડલ પર પણ લાગુ કરવામાં આવ્યું છે, જ્યાં ચુંબકીય ટ્રાન્સફેક્શન સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ સ્પુટમ10 ની હાજરીમાં 20 ના પરિબળ દ્વારા એર-લિક્વિડ ઇન્ટરફેસ કલ્ચરમાં LV ટ્રાન્સડક્શનમાં વધારો કરે છે.જો કે, વિવો ઓર્ગન મેગ્નેટોટ્રાન્સફેક્શનમાં પ્રમાણમાં ઓછું ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે અને તેનું મૂલ્યાંકન માત્ર થોડા પ્રાણીઓના અભ્યાસોમાં જ કરવામાં આવ્યું છે 11,12,13,14,15, ખાસ કરીને ફેફસામાં 16,17.જો કે, સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસમાં ફેફસાના ઉપચારમાં ચુંબકીય ટ્રાન્સફેક્શનની શક્યતાઓ સ્પષ્ટ છે.ટેન એટ અલ.(2020) એ જણાવ્યું હતું કે "ચુંબકીય નેનોપાર્ટિકલ્સની અસરકારક પલ્મોનરી ડિલિવરી પર એક માન્યતા અભ્યાસ સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસવાળા દર્દીઓમાં ક્લિનિકલ પરિણામોને સુધારવા માટે ભાવિ CFTR ઇન્હેલેશન વ્યૂહરચનાઓ માટે માર્ગ મોકળો કરશે"6.
લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં શ્વસન માર્ગની સપાટી પરના નાના ચુંબકીય કણોની વર્તણૂકની કલ્પના કરવી અને અભ્યાસ કરવો મુશ્કેલ છે, અને તેથી તે નબળી રીતે સમજી શકાય છે.અન્ય અભ્યાસોમાં, અમે ગેસ ચેનલની સપાટીના હાઇડ્રેશનને સીધું માપવા માટે ASL18 ઊંડાઈ અને MCT19 વર્તણૂક,20 માં વિવો ફેરફારોમાં બિન-આક્રમક ઇમેજિંગ અને મિનિટની માત્રા નક્કી કરવા માટે સિંક્રોટ્રોન પ્રચાર આધારિત ફેઝ કોન્ટ્રાસ્ટ એક્સ-રે ઇમેજિંગ (PB-PCXI) પદ્ધતિ વિકસાવી છે. અને સારવારની અસરકારકતાના પ્રારંભિક સૂચક તરીકે ઉપયોગ થાય છે.વધુમાં, અમારી MCT સ્કોરિંગ પદ્ધતિ PB-PCXI21 સાથે દૃશ્યમાન MCT માર્કર તરીકે એલ્યુમિના અથવા ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ગ્લાસથી બનેલા 10-35 µm વ્યાસના કણોનો ઉપયોગ કરે છે.બંને પદ્ધતિઓ MPs સહિત કણોના પ્રકારોની શ્રેણીની ઇમેજિંગ માટે યોગ્ય છે.
ઉચ્ચ અવકાશી અને ટેમ્પોરલ રિઝોલ્યુશનને લીધે, અમારા PB-PCXI-આધારિત ASL અને MCT એસેઝ વિવોમાં સિંગલ અને બલ્ક કણોની ગતિશીલતા અને વર્તણૂકીય પેટર્નનો અભ્યાસ કરવા માટે સારી રીતે અનુકૂળ છે જેથી અમને MP જીન ડિલિવરી પદ્ધતિઓ સમજવા અને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં મદદ મળે.અમે અહીં જે અભિગમનો ઉપયોગ કરીએ છીએ તે SPring-8 BL20B2 બીમલાઇનનો ઉપયોગ કરીને અમારા અભ્યાસો પર આધારિત છે, જેમાં અમે ઉંદરના અનુનાસિક અને પલ્મોનરી વાયુમાર્ગમાં ડમી વેક્ટરના ડોઝની ડિલિવરી પછી પ્રવાહીની હિલચાલની કલ્પના કરી છે જેથી અમારી અવલોકન કરાયેલ વિજાતીય જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્ન સમજાવવામાં મદદ મળે. આપણા જનીનમાં.3.4 ની વાહક માત્રા સાથે પ્રાણી અભ્યાસ.
આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ્ય PB-PCXI સિંક્રોટ્રોનનો ઉપયોગ જીવંત ઉંદરોની શ્વાસનળીમાં સાંસદોની શ્રેણીબદ્ધ વિવો હિલચાલને જોવાનો હતો.આ PB-PCXI ઇમેજિંગ અધ્યયન MP શ્રેણી, ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત અને એમપી ચળવળ પર તેમની અસર નક્કી કરવા માટે સ્થાન ચકાસવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા હતા.અમે ધાર્યું હતું કે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર વિતરિત MF ને લક્ષ્ય વિસ્તારમાં રહેવા અથવા ખસેડવામાં મદદ કરશે.આ અધ્યયનોએ અમને ચુંબક રૂપરેખાંકનોને નિર્ધારિત કરવાની પણ મંજૂરી આપી કે જે જમા થયા પછી શ્વાસનળીમાં બાકી રહેલા કણોની માત્રાને મહત્તમ કરે છે.અભ્યાસની બીજી શ્રેણીમાં, અમે આ શ્રેષ્ઠ રૂપરેખાંકનનો ઉપયોગ ઉંદર એરવેઝમાં એલવી-એમપીની વિવો ડિલિવરીથી પરિણમે છે તે પ્રદર્શિત કરવા માટે આ શ્રેષ્ઠ રૂપરેખાંકનનો ઉપયોગ કરવાનો હેતુ રાખ્યો હતો, એવી ધારણા પર કે એરવે લક્ષ્યીકરણના સંદર્ભમાં એલવી-એમપીની ડિલિવરી પરિણામ આવશે. વધેલી એલવી ​​ટ્રાન્સડક્શન કાર્યક્ષમતામાં..
તમામ પ્રાણી અભ્યાસો યુનિવર્સિટી ઓફ એડિલેડ (M-2019-060 અને M-2020-022) અને SPring-8 સિંક્રોટ્રોન એનિમલ એથિક્સ કમિટી દ્વારા મંજૂર કરાયેલ પ્રોટોકોલ અનુસાર હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.ARRIVE ની ભલામણો અનુસાર પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.
અગાઉ 21,22 માં વર્ણવેલ સમાન સેટઅપનો ઉપયોગ કરીને તમામ એક્સ-રે છબીઓ જાપાનમાં સ્પ્રિંગ-8 સિંક્રોટ્રોન ખાતે BL20XU બીમલાઇન પર લેવામાં આવી હતી.સંક્ષિપ્તમાં, પ્રાયોગિક બોક્સ સિંક્રોટ્રોન સ્ટોરેજ રિંગથી 245 મીટર દૂર સ્થિત હતું.પાર્ટિકલ ઇમેજિંગ અભ્યાસ માટે 0.6 મીટરના સેમ્પલ-ટુ-ડિટેક્ટર અંતરનો ઉપયોગ થાય છે અને તબક્કા કોન્ટ્રાસ્ટ ઇફેક્ટ્સ બનાવવા માટે વિવો ઇમેજિંગ અભ્યાસ માટે 0.3 મીટરનો ઉપયોગ થાય છે.25 keV ની ઊર્જા સાથે મોનોક્રોમેટિક બીમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.sCMOS ડિટેક્ટર સાથે જોડાયેલા ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન એક્સ-રે ટ્રાન્સડ્યુસર (SPring-8 BM3) નો ઉપયોગ કરીને છબીઓ હસ્તગત કરવામાં આવી હતી.ટ્રાન્સડ્યુસર 10 µm જાડા સિન્ટિલેટર (Gd3Al2Ga3O12) નો ઉપયોગ કરીને એક્સ-રેને દૃશ્યમાન પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે પછી ×10 (NA 0.3) માઇક્રોસ્કોપ ઉદ્દેશ્યનો ઉપયોગ કરીને sCMOS સેન્સર પર નિર્દેશિત થાય છે.sCMOS ડિટેક્ટર ઓરકા-ફ્લેશ4.0 (હમામાત્સુ ફોટોનિક્સ, જાપાન) હતું જેનું એરે કદ 2048 × 2048 પિક્સેલ અને કાચું પિક્સેલ કદ 6.5 × 6.5 µm હતું.આ સેટિંગ 0.51 µm નું અસરકારક આઇસોટ્રોપિક પિક્સેલ કદ અને લગભગ 1.1 mm × 1.1 mmનું દૃશ્ય ક્ષેત્ર આપે છે.100 ms ની એક્સપોઝર અવધિ વાયુમાર્ગની અંદર અને બહારના ચુંબકીય કણોના સિગ્નલ-ટુ-અવાજ ગુણોત્તરને મહત્તમ કરવા માટે પસંદ કરવામાં આવી હતી જ્યારે શ્વાસને કારણે ગતિની કલાકૃતિઓને ઘટાડી શકાય છે.વિવો અભ્યાસો માટે, એક્સ-રે બીમને એક્સપોઝર વચ્ચે અવરોધિત કરીને રેડિયેશનની માત્રાને મર્યાદિત કરવા માટે એક્સ-રે પાથમાં ઝડપી એક્સ-રે શટર મૂકવામાં આવ્યું હતું.
LV મીડિયાનો ઉપયોગ કોઈપણ SPring-8 PB-PCXI ઇમેજિંગ અભ્યાસમાં કરવામાં આવ્યો ન હતો કારણ કે BL20XU ઇમેજિંગ ચેમ્બર બાયોસેફ્ટી લેવલ 2 પ્રમાણિત નથી.તેના બદલે, અમે માપો, સામગ્રી, આયર્ન સાંદ્રતા અને એપ્લિકેશન્સની શ્રેણીને આવરી લેતા બે વ્યાવસાયિક વિક્રેતાઓમાંથી સારી લાક્ષણિકતા ધરાવતા સાંસદોની શ્રેણી પસંદ કરી છે, - પ્રથમ એ સમજવા માટે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રો કાચની રુધિરકેશિકાઓમાં સાંસદોની હિલચાલને કેવી રીતે અસર કરે છે, અને પછી જીવંત વાયુમાર્ગ.સપાટીMPનું કદ 0.25 થી 18 µm સુધી બદલાય છે અને તે વિવિધ સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે (કોષ્ટક 1 જુઓ), પરંતુ MPમાં ચુંબકીય કણોના કદ સહિત દરેક નમૂનાની રચના અજ્ઞાત છે.અમારા વ્યાપક MCT અભ્યાસ 19, 20, 21, 23, 24ના આધારે, અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે 5 µm સુધીના સાંસદો શ્વાસનળીની વાયુમાર્ગની સપાટી પર જોઈ શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, MP હિલચાલની સુધારેલી દૃશ્યતા જોવા માટે સતત ફ્રેમને બાદ કરીને.0.25 µm નું એક MP ઇમેજિંગ ઉપકરણના રિઝોલ્યુશન કરતાં નાનું છે, પરંતુ PB-PCXI તેમના વોલ્યુમેટ્રિક કોન્ટ્રાસ્ટ અને સપાટીના પ્રવાહીની હિલચાલને શોધી શકે તેવી અપેક્ષા છે જેના પર તેઓ જમા થયા પછી જમા થાય છે.
કોષ્ટકમાં દરેક સાંસદ માટે નમૂનાઓ.1 0.63 મીમીના આંતરિક વ્યાસ સાથે 20 μl કાચની રુધિરકેશિકાઓ (ડ્રમન્ડ માઇક્રોકેપ્સ, PA, યુએસએ) માં તૈયાર કરવામાં આવી હતી.કોર્પસ્ક્યુલર કણો પાણીમાં ઉપલબ્ધ છે, જ્યારે કોમ્બીમેગ કણો ઉત્પાદકની માલિકીના પ્રવાહીમાં ઉપલબ્ધ છે.દરેક ટ્યુબ અડધા પ્રવાહીથી ભરેલી હોય છે (અંદાજે 11 µl) અને નમૂના ધારક પર મૂકવામાં આવે છે (આકૃતિ 1 જુઓ).કાચની રુધિરકેશિકાઓ અનુક્રમે ઇમેજિંગ ચેમ્બરમાં સ્ટેજ પર આડી રીતે મૂકવામાં આવી હતી, અને પ્રવાહીની ધાર પર સ્થિત હતી.દુર્લભ પૃથ્વી, નિયોડીમિયમ, આયર્ન અને બોરોન (NdFeB) (N35, cat. no. LM1652, Jaycar Electronics, Australia) થી બનેલું 19 mm વ્યાસ (28 mm લાંબુ) નિકલ-શેલ ચુંબક 1.17 T ની રેમેનન્સ સાથે જોડાયેલ હતું. પ્રાપ્ત કરવા માટે અલગ ટ્રાન્સફર ટેબલ રેન્ડરીંગ દરમિયાન તમારી સ્થિતિને દૂરથી બદલો.એક્સ-રે ઇમેજિંગ ત્યારે શરૂ થાય છે જ્યારે ચુંબક નમૂનાથી આશરે 30 મીમી ઉપર સ્થિત હોય અને 4 ફ્રેમ પ્રતિ સેકન્ડે છબીઓ હસ્તગત કરવામાં આવે છે.ઇમેજિંગ દરમિયાન, ચુંબકને કાચની રુધિરકેશિકા ટ્યુબની નજીક લાવવામાં આવ્યો હતો (લગભગ 1 મીમીના અંતરે) અને પછી ક્ષેત્રની શક્તિ અને સ્થિતિની અસરનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ટ્યુબ સાથે ખસેડવામાં આવ્યું હતું.
xy નમૂનાના અનુવાદના તબક્કે કાચની રુધિરકેશિકાઓમાં MP નમૂનાઓ ધરાવતું ઇન વિટ્રો ઇમેજિંગ સેટઅપ.એક્સ-રે બીમનો માર્ગ લાલ ડોટેડ લાઇનથી ચિહ્નિત થયેલ છે.
એકવાર સાંસદોની ઇન વિટ્રો વિઝિબિલિટી સ્થાપિત થઈ ગયા પછી, તેમના સબસેટનું વિવોમાં જંગલી પ્રકારના માદા વિસ્ટાર આલ્બિનો ઉંદરો (~12 અઠવાડિયા જૂના, ~200 ગ્રામ) પર પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.મેડેટોમિડિન 0.24 મિલિગ્રામ/કિગ્રા (ડોમિટર®, ઝેનોઆક, જાપાન), મિડાઝોલમ 3.2 મિલિગ્રામ/કિલો (ડોર્મિકમ®, એસ્ટેલાસ ફાર્મા, જાપાન) અને બ્યુટોર્ફાનોલ 4 મિલિગ્રામ/કિગ્રા (વેટરફેલ®, મેઇજી સેઇકા).ઈન્ટ્રાપેરીટોનિયલ ઈન્જેક્શન દ્વારા ફાર્મા (જાપાન) મિશ્રણથી ઉંદરોને એનેસ્થેટાઈઝ કરવામાં આવ્યા હતા.એનેસ્થેસિયા પછી, તેમને શ્વાસનળીની ફરતે ફર દૂર કરીને, એન્ડોટ્રેકિયલ ટ્યુબ (ET; 16 Ga ઇન્ટ્રાવેનસ કેન્યુલા, ટેરુમો બીસીટી) દાખલ કરીને અને થર્મલ બેગ ધરાવતી કસ્ટમ-મેઇડ ઇમેજિંગ પ્લેટ પર સુપિન સ્થિતિમાં સ્થિર કરીને ઇમેજિંગ માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. શરીરનું તાપમાન જાળવવા માટે.22. આકૃતિ 2a માં બતાવ્યા પ્રમાણે એક્સ-રે ઇમેજ પર શ્વાસનળીને આડી રીતે ગોઠવવા માટે ઇમેજિંગ પ્લેટને ઇમેજિંગ બોક્સમાં નમૂના સ્ટેજ સાથે સહેજ કોણ પર જોડવામાં આવી હતી.
(a) SPring-8 ઇમેજિંગ યુનિટમાં વિવો ઇમેજિંગ સેટઅપમાં, એક્સ-રે બીમ પાથ લાલ ડોટેડ લાઇનથી ચિહ્નિત થયેલ છે.(b,c) બે ઓર્થોગોનલી માઉન્ટેડ IP કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને ટ્રેચેલ મેગ્નેટ લોકલાઇઝેશન દૂરસ્થ રીતે કરવામાં આવ્યું હતું.સ્ક્રીન પરની ઇમેજની ડાબી બાજુએ, તમે માથું પકડી રાખેલ વાયર લૂપ અને ET ટ્યુબની અંદર સ્થાપિત થયેલ ડિલિવરી કેન્યુલા જોઈ શકો છો.
100 μl ગ્લાસ સિરીંજનો ઉપયોગ કરીને રિમોટ કંટ્રોલ સિરીંજ પંપ સિસ્ટમ (UMP2, વર્લ્ડ પ્રિસિઝન ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, સારાસોટા, FL) 30 Ga સોયનો ઉપયોગ કરીને PE10 ટ્યુબિંગ (0.61 mm OD, 0.28 mm ID) સાથે જોડાયેલ હતી.એન્ડોટ્રેકિયલ ટ્યુબ દાખલ કરતી વખતે શ્વાસનળીમાં ટીપ યોગ્ય સ્થિતિમાં છે તેની ખાતરી કરવા માટે ટ્યુબને ચિહ્નિત કરો.માઇક્રોપમ્પનો ઉપયોગ કરીને, સિરીંજ પ્લન્જરને દૂર કરવામાં આવી હતી અને ટ્યુબની ટોચને વિતરિત કરવા માટેના MP નમૂનામાં ડૂબવામાં આવી હતી.પછી લોડ કરેલી ડિલિવરી ટ્યુબને એન્ડોટ્રેકિયલ ટ્યુબમાં દાખલ કરવામાં આવી હતી, ટીપને અમારા અપેક્ષિત લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રના સૌથી મજબૂત ભાગમાં મૂકીને.અમારા Arduino-આધારિત ટાઈમિંગ બોક્સ સાથે જોડાયેલા બ્રેથ ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને ઈમેજ એક્વિઝિશન નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું અને પાવરલેબ અને લેબચાર્ટ (AD ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, સિડની, ઓસ્ટ્રેલિયા) નો ઉપયોગ કરીને તમામ સિગ્નલો (દા.ત. તાપમાન, શ્વસન, શટર ઓપન/ક્લોઝ અને ઈમેજ એક્વિઝિશન) રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા. 22 જ્યારે ઇમેજિંગ જ્યારે હાઉસિંગ અનુપલબ્ધ હતું, ત્યારે બે IP કેમેરા (Panasonic BB-SC382) એકબીજાની લગભગ 90° પર સ્થિત હતા અને ઇમેજિંગ દરમિયાન શ્વાસનળીની સાપેક્ષમાં ચુંબકની સ્થિતિને નિયંત્રિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે (આકૃતિ 2b, c).ગતિ શિલ્પકૃતિઓને ઘટાડવા માટે, ટર્મિનલ શ્વસન પ્રવાહ પ્લેટુ દરમિયાન શ્વાસ દીઠ એક છબી પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી.
ચુંબક બીજા તબક્કા સાથે જોડાયેલ છે, જે ઇમેજિંગ બોડીની બહાર દૂરસ્થ સ્થિત હોઈ શકે છે.ચુંબકની વિવિધ સ્થિતિઓ અને રૂપરેખાંકનોનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: શ્વાસનળીની ઉપર આશરે 30°ના ખૂણા પર મૂકવામાં આવે છે (રૂપરેખાંકનો આકૃતિ 2a અને 3a માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે);એક ચુંબક પ્રાણીની ઉપર અને બીજો નીચે, આકર્ષણ માટે સુયોજિત ધ્રુવો સાથે (આકૃતિ 3b)., પ્રાણીની ઉપર એક ચુંબક અને એક નીચે, ધ્રુવો વિસર્જન માટે સુયોજિત સાથે (આકૃતિ 3c), અને એક ચુંબક ઉપર અને શ્વાસનળીને લંબરૂપ છે (આકૃતિ 3d).પ્રાણી અને ચુંબક સેટ કર્યા પછી અને સિરીંજ પંપમાં પરીક્ષણ હેઠળ MP લોડ કર્યા પછી, છબીઓ પ્રાપ્ત કર્યા પછી 4 µl/sec ના દરે 50 μl ની માત્રા આપો.પછી ચુંબકને ઇમેજ મેળવવાનું ચાલુ રાખીને શ્વાસનળીની સાથે અથવા આગળ પાછળ ખસેડવામાં આવે છે.
વિવો ઇમેજિંગ માટે ચુંબકનું રૂપરેખાંકન (a) શ્વાસનળીની ઉપર અંદાજે 30°ના ખૂણા પર એક ચુંબક, (b) આકર્ષણ માટે ગોઠવેલા બે ચુંબક, (c) બે ચુંબક વિકારો માટે ગોઠવેલા, (d) ઉપર એક ચુંબક અને કાટખૂણે શ્વાસનળીનિરીક્ષકે શ્વાસનળી દ્વારા મોંથી ફેફસાં સુધી નીચે જોયું અને એક્સ-રે બીમ ઉંદરની ડાબી બાજુથી પસાર થઈને જમણી બાજુથી બહાર નીકળી ગયો.ચુંબક કાં તો વાયુમાર્ગની લંબાઈ સાથે અથવા એક્સ-રે બીમની દિશામાં શ્વાસનળીની ઉપર ડાબે અને જમણે ખસેડવામાં આવે છે.
અમે શ્વાસોચ્છવાસ અને હૃદયના ધબકારાના મિશ્રણની ગેરહાજરીમાં વાયુમાર્ગમાં કણોની દૃશ્યતા અને વર્તનને નિર્ધારિત કરવાનો પણ પ્રયાસ કર્યો.તેથી, ઇમેજિંગ સમયગાળાના અંતે, પેન્ટોબર્બિટલ ઓવરડોઝ (સોમનોપેન્ટાઇલ, પિટમેન-મૂર, વોશિંગ્ટન ક્રોસિંગ, યુએસએ; ~65 mg/kg ip) ને કારણે પ્રાણીઓ માનવીય રીતે મૃત્યુ પામ્યા હતા.કેટલાક પ્રાણીઓને ઇમેજિંગ પ્લેટફોર્મ પર છોડી દેવામાં આવ્યા હતા, અને શ્વાસ અને ધબકારા બંધ થયા પછી, ઇમેજિંગ પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરવામાં આવી હતી, જો વાયુમાર્ગની સપાટી પર કોઈ MP દેખાતું ન હોય તો એમપીનો વધારાનો ડોઝ ઉમેરવામાં આવ્યો હતો.
પરિણામી છબીઓને સપાટ અને શ્યામ ક્ષેત્ર માટે સુધારવામાં આવી હતી અને પછી MATLAB (R2020a, The Mathworks) માં લખેલી કસ્ટમ સ્ક્રિપ્ટનો ઉપયોગ કરીને મૂવી (20 ફ્રેમ પ્રતિ સેકન્ડ; 15–25 × સામાન્ય ગતિ શ્વસન દરને આધારે) માં એસેમ્બલ કરવામાં આવી હતી.
એલવી જીન વેક્ટર ડિલિવરી પરના તમામ અભ્યાસો યુનિવર્સિટી ઓફ એડિલેડ લેબોરેટરી એનિમલ રિસર્ચ સેન્ટર ખાતે હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં એલવી-એમપી ડિલિવરી વિવોમાં જીન ટ્રાન્સફરને વધારી શકે છે કે કેમ તેનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે સ્પ્રિંગ-8 પ્રયોગના પરિણામોનો ઉપયોગ કરવાનો હેતુ હતો. .MF અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસરોનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, પ્રાણીઓના બે જૂથોની સારવાર કરવામાં આવી હતી: એક જૂથને ચુંબક પ્લેસમેન્ટ સાથે LV MF સાથે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, અને બીજા જૂથને ચુંબક વિના LV MF સાથે નિયંત્રણ જૂથ સાથે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું.
અગાઉ વર્ણવેલ પદ્ધતિઓ 25, 26 નો ઉપયોગ કરીને એલવી ​​જનીન વેક્ટર જનરેટ કરવામાં આવ્યા છે.LacZ વેક્ટર MPSV રચનાત્મક પ્રમોટર (LV-LacZ) દ્વારા સંચાલિત પરમાણુ સ્થાનિક બીટા-ગેલેક્ટોસિડેઝ જનીનને વ્યક્ત કરે છે, જે ફેફસાના પેશીઓના મોરચા અને વિભાગો પર દૃશ્યમાન, ટ્રાન્સડ્યુસ્ડ કોશિકાઓમાં વાદળી પ્રતિક્રિયા પેદા કરે છે.TU/ml માં ટાઇટરની ગણતરી કરવા માટે હેમોસાયટોમીટરનો ઉપયોગ કરીને LacZ-પોઝિટિવ કોષોની સંખ્યા જાતે ગણીને સેલ કલ્ચરમાં ટાઇટ્રેશન કરવામાં આવ્યું હતું.કેરિયર્સને -80°C પર ક્રાયોપ્રીઝર્વ કરવામાં આવે છે, ઉપયોગ કરતા પહેલા પીગળવામાં આવે છે, અને 1:1 નું મિશ્રણ કરીને અને ડિલિવરી પહેલા ઓછામાં ઓછા 30 મિનિટ સુધી બરફ પર ઉકાળીને કોમ્બીમેગ સાથે બંધાયેલા હોય છે.
સામાન્ય સ્પ્રેગ ડાવલી ઉંદરો (n = 3/જૂથ, ~2-3 એનેસ્થેટાઇઝ્ડ ip 0.4mg/kg medetomidine (Domitor, Ilium, Australia) અને 60mg/kg ketamine (Ilium, Australia) 1 મહિનાની ઉંમરે મિશ્રણ સાથે) ip ) ઇન્જેક્શન અને 16 Ga ઇન્ટ્રાવેનસ કેન્યુલા સાથે નોન-સર્જિકલ ઓરલ કેન્યુલેશન.શ્વાસનળીની વાયુમાર્ગની પેશીઓ એલવી ​​ટ્રાન્સડક્શન મેળવે છે તેની ખાતરી કરવા માટે, તે અમારા અગાઉ વર્ણવેલ મિકેનિકલ પેર્ટર્બેશન પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને કન્ડિશન્ડ કરવામાં આવ્યું હતું જેમાં શ્વાસનળીની વાયુમાર્ગની સપાટીને વાયર બાસ્કેટ (એન-સર્કલ, નિટિનોલ સ્ટોન એક્સ્ટ્રાક્ટર વગર ટીપ NTSE-022115 ) -UDH સાથે અક્ષીય રીતે ઘસવામાં આવી હતી. કૂક મેડિકલ, યુએસએ) 30 p28.પછી, બાયોસેફ્ટી કેબિનેટમાં ખલેલ પહોંચાડ્યાના લગભગ 10 મિનિટ પછી, LV-MPનું શ્વાસનળીનું વહીવટ કરવામાં આવ્યું.
આ પ્રયોગમાં વપરાતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને વિવો એક્સ-રે અભ્યાસની જેમ જ રૂપરેખાંકિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં નિસ્યંદન સ્ટેન્ટ ક્લેમ્પ્સ (આકૃતિ 4) સાથે શ્વાસનળી પર સમાન ચુંબક રાખવામાં આવ્યા હતા.LV-MP નું 50 µl વોલ્યુમ (2 x 25 µl એલિકોટ્સ) અગાઉ વર્ણવ્યા મુજબ જેલ-ટીપ્ડ પીપેટનો ઉપયોગ કરીને શ્વાસનળીમાં (n = 3 પ્રાણીઓ) પહોંચાડવામાં આવ્યું હતું.નિયંત્રણ જૂથ (n = 3 પ્રાણીઓ) ને ચુંબકનો ઉપયોગ કર્યા વિના સમાન LV-MP પ્રાપ્ત થયો.ઇન્ફ્યુઝન પૂર્ણ થયા પછી, કેન્યુલાને એન્ડોટ્રેકિયલ ટ્યુબમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે અને પ્રાણીને બહાર કાઢવામાં આવે છે.ચુંબક દૂર કરવામાં આવે તે પહેલાં 10 મિનિટ સુધી તેની જગ્યાએ રહે છે.ઉંદરોને મેલૉક્સિકમ (1 મિલી/કિલો) (ઇલિયમ, ઑસ્ટ્રેલિયા) સાથે સબક્યુટેનીયસ ડોઝ કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારબાદ 1 મિલિગ્રામ/કિલો એટીપામાઝોલ હાઇડ્રોક્લોરાઇડ (એન્ટીસેડન, ઝોઇટિસ, ઑસ્ટ્રેલિયા) ના ઇન્ટ્રાપેરીટોનિયલ ઇન્જેક્શન દ્વારા એનેસ્થેસિયા પાછો ખેંચવામાં આવ્યો હતો.એનેસ્થેસિયામાંથી સંપૂર્ણ પુનઃપ્રાપ્તિ સુધી ઉંદરોને ગરમ રાખવામાં આવ્યા હતા અને તેનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.
જૈવિક સલામતી કેબિનેટમાં LV-MP ડિલિવરી ઉપકરણ.તમે જોઈ શકો છો કે ET ટ્યુબની લાઇટ ગ્રે લુઅર-લોક સ્લીવ મોંમાંથી બહાર નીકળે છે, અને આકૃતિમાં દર્શાવેલ જેલ પીપેટ ટીપ ET ટ્યુબ દ્વારા શ્વાસનળીમાં ઇચ્છિત ઊંડાઈ સુધી દાખલ કરવામાં આવે છે.
LV-MP વહીવટી પ્રક્રિયાના એક અઠવાડિયા પછી, 100% CO2 ના શ્વાસ દ્વારા પ્રાણીઓનું માનવીય રીતે બલિદાન આપવામાં આવ્યું હતું અને અમારી માનક X-gal સારવારનો ઉપયોગ કરીને LacZ અભિવ્યક્તિનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું.એન્ડોટ્રેકિયલ ટ્યુબ પ્લેસમેન્ટને કારણે કોઈપણ યાંત્રિક નુકસાન અથવા પ્રવાહી રીટેન્શનને વિશ્લેષણમાં શામેલ કરવામાં આવશે નહીં તેની ખાતરી કરવા માટે ત્રણ સૌથી વધુ પુચ્છિક કોમલાસ્થિ રિંગ્સ દૂર કરવામાં આવી હતી.દરેક શ્વાસનળીને પૃથ્થકરણ માટે બે ભાગ મેળવવા માટે લંબાઈની દિશામાં કાપવામાં આવી હતી અને સિલિકોન રબર (સિલગાર્ડ, ડાઉ ઇન્ક) ધરાવતા કપમાં લ્યુમિનલ સપાટીની કલ્પના કરવા માટે મિનિટિયન સોય (ફાઇન સાયન્સ ટૂલ્સ)નો ઉપયોગ કરીને મૂકવામાં આવી હતી.ડિજીલાઈટ કેમેરા અને ટીકેપ્ચર સોફ્ટવેર (ટ્યુસેન ફોટોનિક્સ, ચાઈના) સાથે નિકોન માઈક્રોસ્કોપ (SMZ1500) નો ઉપયોગ કરીને ફ્રન્ટલ ફોટોગ્રાફી દ્વારા ટ્રાન્સડ્યુસ્ડ કોષોના વિતરણ અને પાત્રની પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી.છબીઓ 20x વિસ્તૃતીકરણ પર હસ્તગત કરવામાં આવી હતી (શ્વાસનળીની સંપૂર્ણ પહોળાઈ માટે મહત્તમ સેટિંગ સહિત), શ્વાસનળીની સમગ્ર લંબાઈને સ્ટેપ બાય સ્ટેપ પ્રદર્શિત કરવામાં આવી હતી, જે દરેક ઈમેજ વચ્ચે પર્યાપ્ત ઓવરલેપ પૂરી પાડે છે જેથી ઈમેજોને “ટાંકા” કરી શકાય.ત્યાર બાદ પ્લેનર મોશન અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને કોમ્પોઝિટ ઈમેજ એડિટર વર્ઝન 2.0.3 (માઈક્રોસોફ્ટ રિસર્ચ) નો ઉપયોગ કરીને દરેક શ્વાસનળીની ઈમેજોને એક સંયુક્ત ઈમેજમાં જોડવામાં આવી હતી. 0.35 < હ્યુ < 0.58, સંતૃપ્તિ > 0.15 અને મૂલ્ય < 0.7 ની સેટિંગ્સનો ઉપયોગ કરીને, અગાઉ વર્ણવ્યા મુજબ, દરેક પ્રાણીની શ્વાસનળીની સંયુક્ત છબીઓમાં LacZ અભિવ્યક્તિના ક્ષેત્રને સ્વચાલિત MATLAB સ્ક્રિપ્ટ (R2020a, MathWorks) નો ઉપયોગ કરીને પરિમાણિત કરવામાં આવ્યું હતું. 0.35 < હ્યુ < 0.58, સંતૃપ્તિ > 0.15 અને મૂલ્ય < 0.7 ની સેટિંગ્સનો ઉપયોગ કરીને, અગાઉ વર્ણવ્યા મુજબ, દરેક પ્રાણીની શ્વાસનળીની સંયુક્ત છબીઓની અંદર LacZ અભિવ્યક્તિનો વિસ્તાર સ્વયંસંચાલિત MATLAB સ્ક્રિપ્ટ (R2020a, MathWorks) નો ઉપયોગ કરીને પરિમાણિત કરવામાં આવ્યો હતો. Площадь экспрессии LacZ в составных изображениях трахеи от каждого животного была количественно определена с использованием автоматизированного сценария MATLAB (R2020a, MathWorks), как описано ранее28, с использованием настроек 0,35 <оттенок <0,58, насыщенность> 0,15 и значение <0 ,7. દરેક પ્રાણીની સંયુક્ત શ્વાસનળીની છબીઓમાં LacZ અભિવ્યક્તિનું ક્ષેત્રફળ 0.35 ની સેટિંગ્સનો ઉપયોગ કરીને અગાઉ વર્ણવ્યા મુજબ ઓટોમેટેડ MATLAB સ્ક્રિપ્ટ (R2020a, MathWorks) નો ઉપયોગ કરીને પરિમાણિત કરવામાં આવ્યું હતું.0.15 અને મૂલ્ય<0 .7... ....... ....... ....... ....... ....... Области экспрессии LacZ на составных изображениях трахеи каждого животного количественно определяли с использованием автоматизированного сценария MATLAB (R2020a, MathWorks), как описано ранее, с использованием настроек 0,35 <оттенок <0,58, насыщенность> 0,15 и значение <0,7 . દરેક પ્રાણીની શ્વાસનળીની સંયુક્ત છબીઓ પર LacZ અભિવ્યક્તિના વિસ્તારોને 0.35 < હ્યુ < 0.58, સંતૃપ્તિ > 0.15 અને મૂલ્ય < 0.7 ની સેટિંગ્સનો ઉપયોગ કરીને અગાઉ વર્ણવ્યા મુજબ સ્વયંસંચાલિત MATLAB સ્ક્રિપ્ટ (R2020a, MathWorks) નો ઉપયોગ કરીને પરિમાણિત કરવામાં આવ્યું હતું.GIMP v2.10.24 માં પેશીના રૂપરેખાને ટ્રૅક કરીને, પેશીના વિસ્તારને ઓળખવા અને શ્વાસનળીની પેશીઓની બહાર કોઈપણ ખોટા શોધને રોકવા માટે દરેક સંયુક્ત છબી માટે મેન્યુઅલી એક માસ્ક બનાવવામાં આવ્યો હતો.દરેક પ્રાણીની તમામ સંયુક્ત છબીઓમાંથી ડાઘવાળા વિસ્તારોનો સારાંશ તે પ્રાણી માટેનો કુલ ડાઘ વિસ્તાર આપવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.સામાન્ય વિસ્તાર મેળવવા માટે પેઇન્ટેડ વિસ્તારને માસ્કના કુલ વિસ્તાર દ્વારા વિભાજિત કરવામાં આવ્યો હતો.
દરેક શ્વાસનળી પેરાફિનમાં જડેલી હતી અને 5 µm જાડા વિભાગમાં હતી.વિભાગોને 5 મિનિટ માટે તટસ્થ ઝડપી લાલ સાથે કાઉન્ટરસ્ટેઈન કરવામાં આવ્યા હતા અને Nikon Eclipse E400 માઈક્રોસ્કોપ, DS-Fi3 કેમેરા અને NIS એલિમેન્ટ કેપ્ચર સોફ્ટવેર (સંસ્કરણ 5.20.00) નો ઉપયોગ કરીને છબીઓ હસ્તગત કરવામાં આવી હતી.
તમામ આંકડાકીય વિશ્લેષણો GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.) માં કરવામાં આવ્યા હતા.આંકડાકીય મહત્વ p ≤ 0.05 પર સેટ કરવામાં આવ્યું હતું.શાપિરો-વિલ્ક ટેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને સામાન્યતાની ચકાસણી કરવામાં આવી હતી અને લૅકઝેડ સ્ટેનિંગમાં તફાવતો અજોડ ટી-ટેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યા હતા.
કોષ્ટક 1 માં વર્ણવેલ છ સાંસદોની PCXI દ્વારા તપાસ કરવામાં આવી હતી, અને દૃશ્યતા કોષ્ટક 2 માં વર્ણવેલ છે. બે પોલિસ્ટરીન MP (MP1 અને MP2; અનુક્રમે 18 µm અને 0.25 µm) PCXI દ્વારા દૃશ્યમાન ન હતા, પરંતુ બાકીના નમૂનાઓ ઓળખી શકાયા હતા. (ઉદાહરણો આકૃતિ 5 માં દર્શાવેલ છે).MP3 અને MP4 નબળા દેખાય છે (10-15% Fe3O4; 0.25 µm અને 0.9 µm, અનુક્રમે).જોકે MP5 (98% Fe3O4; 0.25 µm) માં પરીક્ષણ કરાયેલા કેટલાક નાના કણો હતા, તે સૌથી વધુ ઉચ્ચારણ હતા.CombiMag MP6 ઉત્પાદનને અલગ પાડવું મુશ્કેલ છે.તમામ કિસ્સાઓમાં, ચુંબકને કેશિલરીની સમાંતર આગળ અને પાછળ ખસેડીને MF શોધવાની અમારી ક્ષમતામાં ઘણો સુધારો થયો હતો.જેમ જેમ ચુંબક રુધિરકેશિકાથી દૂર જતા ગયા તેમ તેમ કણોને લાંબી સાંકળોમાં ખેંચી લેવામાં આવ્યા, પરંતુ જેમ જેમ ચુંબક નજીક આવતા ગયા અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વધતી ગઈ તેમ તેમ કણોની રુધિરકેશિકાની ઉપરની સપાટી તરફ સ્થળાંતર થતાં કણોની સાંકળો ટૂંકી થઈ (જુઓ પૂરક વિડીયો S1 : MP4), સપાટી પર કણોની ઘનતામાં વધારો.તેનાથી વિપરિત, જ્યારે રુધિરકેશિકામાંથી ચુંબક દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે ક્ષેત્રની શક્તિ ઘટે છે અને MPs રુધિરકેશિકાની ઉપરની સપાટીથી વિસ્તરેલી લાંબી સાંકળોમાં ફરીથી ગોઠવાય છે (જુઓ પૂરક વિડિયો S2: MP4).ચુંબક ચાલવાનું બંધ કરી દે તે પછી, કણો સંતુલન સ્થિતિમાં પહોંચ્યા પછી થોડો સમય આગળ વધતા રહે છે.જેમ જેમ એમપી રુધિરકેશિકાની ઉપરની સપાટી તરફ અને દૂર જાય છે તેમ, ચુંબકીય કણો પ્રવાહી દ્વારા કાટમાળ ખેંચવાનું વલણ ધરાવે છે.
PCXI હેઠળ MPની દૃશ્યતા નમૂનાઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.(a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 અને (d) MP6.અહીં બતાવેલ તમામ છબીઓ રુધિરકેશિકાની ઉપર લગભગ 10 મીમી સ્થિત ચુંબક સાથે લેવામાં આવી હતી.દેખીતી રીતે મોટા વર્તુળો એ રુધિરકેશિકાઓમાં ફસાયેલા હવાના પરપોટા છે, જે સ્પષ્ટપણે તબક્કાના કોન્ટ્રાસ્ટ ઈમેજના કાળા અને સફેદ ધારના લક્ષણો દર્શાવે છે.લાલ બૉક્સ વિસ્તરણ સૂચવે છે જે કોન્ટ્રાસ્ટને વધારે છે.નોંધ કરો કે તમામ આકૃતિઓમાં ચુંબક સર્કિટનો વ્યાસ માપવા જેવો નથી અને તે બતાવ્યા કરતાં લગભગ 100 ગણો મોટો છે.
જેમ જેમ ચુંબક રુધિરકેશિકાની ટોચ સાથે ડાબે અને જમણે ખસે છે, એમપી સ્ટ્રિંગનો કોણ ચુંબક સાથે સંરેખિત થવા માટે બદલાય છે (આકૃતિ 6 જુઓ), આમ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓનું વર્ણન કરે છે.MP3-5 માટે, તાર થ્રેશોલ્ડ કોણ સુધી પહોંચ્યા પછી, કણો કેશિલરીની ઉપરની સપાટી સાથે ખેંચે છે.આના પરિણામે સાંસદો જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર સૌથી વધુ મજબૂત હોય તેની નજીક મોટા જૂથોમાં ક્લસ્ટર થાય છે (જુઓ પૂરક વિડિયો S3: MP5).રુધિરકેશિકાના અંતની નજીક ઇમેજિંગ કરતી વખતે પણ આ ખાસ કરીને સ્પષ્ટ થાય છે, જેના કારણે MP પ્રવાહી-એર ઇન્ટરફેસ પર એકત્ર અને ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.MP6 માંના કણો, જે MP3-5 કરતા અલગ પાડવા મુશ્કેલ હતા, જ્યારે ચુંબક રુધિરકેશિકા સાથે ખસે ત્યારે ખેંચાતા ન હતા, પરંતુ MP શબ્દમાળાઓ વિખરાઈ જાય છે, જેનાથી કણો જોવામાં આવે છે (જુઓ પૂરક વિડિયો S4: MP6).કેટલાક કિસ્સાઓમાં, જ્યારે ઇમેજિંગ સાઇટથી ચુંબકને લાંબા અંતરે ખસેડીને લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઘટાડવામાં આવ્યું હતું, ત્યારે બાકીના કોઈપણ સાંસદો ધીમે ધીમે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા ટ્યુબની નીચેની સપાટી પર ઉતરી આવ્યા હતા, સ્ટ્રિંગમાં જ રહી ગયા હતા (જુઓ પૂરક વિડિયો S5: MP3) .
ચુંબક રુધિરકેશિકાની ઉપર જમણી તરફ ખસે છે તેમ એમપી સ્ટ્રિંગનો કોણ બદલાય છે.(a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 અને (d) MP6.લાલ બૉક્સ વિસ્તરણ સૂચવે છે જે કોન્ટ્રાસ્ટને વધારે છે.મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે વધારાના વિડિઓઝ માહિતીના હેતુ માટે છે કારણ કે તે મહત્વપૂર્ણ કણોનું માળખું અને ગતિશીલ માહિતી દર્શાવે છે જે આ સ્થિર છબીઓમાં વિઝ્યુઅલાઈઝ કરી શકાતી નથી.
અમારા પરીક્ષણોએ બતાવ્યું છે કે શ્વાસનળી સાથે ચુંબકને ધીમે ધીમે આગળ અને પાછળ ખસેડવાથી વિવોમાં જટિલ હિલચાલના સંદર્ભમાં MF ના વિઝ્યુલાઇઝેશનની સુવિધા મળે છે.રુધિરકેશિકામાં પોલિસ્ટરીન મણકા (MP1 અને MP2) દેખાતા ન હોવાથી વિવોમાં કોઈ પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા ન હતા.બાકીના ચાર MF માંથી દરેકનું વિવોમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું જેમાં શ્વાસનળીની ઉપર લગભગ 30°ના ખૂણા પર ઊભા રહેલા ચુંબકની લાંબી અક્ષ હતી (જુઓ આકૃતિ 2b અને 3a), કારણ કે આના પરિણામે MF સાંકળો લાંબી થઈ હતી અને તે વધુ અસરકારક હતી. ચુંબક કરતાં..રૂપરેખાંકન સમાપ્ત.MP3, MP4 અને MP6 કોઈપણ જીવંત પ્રાણીઓના શ્વાસનળીમાં જોવા મળ્યા નથી.માનવીય રીતે પ્રાણીઓને માર્યા પછી ઉંદરોના શ્વસન માર્ગની કલ્પના કરતી વખતે, સિરીંજ પંપનો ઉપયોગ કરીને વધારાની માત્રા ઉમેરવામાં આવી ત્યારે પણ કણો અદ્રશ્ય રહ્યા.MP5 માં આયર્ન ઓક્સાઇડનું પ્રમાણ સૌથી વધુ હતું અને તે એકમાત્ર દૃશ્યમાન કણ હતું, તેથી તેનો ઉપયોગ વિવોમાં MP વર્તનનું મૂલ્યાંકન કરવા અને લાક્ષણિકતા માટે કરવામાં આવતો હતો.
MF દાખલ કરતી વખતે શ્વાસનળી પર ચુંબકનું સ્થાન ઘણા પરિણમ્યું, પરંતુ બધા નહીં, MF દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં કેન્દ્રિત છે.માનવીય રીતે euthanized પ્રાણીઓમાં કણોની શ્વાસનળીમાં પ્રવેશ શ્રેષ્ઠ રીતે જોવા મળે છે.આકૃતિ 7 અને પૂરક વિડિયો S6: MP5 વેન્ટ્રલ ટ્રેચીઆની સપાટી પરના કણોનું ઝડપી ચુંબકીય કેપ્ચર અને ગોઠવણી દર્શાવે છે, જે દર્શાવે છે કે એમપીને શ્વાસનળીના ઇચ્છિત વિસ્તારોને લક્ષ્ય બનાવી શકાય છે.MF ડિલિવરી પછી શ્વાસનળીની સાથે વધુ દૂરથી શોધ કરતી વખતે, કેટલાક MF કેરિનાની નજીક મળી આવ્યા હતા, જે સૂચવે છે કે તમામ MF ને એકત્રિત કરવા અને પકડી રાખવા માટે અપર્યાપ્ત ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત છે, કારણ કે તેઓ પ્રવાહી વહીવટ દરમિયાન મહત્તમ ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિના પ્રદેશ દ્વારા પહોંચાડવામાં આવ્યા હતા.પ્રક્રિયાજો કે, પોસ્ટનેટલ એમપી સાંદ્રતા ઇમેજ વિસ્તારની આસપાસ વધુ હતી, જે સૂચવે છે કે ઘણા સાંસદો વાયુમાર્ગના પ્રદેશોમાં રહ્યા જ્યાં લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત સૌથી વધુ હતી.
(a) પહેલા અને (b) ઇમેજિંગ એરિયાની બરાબર ઉપર મૂકવામાં આવેલા ચુંબક સાથે તાજેતરમાં euthanized ઉંદરના શ્વાસનળીમાં MP5 ની ડિલિવરી પછીની છબીઓ.ચિત્રિત વિસ્તાર બે કાર્ટિલેજિનસ રિંગ્સ વચ્ચે સ્થિત છે.એમપીની ડિલિવરી થાય તે પહેલાં વાયુમાર્ગમાં થોડું પ્રવાહી હોય છે.લાલ બૉક્સ વિસ્તરણ સૂચવે છે જે કોન્ટ્રાસ્ટને વધારે છે.આ છબીઓ S6: MP5 પૂરક વિડિયોમાં દર્શાવવામાં આવેલ વિડિયોમાંથી લેવામાં આવી છે.
વિવોમાં શ્વાસનળીની સાથે ચુંબકને ખસેડવાથી વાયુમાર્ગની સપાટી પર એમપી સાંકળના કોણમાં ફેરફાર થયો, જે રુધિરકેશિકાઓમાં જોવા મળે છે (આકૃતિ 8 અને પૂરક વિડીયો S7: MP5 જુઓ).જો કે, અમારા અભ્યાસમાં, સાંસદોને જીવંત શ્વસન માર્ગની સપાટી સાથે ખેંચી શકાતા નથી, કારણ કે રુધિરકેશિકાઓ કરી શકે છે.કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ચુંબક ડાબે અને જમણે ખસે છે તેમ એમપી સાંકળ લંબાય છે.રસપ્રદ વાત એ છે કે, અમે એ પણ શોધી કાઢ્યું છે કે જ્યારે ચુંબકને શ્વાસનળીની સાથે રેખાંશમાં ખસેડવામાં આવે છે ત્યારે કણોની સાંકળ પ્રવાહીના સપાટીના સ્તરની ઊંડાઈમાં ફેરફાર કરે છે, અને જ્યારે ચુંબકને સીધા ઉપરથી ખસેડવામાં આવે છે અને કણોની સાંકળ ઊભી સ્થિતિમાં ફેરવાય છે ત્યારે વિસ્તરે છે (જુઓ. પૂરક વિડિયો S7).: MP5 0:09 પર, નીચે જમણે).જ્યારે ચુંબકને શ્વાસનળીની ઉપરની બાજુએ (એટલે ​​​​કે, શ્વાસનળીની લંબાઈને બદલે પ્રાણીની ડાબી કે જમણી બાજુએ) ખસેડવામાં આવે ત્યારે લાક્ષણિક હિલચાલની પદ્ધતિ બદલાઈ જાય છે.કણો તેમની હિલચાલ દરમિયાન હજુ પણ સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન હતા, પરંતુ જ્યારે શ્વાસનળીમાંથી ચુંબક દૂર કરવામાં આવ્યો ત્યારે, કણોની તારોની ટીપ્સ દૃશ્યમાન થઈ ગઈ (જુઓ પૂરક વિડિયો S8: MP5, 0:08 થી શરૂ થાય છે).આ કાચની રુધિરકેશિકામાં લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની ક્રિયા હેઠળ ચુંબકીય ક્ષેત્રના અવલોકન કરેલ વર્તન સાથે સંમત થાય છે.
જીવંત એનેસ્થેટાઇઝ્ડ ઉંદરની શ્વાસનળીમાં MP5 દર્શાવતી નમૂનાની છબીઓ.(a) ચુંબકનો ઉપયોગ શ્વાસનળીની ઉપર અને ડાબી બાજુની છબીઓ મેળવવા માટે થાય છે, પછી (b) ચુંબકને જમણી તરફ ખસેડ્યા પછી.લાલ બૉક્સ વિસ્તરણ સૂચવે છે જે કોન્ટ્રાસ્ટને વધારે છે.આ છબીઓ S7 ના પૂરક વિડિયો: MP5 માં દર્શાવવામાં આવેલ વિડિઓમાંથી છે.
જ્યારે બે ધ્રુવોને શ્વાસનળીની ઉપર અને નીચે ઉત્તર-દક્ષિણ દિશામાં ગોઠવવામાં આવ્યા હતા (એટલે ​​​​કે, આકર્ષે છે; ફિગ. 3b), એમપી તાર લાંબા સમય સુધી દેખાયા હતા અને શ્વાસનળીની પાછળની બાજુની દિવાલ પર સ્થિત હતા. શ્વાસનળી (પરિશિષ્ટ જુઓ).વિડિઓ S9:MP5).જો કે, દ્વિ ચુંબક ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી વહીવટ પછી એક સાઇટ પર કણોની ઊંચી સાંદ્રતા (એટલે ​​​​કે, શ્વાસનળીની ડોર્સલ સપાટી) શોધી શકાઈ નથી, જે સામાન્ય રીતે એક જ ચુંબક ઉપકરણ સાથે થાય છે.પછી, જ્યારે એક ચુંબકને વિરોધી ધ્રુવો (આકૃતિ 3c) ને દૂર કરવા માટે ગોઠવવામાં આવ્યું હતું, ત્યારે ડિલિવરી પછી દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં દેખાતા કણોની સંખ્યામાં વધારો થયો ન હતો.ઉચ્ચ ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ જે અનુક્રમે ચુંબકને આકર્ષે છે અથવા દબાણ કરે છે તેના કારણે બંને ચુંબક રૂપરેખાંકનો સેટ કરવાનું પડકારજનક છે.ત્યારબાદ સેટઅપને વાયુમાર્ગની સમાંતર એક ચુંબકમાં બદલવામાં આવ્યું હતું પરંતુ વાયુમાર્ગમાંથી 90 ડિગ્રીના ખૂણા પર પસાર થાય છે જેથી બળની રેખાઓ શ્વાસનળીની દીવાલને ઓર્થોગોનલ રીતે ઓળંગી જાય (આકૃતિ 3d), એક ઓરિએન્ટેશન પર કણોના એકત્રીકરણની શક્યતા નક્કી કરવાના હેતુથી બાજુની દિવાલ.અવલોકન કરવું.જો કે, આ રૂપરેખાંકનમાં, કોઈ ઓળખી શકાય તેવી MF સંચય ચળવળ અથવા ચુંબક ચળવળ ન હતી.આ તમામ પરિણામોના આધારે, જનીન વાહકો (ફિગ. 3a)ના વિવો અભ્યાસ માટે સિંગલ મેગ્નેટ અને 30-ડિગ્રી ઓરિએન્ટેશન સાથેનું રૂપરેખાંકન પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું.
જ્યારે પ્રાણીને માનવીય રીતે બલિદાન આપ્યા પછી તરત જ ઘણી વખત ઇમેજ કરવામાં આવી હતી, ત્યારે પેશીની ગતિમાં દખલની ગેરહાજરીનો અર્થ એ થયો કે ચુંબકની અનુવાદની ગતિ અનુસાર સ્પષ્ટ આંતરકાર્ટિલેજિનસ ક્ષેત્રમાં ઝીણી, ટૂંકી કણોની રેખાઓ ઓળખી શકાય છે.સ્પષ્ટપણે MP6 કણોની હાજરી અને હિલચાલ જુઓ.
LV-LacZ નું ટાઇટર 1.8 x 108 IU/mL હતું, અને CombiMag MP (MP6) સાથે 1:1 મિશ્રણ કર્યા પછી, પ્રાણીઓને LV વાહનના 9 x 107 IU/ml ના શ્વાસનળીના ડોઝના 50 μl સાથે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યા હતા (એટલે ​​​​કે 4.5). x 106 TU/રેટ).)).આ અભ્યાસોમાં, શ્રમ દરમિયાન ચુંબકને ખસેડવાને બદલે, અમે એ નક્કી કરવા માટે ચુંબકને એક સ્થિતિમાં ઠીક કર્યો કે એલવી ​​ટ્રાન્સડક્શન (a) ચુંબકીય ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં વેક્ટર ડિલિવરીની તુલનામાં સુધારી શકાય છે, અને (b) જો વાયુમાર્ગ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો.કોષો ઉપલા શ્વસન માર્ગના ચુંબકીય લક્ષ્ય વિસ્તારોમાં ટ્રાન્સડ્યુસ થાય છે.
અમારા માનક LV વેક્ટર ડિલિવરી પ્રોટોકોલની જેમ, ચુંબકની હાજરી અને LV વેક્ટર સાથે સંયોજનમાં કોમ્બીમેગનો ઉપયોગ પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્ય પર પ્રતિકૂળ અસર કરતું નથી.યાંત્રિક વિક્ષેપને આધિન શ્વાસનળીના પ્રદેશની આગળની છબીઓ (પૂરક ફિગ. 1) દર્શાવે છે કે LV-MP સારવાર કરાયેલ જૂથમાં ચુંબક (ફિગ. 9a) ની હાજરીમાં ટ્રાન્સડક્શનનું ઉચ્ચ સ્તર હતું.નિયંત્રણ જૂથ (આકૃતિ 9b) માં માત્ર વાદળી LacZ સ્ટેનિંગની થોડી માત્રા હાજર હતી.એક્સ-ગેલ-સ્ટેઇન્ડ સામાન્યકૃત પ્રદેશોનું પ્રમાણીકરણ દર્શાવે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં એલવી-એમપીના વહીવટથી આશરે 6-ગણો સુધારો થયો (ફિગ. 9c).
LV-MP (a) ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં અને (b) ચુંબકની ગેરહાજરીમાં ટ્રેચેલ ટ્રાન્સડક્શન દર્શાવતી સંયુક્ત છબીઓનું ઉદાહરણ.(c) ચુંબક (*p = 0.029, t-ટેસ્ટ, n = 3 જૂથ દીઠ, સરેરાશ ± પ્રમાણભૂત ભૂલ) ના ઉપયોગથી શ્વાસનળીમાં LacZ ટ્રાન્સડક્શનના સામાન્યકૃત ક્ષેત્રમાં આંકડાકીય રીતે નોંધપાત્ર સુધારો.
તટસ્થ ઝડપી લાલ-ડાઘાવાળા વિભાગો (ઉદાહરણ પૂરક ફિગ. 2 માં બતાવેલ છે) દર્શાવે છે કે LacZ- સ્ટેઇન્ડ કોષો સમાન નમૂનામાં અને અગાઉ નોંધાયેલા સમાન સ્થાને હાજર હતા.
વાયુમાર્ગ જીન થેરાપીમાં મુખ્ય પડકાર રુચિના ક્ષેત્રોમાં વાહક કણોનું ચોક્કસ સ્થાનિકીકરણ અને હવાના પ્રવાહ અને સક્રિય મ્યુકસ ક્લિયરન્સની હાજરીમાં મોબાઇલ ફેફસામાં ટ્રાન્સડક્શન કાર્યક્ષમતાના ઉચ્ચ સ્તરની સિદ્ધિ રહે છે.સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસમાં શ્વસન સંબંધી રોગોની સારવાર માટે બનાવાયેલ LV કેરિયર્સ માટે, વાહક વાયુમાર્ગમાં વાહક કણોના રહેઠાણનો સમય વધારવો એ અત્યાર સુધી એક અપ્રાપ્ય ધ્યેય રહ્યું છે.કેસ્ટેલાની એટ અલ દ્વારા દર્શાવ્યા મુજબ, ટ્રાન્સડક્શનને વધારવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ અન્ય જનીન વિતરણ પદ્ધતિઓ જેમ કે ઇલેક્ટ્રોપોરેશન કરતાં ફાયદા ધરાવે છે કારણ કે તે સરળતા, અર્થતંત્ર, સ્થાનિક ડિલિવરી, વધેલી કાર્યક્ષમતા અને ટૂંકા ઇન્ક્યુબેશન સમયને જોડી શકે છે.અને સંભવતઃ વાહન10 ની ઓછી માત્રા.જો કે, વિવોમાં બાહ્ય ચુંબકીય દળોના પ્રભાવ હેઠળ વાયુમાર્ગમાં ચુંબકીય કણોની જમાવટ અને વર્તણૂકનું ક્યારેય વર્ણન કરવામાં આવ્યું નથી, અને વાસ્તવમાં અખંડ જીવંત વાયુમાર્ગોમાં જનીન અભિવ્યક્તિના સ્તરને વધારવા માટે આ પદ્ધતિની ક્ષમતા વિવોમાં દર્શાવવામાં આવી નથી.
PCXI સિંક્રોટ્રોન પરના અમારા ઇન વિટ્રો પ્રયોગો દર્શાવે છે કે અમે જે કણોનું પરીક્ષણ કર્યું છે તે તમામ, MP પોલિસ્ટરીનના અપવાદ સાથે, અમે ઉપયોગમાં લીધેલા ઇમેજિંગ સેટઅપમાં દૃશ્યમાન હતા.ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં, ચુંબકીય ક્ષેત્રો શબ્દમાળાઓ બનાવે છે, જેની લંબાઈ કણોના પ્રકાર અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિ (એટલે ​​​​કે, ચુંબકની નિકટતા અને હિલચાલ) સાથે સંબંધિત છે.આકૃતિ 10 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, દરેક વ્યક્તિગત કણ ચુંબકીય બને છે અને તેના પોતાના સ્થાનિક ચુંબકીય ક્ષેત્રને પ્રેરિત કરે છે ત્યારે આપણે અવલોકન કરીએ છીએ તે શબ્દમાળાઓ રચાય છે.આ અલગ ક્ષેત્રો અન્ય સમાન કણોને એકત્રિત કરવા અને જૂથ સ્ટ્રિંગ ગતિ સાથે જોડવાનું કારણ બને છે કારણ કે સ્થાનિક દળોના આકર્ષણ અને અન્ય કણોના ભગાડવાના સ્થાનિક દળોને કારણે.
રેખાકૃતિ (a, b) પ્રવાહીથી ભરેલી રુધિરકેશિકાઓની અંદર રચાતી કણોની સાંકળો અને (c, d) હવાથી ભરેલી શ્વાસનળી દર્શાવે છે.નોંધ કરો કે રુધિરકેશિકાઓ અને શ્વાસનળી સ્કેલ પર દોરવામાં આવતી નથી.પેનલ (a) માં સાંકળોમાં ગોઠવાયેલા Fe3O4 કણો ધરાવતા MFનું વર્ણન પણ છે.
જ્યારે ચુંબક રુધિરકેશિકા પર ખસે છે, ત્યારે કણની સ્ટ્રિંગનો કોણ Fe3O4 ધરાવતા MP3-5 માટે નિર્ણાયક થ્રેશોલ્ડ પર પહોંચી ગયો હતો, જે પછી કણોની સ્ટ્રિંગ તેની મૂળ સ્થિતિમાં રહી ન હતી, પરંતુ સપાટી સાથે નવી સ્થિતિમાં ખસેડવામાં આવી હતી.ચુંબકઆ અસર સંભવિત થાય છે કારણ કે કાચની રુધિરકેશિકાની સપાટી આ હિલચાલને થવા દેવા માટે પૂરતી સરળ છે.રસપ્રદ વાત એ છે કે, MP6 (કોમ્બીમેગ) આ રીતે વર્તે નહોતું, કદાચ કારણ કે કણો નાના હતા, અલગ કોટિંગ અથવા સપાટી ચાર્જ ધરાવતા હતા, અથવા માલિકીનું વાહક પ્રવાહી તેમની ખસેડવાની ક્ષમતાને અસર કરે છે.કોમ્બીમેગ પાર્ટિકલ ઈમેજમાં કોન્ટ્રાસ્ટ પણ નબળો છે, જે સૂચવે છે કે પ્રવાહી અને કણોની ઘનતા સમાન હોઈ શકે છે અને તેથી તેઓ સરળતાથી એકબીજા તરફ આગળ વધી શકતા નથી.જો ચુંબક ખૂબ ઝડપથી આગળ વધે તો કણો પણ અટવાઈ શકે છે, જે દર્શાવે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ હંમેશા પ્રવાહીમાં રહેલા કણો વચ્ચેના ઘર્ષણને દૂર કરી શકતી નથી, જે સૂચવે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ અને ચુંબક અને લક્ષ્ય વિસ્તાર વચ્ચેનું અંતર હોવું જોઈએ નહીં. આશ્ચર્યમહત્વપૂર્ણઆ પરિણામો એ પણ સૂચવે છે કે જો કે ચુંબક લક્ષ્ય વિસ્તારમાંથી વહેતા ઘણા માઇક્રોપાર્ટિકલ્સને પકડી શકે છે, તે અસંભવિત છે કે શ્વાસનળીની સપાટી પર કોમ્બીમેગ કણોને ખસેડવા માટે ચુંબક પર આધાર રાખી શકાય.આમ, અમે નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે Vivo LV MF અભ્યાસમાં વાયુમાર્ગના વૃક્ષના ચોક્કસ વિસ્તારોને ભૌતિક રીતે લક્ષ્ય બનાવવા માટે સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
એકવાર કણો શરીરમાં વિતરિત થઈ ગયા પછી, શરીરના જટિલ ગતિશીલ પેશીઓના સંદર્ભમાં તેમને ઓળખવા મુશ્કેલ છે, પરંતુ એમપી સ્ટ્રિંગ્સને "વિગલ" કરવા માટે શ્વાસનળી પર ચુંબકને આડા ખસેડીને તેમની શોધ ક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં આવ્યો છે.જ્યારે રીઅલ-ટાઇમ ઇમેજિંગ શક્ય છે, ત્યારે પ્રાણીને માનવીય રીતે માર્યા ગયા પછી કણોની હિલચાલને પારખવી સરળ છે.જ્યારે ચુંબક ઇમેજિંગ એરિયા પર સ્થિત હતું ત્યારે આ સ્થાન પર MP સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે સૌથી વધુ હતી, જોકે કેટલાક કણો સામાન્ય રીતે શ્વાસનળીની નીચે જોવા મળતા હતા.વિટ્રો અભ્યાસોથી વિપરીત, ચુંબકની હિલચાલ દ્વારા કણોને શ્વાસનળીની નીચે ખેંચી શકાતા નથી.આ શોધ એ સુસંગત છે કે કેવી રીતે શ્વાસનળીની સપાટીને આવરી લેતું લાળ સામાન્ય રીતે શ્વાસમાં લેવાયેલા કણો પર પ્રક્રિયા કરે છે, તેમને લાળમાં ફસાવે છે અને ત્યારબાદ મ્યુકો-સિલિરી ક્લિયરન્સ મિકેનિઝમ દ્વારા તેમને સાફ કરે છે.
અમે અનુમાન કર્યું છે કે આકર્ષણ માટે શ્વાસનળીની ઉપર અને નીચે ચુંબકનો ઉપયોગ કરવાથી (ફિગ. 3b) વધુ એકસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પરિણમી શકે છે, એક બિંદુ પર ખૂબ જ કેન્દ્રિત ચુંબકીય ક્ષેત્રને બદલે, સંભવિત રીતે કણોના વધુ સમાન વિતરણમાં પરિણમે છે..જો કે, અમારા પ્રારંભિક અભ્યાસમાં આ પૂર્વધારણાને સમર્થન આપવા માટે સ્પષ્ટ પુરાવા મળ્યા નથી.તેવી જ રીતે, ચુંબકની જોડીને ભગાડવા માટે (ફિગ. 3c) સેટ કરવાથી ઇમેજ વિસ્તારમાં વધુ કણો સ્થાયી થયા નથી.આ બે તારણો દર્શાવે છે કે દ્વિ-ચુંબક સેટઅપ એમપી પોઇન્ટિંગના સ્થાનિક નિયંત્રણમાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારો કરતું નથી, અને પરિણામી મજબૂત ચુંબકીય દળોને ટ્યુન કરવું મુશ્કેલ છે, જે આ અભિગમને ઓછો વ્યવહારુ બનાવે છે.એ જ રીતે, ચુંબકને ઉપર અને શ્વાસનળીની આરપાર દિશા આપવાથી (આકૃતિ 3d) પણ છબીવાળા વિસ્તારમાં બાકી રહેલા કણોની સંખ્યામાં વધારો થયો નથી.આમાંના કેટલાક વૈકલ્પિક રૂપરેખાંકનો સફળ ન પણ હોઈ શકે કારણ કે તે ડિપોઝિશન ઝોનમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે.આમ, 30 ડિગ્રી (ફિગ. 3a) પર સિંગલ મેગ્નેટ કન્ફિગરેશનને વિવો ટેસ્ટિંગ પદ્ધતિમાં સૌથી સરળ અને સૌથી કાર્યક્ષમ ગણવામાં આવે છે.
LV-MP અભ્યાસ દર્શાવે છે કે જ્યારે LV વેક્ટર્સને CombiMag સાથે જોડવામાં આવ્યા હતા અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં શારીરિક રીતે ખલેલ પહોંચાડ્યા પછી પહોંચાડવામાં આવ્યા હતા, ત્યારે નિયંત્રણોની તુલનામાં શ્વાસનળીમાં ટ્રાન્સડક્શન સ્તર નોંધપાત્ર રીતે વધ્યું હતું.સિંક્રોટ્રોન ઇમેજિંગ અભ્યાસ અને LacZ પરિણામોના આધારે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર LV ને શ્વાસનળીમાં રાખવા અને ફેફસામાં તરત જ ઊંડે ઘૂસી ગયેલા વેક્ટર કણોની સંખ્યા ઘટાડવામાં સક્ષમ હોવાનું જણાયું હતું.આવા લક્ષ્યીકરણ સુધારણાઓ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા તરફ દોરી શકે છે જ્યારે વિતરિત ટાઇટર્સ, બિન-લક્ષિત ટ્રાન્સડક્શન, બળતરા અને રોગપ્રતિકારક આડઅસરો અને જીન ટ્રાન્સફર ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે.મહત્ત્વની વાત એ છે કે, ઉત્પાદકના જણાવ્યા મુજબ, કોમ્બીમેગનો ઉપયોગ અન્ય વાયરલ વેક્ટર્સ (જેમ કે AAV) અને ન્યુક્લિક એસિડ સહિત અન્ય જીન ટ્રાન્સફર પદ્ધતિઓ સાથે સંયોજનમાં થઈ શકે છે.