Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি যে ব্রাউজার সংস্করণটি ব্যবহার করছেন তাতে সীমিত CSS সমর্থন রয়েছে৷সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)৷ইতিমধ্যে, অব্যাহত সমর্থন নিশ্চিত করতে, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়াই সাইটটিকে রেন্ডার করব।
পালমোনারি সিস্টিক ফাইব্রোসিসের চিকিত্সার জন্য জিন ভেক্টরগুলি অবশ্যই পরিবাহী বায়ুপথের দিকে লক্ষ্য রাখতে হবে, যেহেতু পেরিফেরাল ফুসফুসের ট্রান্সডাকশনের কোনও থেরাপিউটিক প্রভাব নেই।ভাইরাল ট্রান্সডাকশনের দক্ষতা সরাসরি ক্যারিয়ারের বসবাসের সময়ের সাথে সম্পর্কিত।যাইহোক, প্রসবের তরল যেমন জিন বাহক স্বাভাবিকভাবেই শ্বাস নেওয়ার সময় অ্যালভিওলিতে ছড়িয়ে পড়ে এবং যে কোনও আকারের থেরাপিউটিক কণাগুলি মিউকোসিলিয়ারি পরিবহনের মাধ্যমে দ্রুত অপসারণ করা হয়।শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টে জিন বাহকদের বসবাসের সময় বাড়ানো গুরুত্বপূর্ণ কিন্তু অর্জন করা কঠিন।ক্যারিয়ার-সংযুক্ত চৌম্বকীয় কণা যা শ্বাসযন্ত্রের পৃষ্ঠের দিকে নির্দেশিত হতে পারে আঞ্চলিক লক্ষ্যবস্তুকে উন্নত করতে পারে।ভিভো ইমেজিং-এ সমস্যার কারণে, প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে শ্বাসনালী পৃষ্ঠে এই জাতীয় ছোট চৌম্বকীয় কণার আচরণ খারাপভাবে বোঝা যায় না।এই অধ্যয়নের লক্ষ্য ছিল ভিভোতে একক এবং বাল্ক কণার গতিশীলতা এবং আচরণের ধরণগুলি অধ্যয়ন করার জন্য অ্যানেস্থেটাইজড ইঁদুরের শ্বাসনালীতে চৌম্বকীয় কণার একটি সিরিজের গতিবিধি ভিভোতে কল্পনা করার জন্য সিঙ্ক্রোট্রন ইমেজিং ব্যবহার করা।চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে লেন্টিভাইরাল চৌম্বকীয় কণা সরবরাহ করা ইঁদুরের শ্বাসনালীতে ট্রান্সডাকশনের দক্ষতা বাড়াবে কিনা তাও আমরা মূল্যায়ন করেছি।সিনক্রোট্রন এক্স-রে ইমেজিং ভিট্রো এবং ভিভোতে স্থির এবং চলমান চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় কণার আচরণ দেখায়।চুম্বক ব্যবহার করে জীবন্ত বায়ুপথের উপরিভাগ জুড়ে কণাগুলিকে সহজে টেনে আনা যায় না, তবে পরিবহনের সময়, আমানতগুলি দৃশ্যের ক্ষেত্রে ঘনীভূত হয়, যেখানে চৌম্বক ক্ষেত্রটি সবচেয়ে শক্তিশালী।যখন চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে লেন্টিভাইরাল চৌম্বকীয় কণা সরবরাহ করা হয় তখন ট্রান্সডাকশন দক্ষতা ছয় গুণ বৃদ্ধি পায়।একসাথে নেওয়া, এই ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে লেন্টিভাইরাল চৌম্বকীয় কণা এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি ভিভোতে পরিবাহী বায়ুপথে জিন ভেক্টর লক্ষ্যবস্তু এবং ট্রান্সডাকশন স্তর উন্নত করার জন্য মূল্যবান পন্থা হতে পারে।
সিস্টিক ফাইব্রোসিস (সিএফ) সিএফ ট্রান্সমেমব্রেন কন্ডাক্টেন্স রেগুলেটর (সিএফটিআর) নামক একক জিনের ভিন্নতার কারণে ঘটে।সিএফটিআর প্রোটিন হল একটি আয়ন চ্যানেল যা সিস্টিক ফাইব্রোসিসের প্যাথোজেনেসিসের একটি প্রধান স্থান শ্বাসনালী সহ সারা শরীর জুড়ে অনেক এপিথেলিয়াল কোষে উপস্থিত থাকে।সিএফটিআর-এর ত্রুটিগুলি অস্বাভাবিক জল পরিবহন, শ্বাসনালী পৃষ্ঠের ডিহাইড্রেশন এবং এয়ারওয়ে পৃষ্ঠের তরল স্তর (এএসএল) গভীরতা হ্রাস করে।এটি শ্বাস-প্রশ্বাসের কণা এবং প্যাথোজেনগুলির শ্বাসনালী পরিষ্কার করার জন্য মিউকোসিলিয়ারি ট্রান্সপোর্ট (এমসিটি) সিস্টেমের ক্ষমতাকেও ব্যাহত করে।আমাদের লক্ষ্য হল একটি লেন্টিভাইরাল (LV) জিন থেরাপি তৈরি করা যাতে CFTR জিনের সঠিক কপি সরবরাহ করা যায় এবং ASL, MCT এবং ফুসফুসের স্বাস্থ্যের উন্নতি করা যায় এবং vivo1-এ এই পরামিতিগুলি পরিমাপ করতে পারে এমন নতুন প্রযুক্তির বিকাশ চালিয়ে যাওয়া।
এলভি ভেক্টর হল সিস্টিক ফাইব্রোসিস জিন থেরাপির অন্যতম প্রধান প্রার্থী, প্রধানত কারণ তারা স্থায়ীভাবে থেরাপিউটিক জিনকে এয়ারওয়ে বেসাল কোষে (এয়ারওয়ে স্টেম সেল) একত্রিত করতে পারে।এটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ তারা সিস্টিক ফাইব্রোসিসের সাথে যুক্ত কার্যকরী জিন-সংশোধিত এয়ারওয়ে পৃষ্ঠের কোষগুলিতে পার্থক্য করে স্বাভাবিক হাইড্রেশন এবং শ্লেষ্মা ক্লিয়ারেন্স পুনরুদ্ধার করতে পারে, যার ফলে আজীবন উপকার হয়।এলভি ভেক্টর অবশ্যই পরিবাহী বায়ুপথের বিরুদ্ধে নির্দেশিত হতে হবে, কারণ এখান থেকেই সিএফ-এ ফুসফুসের সম্পৃক্ততা শুরু হয়।ফুসফুসের গভীরে ভেক্টর ডেলিভারির ফলে অ্যালভিওলার ট্রান্সডাকশন হতে পারে, কিন্তু সিস্টিক ফাইব্রোসিসে এর কোনো থেরাপিউটিক প্রভাব নেই।যাইহোক, তরল যেমন জিন বাহক স্বাভাবিকভাবেই অ্যালভিওলিতে স্থানান্তরিত হয় যখন সন্তানের জন্মের পরে শ্বাস নেওয়া হয়3,4 এবং থেরাপিউটিক কণাগুলি MCTs দ্বারা মৌখিক গহ্বরে দ্রুত বহিষ্কৃত হয়।এলভি ট্রান্সডাকশনের কার্যকারিতা সরাসরি সেলুলার গ্রহণের জন্য ভেক্টরটি লক্ষ্য কোষের কাছাকাছি থাকা সময়ের সাথে সম্পর্কিত - "বাসের সময়" 5 যা সাধারণ আঞ্চলিক বায়ুপ্রবাহের পাশাপাশি মিউকাস এবং এমসিটি কণার সমন্বিত গ্রহণের দ্বারা সহজেই সংক্ষিপ্ত হয়।সিস্টিক ফাইব্রোসিসের জন্য, এই এলাকায় উচ্চ মাত্রার ট্রান্সডাকশন অর্জনের জন্য শ্বাসনালীতে এলভি বসবাসের সময়কে দীর্ঘায়িত করার ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ, কিন্তু এখনও পর্যন্ত এটি চ্যালেঞ্জিং ছিল।
এই বাধা অতিক্রম করতে, আমরা প্রস্তাব করি যে এলভি চৌম্বকীয় কণা (এমপি) দুটি পরিপূরক উপায়ে সাহায্য করতে পারে।প্রথমত, তারা লক্ষ্যবস্তু উন্নত করতে এবং জিন বাহক কণাকে শ্বাসনালীর সঠিক এলাকায় থাকতে সাহায্য করতে শ্বাসনালী পৃষ্ঠে চুম্বক দ্বারা পরিচালিত হতে পারে;এবং এএসএল) কোষের স্তরে চলে যায় 6. এমপিরা যখন অ্যান্টিবডি, কেমোথেরাপির ওষুধ বা অন্যান্য ছোট অণুগুলির সাথে আবদ্ধ হয় যা কোষের ঝিল্লির সাথে সংযুক্ত থাকে বা তাদের নিজ নিজ কোষের পৃষ্ঠের রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয় এবং টিউমার সাইটগুলিতে জমা হয় তখন টার্গেটেড ড্রাগ ডেলিভারি বাহন হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। স্ট্যাটিক বিদ্যুতের উপস্থিতি।ক্যান্সার থেরাপির জন্য চৌম্বক ক্ষেত্র 7. অন্যান্য "হাইপারথার্মিক" পদ্ধতিগুলির লক্ষ্য হল এমপিদের গরম করার মাধ্যমে টিউমার কোষগুলিকে হত্যা করা যখন দোদুল্যমান চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আসে।চৌম্বকীয় স্থানান্তরের নীতি, যেখানে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র কোষে ডিএনএ স্থানান্তর বাড়ানোর জন্য একটি ট্রান্সফেকশন এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, সাধারণত কঠিন-থেকে-ট্রান্সডিউস সেল লাইনের জন্য অ-ভাইরাল এবং ভাইরাল জিন ভেক্টরের একটি পরিসর ব্যবহার করে ভিট্রোতে ব্যবহৃত হয়। ..একটি স্ট্যাটিক চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে মানব শ্বাসনালী এপিথেলিয়ামের একটি কোষ লাইনে ভিট্রোতে এলভি এমপি সরবরাহের সাথে এলভি ম্যাগনেটোট্রান্সফেকশনের কার্যকারিতা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, শুধুমাত্র এলভি ভেক্টরের তুলনায় ট্রান্সডাকশনের দক্ষতা 186 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে।LV MT সিস্টিক ফাইব্রোসিসের একটি ইন ভিট্রো মডেলেও প্রয়োগ করা হয়েছে, যেখানে চুম্বকীয় ট্রান্সফেকশন বায়ু-তরল ইন্টারফেস সংস্কৃতিতে LV ট্রান্সডাকশনকে সিস্টিক ফাইব্রোসিস স্পুটাম10-এর উপস্থিতিতে 20 এর ফ্যাক্টর দ্বারা বৃদ্ধি করে।যাইহোক, ভিভো অঙ্গে ম্যাগনেটোট্রান্সফেকশন তুলনামূলকভাবে কম মনোযোগ পেয়েছে এবং শুধুমাত্র কয়েকটি প্রাণী গবেষণায় মূল্যায়ন করা হয়েছে11,12,13,14,15, বিশেষ করে ফুসফুসে 16,17।যাইহোক, সিস্টিক ফাইব্রোসিসে ফুসফুসের থেরাপিতে চৌম্বকীয় ট্রান্সফেকশনের সম্ভাবনা স্পষ্ট।ট্যান এট আল।(2020) বলেছে যে "চৌম্বকীয় ন্যানো পার্টিকেলের কার্যকর পালমোনারি ডেলিভারির উপর একটি বৈধতা অধ্যয়ন সিস্টিক ফাইব্রোসিস রোগীদের ক্লিনিকাল ফলাফল উন্নত করার জন্য ভবিষ্যতের CFTR ইনহেলেশন কৌশলগুলির জন্য পথ প্রশস্ত করবে"6।
একটি প্রয়োগিত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টের পৃষ্ঠে ছোট চৌম্বকীয় কণার আচরণ কল্পনা করা এবং অধ্যয়ন করা কঠিন, এবং তাই সেগুলি খুব কম বোঝা যায় না।অন্যান্য গবেষণায়, আমরা সরাসরি গ্যাস চ্যানেলের সারফেস হাইড্রেশন পরিমাপ করার জন্য ASL18 গভীরতা এবং MCT19 আচরণ,20-এ ভিভো পরিবর্তনের অ-আক্রমণমূলক ইমেজিং এবং মিনিটের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য একটি সিনক্রোট্রন প্রচার ভিত্তিক ফেজ কনট্রাস্ট এক্স-রে ইমেজিং (PB-PCXI) পদ্ধতি তৈরি করেছি। এবং প্রাথমিক নির্দেশক চিকিত্সা কার্যকারিতা হিসাবে ব্যবহৃত হয়।এছাড়াও, আমাদের MCT স্কোরিং পদ্ধতিতে PB-PCXI21 এর সাথে দৃশ্যমান MCT মার্কার হিসাবে অ্যালুমিনা বা উচ্চ প্রতিসরাঙ্ক কাচের সমন্বয়ে গঠিত 10-35 µm ব্যাস কণা ব্যবহার করা হয়।উভয় পদ্ধতিই এমপি সহ বিভিন্ন ধরণের কণার চিত্রের জন্য উপযুক্ত।
উচ্চ স্থানিক এবং অস্থায়ী রেজোলিউশনের কারণে, আমাদের পিবি-পিসিএক্সআই-ভিত্তিক ASL এবং MCT অ্যাসেসগুলি ভিভোতে একক এবং বাল্ক কণাগুলির গতিশীলতা এবং আচরণগত নিদর্শনগুলি অধ্যয়ন করার জন্য আমাদের এমপি জিন বিতরণ পদ্ধতিগুলি বুঝতে এবং অপ্টিমাইজ করতে সহায়তা করার জন্য উপযুক্ত।আমরা এখানে যে পদ্ধতিটি ব্যবহার করি তা SPring-8 BL20B2 বীমলাইন ব্যবহার করে আমাদের গবেষণার উপর ভিত্তি করে, যেখানে আমরা ইঁদুরের অনুনাসিক এবং পালমোনারি শ্বাসনালীতে একটি ডামি ভেক্টরের একটি ডোজ সরবরাহ করার পরে তরল চলাচলের কল্পনা করেছি আমাদের ভিন্ন ভিন্ন জিনের অভিব্যক্তির ধরণগুলিকে ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করার জন্য। আমাদের জিনে।3.4 এর ক্যারিয়ার ডোজ সহ প্রাণী অধ্যয়ন।
এই অধ্যয়নের লক্ষ্য ছিল PB-PCXI সিঙ্ক্রোট্রন ব্যবহার করে জীবন্ত ইঁদুরের শ্বাসনালীতে সাংসদের একটি সিরিজের ভিভো আন্দোলনের দৃশ্যায়ন করা।এই PB-PCXI ইমেজিং অধ্যয়নগুলি এমপি সিরিজ, চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং এমপি আন্দোলনের উপর তাদের প্রভাব নির্ধারণের জন্য অবস্থান পরীক্ষা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।আমরা ধরে নিয়েছিলাম যে একটি বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র বিতরণকৃত এমএফকে থাকতে বা লক্ষ্য এলাকায় যেতে সাহায্য করবে।এই অধ্যয়নগুলি আমাদের চুম্বক কনফিগারেশনগুলি নির্ধারণ করার অনুমতি দেয় যা জমা হওয়ার পরে শ্বাসনালীতে অবশিষ্ট কণার পরিমাণ সর্বাধিক করে।অধ্যয়নের দ্বিতীয় সিরিজে, আমরা এই সর্বোত্তম কনফিগারেশনটি ব্যবহার করার লক্ষ্য রেখেছিলাম যার ফলে ইঁদুরের এয়ারওয়েতে এলভি-এমপি-এর ভিভো বিতরণের ফলে ট্রান্সডাকশন প্যাটার্নটি প্রদর্শন করা হয়, এই ধারণার ভিত্তিতে যে এয়ারওয়ে টার্গেটিংয়ের পরিপ্রেক্ষিতে এলভি-এমপির বিতরণের ফলাফল হবে। বর্ধিত এলভি ট্রান্সডাকশন দক্ষতায়।.
সমস্ত প্রাণী অধ্যয়ন অ্যাডিলেড বিশ্ববিদ্যালয় (M-2019-060 এবং M-2020-022) এবং SPring-8 Synchrotron Animal Ethics Committee দ্বারা অনুমোদিত প্রোটোকল অনুসারে পরিচালিত হয়েছিল।ARRIVE এর সুপারিশ অনুসারে পরীক্ষাগুলি করা হয়েছিল।
সমস্ত এক্স-রে চিত্রগুলি পূর্বে বর্ণিত 21,22 এর অনুরূপ সেটআপ ব্যবহার করে জাপানের স্প্রিং-8 সিঙ্ক্রোট্রনের BL20XU বিমলাইনে নেওয়া হয়েছিল।সংক্ষেপে, পরীক্ষামূলক বাক্সটি সিঙ্ক্রোট্রন স্টোরেজ রিং থেকে 245 মিটার দূরে অবস্থিত ছিল।একটি নমুনা থেকে ডিটেক্টর দূরত্ব 0.6 মিটার কণা ইমেজিং অধ্যয়নের জন্য এবং 0.3 মিটার ভিভো ইমেজিং অধ্যয়নের জন্য ফেজ কন্ট্রাস্ট প্রভাব তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।25 keV শক্তি সহ একটি একরঙা মরীচি ব্যবহার করা হয়েছিল।ছবিগুলি একটি উচ্চ রেজোলিউশন এক্স-রে ট্রান্সডুসার (SPring-8 BM3) এবং একটি sCMOS ডিটেক্টর ব্যবহার করে অর্জিত হয়েছিল।ট্রান্সডুসারটি 10 ​​µm পুরু সিন্টিলেটর (Gd3Al2Ga3O12) ব্যবহার করে এক্স-রেকে দৃশ্যমান আলোতে রূপান্তরিত করে, যা একটি ×10 (NA 0.3) মাইক্রোস্কোপ উদ্দেশ্য ব্যবহার করে sCMOS সেন্সরে নির্দেশিত হয়।sCMOS ডিটেক্টর ছিল একটি Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, Japan) যার অ্যারের আকার 2048 × 2048 পিক্সেল এবং একটি কাঁচা পিক্সেল আকার 6.5 × 6.5 µm।এই সেটিংটি 0.51 µm এর একটি কার্যকর আইসোট্রপিক পিক্সেল আকার এবং আনুমানিক 1.1 মিমি × 1.1 মিমি দেখার ক্ষেত্র দেয়।শ্বাস-প্রশ্বাসের কারণে সৃষ্ট গতির নিদর্শনগুলিকে ন্যূনতম করার সময় শ্বাসনালীর ভিতরে এবং বাইরে চৌম্বকীয় কণাগুলির সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত সর্বাধিক করার জন্য 100 ms-এর এক্সপোজার সময়কাল বেছে নেওয়া হয়েছিল।ভিভো অধ্যয়নের জন্য, এক্স-রে পাথে একটি দ্রুত এক্স-রে শাটার স্থাপন করা হয়েছিল যাতে এক্সপোজারের মধ্যে এক্স-রে রশ্মিকে ব্লক করে রেডিয়েশনের মাত্রা সীমিত করা হয়।
LV মিডিয়া কোন SPring-8 PB-PCXI ইমেজিং স্টাডিতে ব্যবহার করা হয়নি কারণ BL20XU ইমেজিং চেম্বারটি বায়োসেফটি লেভেল 2 প্রত্যয়িত নয়।পরিবর্তে, আমরা মাপ, উপকরণ, লোহার ঘনত্ব এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি পরিসর কভার করে দুটি বাণিজ্যিক বিক্রেতার কাছ থেকে একটি ভাল চরিত্রের এমপিদের একটি পরিসর নির্বাচন করেছি — প্রথমে বোঝার জন্য যে কীভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি কাচের কৈশিকগুলিতে এমপিদের চলাচলকে প্রভাবিত করে এবং তারপরে জীবন্ত শ্বাসনালী।পৃষ্ঠতল.এমপির আকার 0.25 থেকে 18 µm পর্যন্ত পরিবর্তিত হয় এবং এটি বিভিন্ন উপকরণ থেকে তৈরি (টেবিল 1 দেখুন), তবে এমপি-তে চৌম্বকীয় কণার আকার সহ প্রতিটি নমুনার গঠন অজানা।আমাদের বিস্তৃত MCT স্টাডিজ 19, 20, 21, 23, 24 এর উপর ভিত্তি করে, আমরা আশা করি যে এমপিদের 5 µm পর্যন্ত শ্বাসনালী শ্বাসনালী পৃষ্ঠে দেখা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, MP আন্দোলনের উন্নত দৃশ্যমানতা দেখতে পরপর ফ্রেম বিয়োগ করে।0.25 µm এর একটি একক এমপি ইমেজিং ডিভাইসের রেজোলিউশনের চেয়ে ছোট, তবে PB-PCXI তাদের ভলিউমেট্রিক বৈসাদৃশ্য এবং পৃষ্ঠের তরলের গতিবিধি সনাক্ত করবে বলে আশা করা হচ্ছে যার উপর তারা জমা হওয়ার পরে জমা হয়।
টেবিলে প্রতিটি এমপির জন্য নমুনা।1 0.63 মিমি অভ্যন্তরীণ ব্যাস সহ 20 μl কাচের কৈশিকগুলিতে (ড্রামন্ড মাইক্রোক্যাপস, PA, USA) প্রস্তুত করা হয়েছিল।কর্পাসকুলার কণা পানিতে পাওয়া যায়, যখন CombiMag কণা প্রস্তুতকারকের মালিকানাধীন তরলে পাওয়া যায়।প্রতিটি নল অর্ধেক তরল (প্রায় 11 μl) দিয়ে ভরা এবং নমুনা ধারকের উপর স্থাপন করা হয় (চিত্র 1 দেখুন)।কাচের কৈশিকগুলি যথাক্রমে ইমেজিং চেম্বারে মঞ্চে অনুভূমিকভাবে স্থাপন করা হয়েছিল এবং তরলের প্রান্তে অবস্থান করা হয়েছিল।বিরল পৃথিবী, নিওডিয়ামিয়াম, লোহা এবং বোরন (NdFeB) (N35, cat. no. LM1652, Jaycar Electronics, Australia) দিয়ে তৈরি একটি 19 মিমি ব্যাস (28 মিমি লম্বা) নিকেল-শেল চুম্বকটি 1.17 T এর সাথে সংযুক্ত ছিল রেন্ডারিংয়ের সময় দূরবর্তীভাবে আপনার অবস্থান পরিবর্তন করার জন্য পৃথক স্থানান্তর টেবিল।এক্স-রে ইমেজিং শুরু হয় যখন চুম্বকটি নমুনার থেকে প্রায় 30 মিমি উপরে অবস্থান করে এবং প্রতি সেকেন্ডে 4 ফ্রেমে চিত্রগুলি অর্জিত হয়।ইমেজিংয়ের সময়, চুম্বকটিকে কাচের কৈশিক টিউবের কাছাকাছি আনা হয়েছিল (প্রায় 1 মিমি দূরত্বে) এবং তারপরে ক্ষেত্রের শক্তি এবং অবস্থানের প্রভাব মূল্যায়ন করতে টিউব বরাবর সরানো হয়েছিল।
xy নমুনার অনুবাদের পর্যায়ে কাচের কৈশিকগুলিতে এমপি নমুনা ধারণকারী একটি ইন ভিট্রো ইমেজিং সেটআপ।এক্স-রে রশ্মির পথটি একটি লাল বিন্দুযুক্ত রেখা দিয়ে চিহ্নিত করা হয়েছে।
একবার এমপিদের মধ্যে ভিট্রো দৃশ্যমানতা প্রতিষ্ঠিত হয়ে গেলে, তাদের একটি উপসেট ভিভোতে বন্য ধরণের মহিলা উইস্টার অ্যালবিনো ইঁদুরের উপর পরীক্ষা করা হয়েছিল (~12 সপ্তাহ বয়সী, ~200 গ্রাম)।Medetomidine 0.24 mg/kg (Domitor®, Zenoaq, Japan), midazolam 3.2 mg/kg (Dormicum®, Astellas Pharma, Japan) এবং butorphanol 4 mg/kg (Vetorphale®, Meiji Seika)।ইন্ট্রাপেরিটোনিয়াল ইনজেকশন দ্বারা ইঁদুরকে ফার্মা (জাপান) মিশ্রণ দিয়ে চেতনানাশক করা হয়েছিল।অ্যানেস্থেশিয়ার পরে, শ্বাসনালীর চারপাশের পশম সরিয়ে, একটি এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউব (ET; 16 Ga ইন্ট্রাভেনাস ক্যানুলা, টেরুমো বিসিটি) ঢোকিয়ে, এবং একটি তাপীয় ব্যাগ ধারণকারী কাস্টম-মেড ইমেজিং প্লেটে সুপাইন অবস্থানে তাদের স্থির করে ইমেজিংয়ের জন্য প্রস্তুত করা হয়েছিল। শরীরের তাপমাত্রা বজায় রাখতে।22. চিত্র 2a তে দেখানো এক্স-রে ছবিতে শ্বাসনালীকে অনুভূমিকভাবে সারিবদ্ধ করার জন্য ইমেজিং বাক্সের নমুনা পর্যায়ে ইমেজিং প্লেটটিকে সামান্য কোণে সংযুক্ত করা হয়েছিল।
(a) SPring-8 ইমেজিং ইউনিটে ভিভো ইমেজিং সেটআপে, এক্স-রে রশ্মি পথটি লাল বিন্দুযুক্ত লাইন দিয়ে চিহ্নিত।(b,c) দুটি অর্থোগোনালি মাউন্ট করা আইপি ক্যামেরা ব্যবহার করে ট্র্যাচিয়াল চুম্বক স্থানীয়করণ দূরবর্তীভাবে সঞ্চালিত হয়েছিল।স্ক্রিনে চিত্রের বাম দিকে, আপনি মাথা ধরে থাকা তারের লুপ এবং ET টিউবের ভিতরে ইনস্টল করা ডেলিভারি ক্যানুলা দেখতে পাচ্ছেন।
একটি 100 μl গ্লাস সিরিঞ্জ ব্যবহার করে একটি দূর নিয়ন্ত্রিত সিরিঞ্জ পাম্প সিস্টেম (UMP2, ওয়ার্ল্ড প্রিসিশন ইন্সট্রুমেন্টস, সারাসোটা, FL) একটি 30 Ga সুই ব্যবহার করে একটি PE10 টিউবিং (0.61 মিমি OD, 0.28 মিমি আইডি) এর সাথে সংযুক্ত ছিল।এন্ডোট্রাকিয়াল টিউব ঢোকানোর সময় টিপটি শ্বাসনালীতে সঠিক অবস্থানে রয়েছে তা নিশ্চিত করতে টিউবটিকে চিহ্নিত করুন।একটি মাইক্রোপাম্প ব্যবহার করে, সিরিঞ্জ প্লাঞ্জারটি সরানো হয়েছিল এবং নলটির ডগা এমপি নমুনায় ডুবিয়ে দেওয়া হয়েছিল।লোড করা ডেলিভারি টিউবটি তারপরে এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউবে ঢোকানো হয়েছিল, টিপটিকে আমাদের প্রত্যাশিত প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের সবচেয়ে শক্তিশালী অংশে রেখেছিল।আমাদের Arduino-ভিত্তিক টাইমিং বক্সের সাথে সংযুক্ত একটি ব্রেথ ডিটেক্টর ব্যবহার করে ইমেজ অধিগ্রহণ নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছিল এবং পাওয়ারল্যাব এবং ল্যাবচার্ট (AD Instruments, Sydney, Australia) ব্যবহার করে সমস্ত সংকেত (যেমন, তাপমাত্রা, শ্বসন, শাটার ওপেন/ক্লোজ, এবং ইমেজ অধিগ্রহণ) রেকর্ড করা হয়েছিল। 22 যখন ইমেজিং যখন হাউজিং অনুপলব্ধ ছিল, তখন দুটি আইপি ক্যামেরা (Panasonic BB-SC382) একে অপরের প্রায় 90° অবস্থানে ছিল এবং ইমেজ করার সময় শ্বাসনালীর সাপেক্ষে চুম্বকের অবস্থান নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল (চিত্র 2b, c)।মোশন আর্টিফ্যাক্টগুলিকে ন্যূনতম করার জন্য, টার্মিনাল শ্বাস প্রবাহ মালভূমির সময় প্রতি শ্বাসে একটি চিত্র অর্জিত হয়েছিল।
চুম্বকটি দ্বিতীয় পর্যায়ে সংযুক্ত থাকে, যা ইমেজিং বডির বাইরে দূরবর্তী অবস্থানে থাকতে পারে।চুম্বকের বিভিন্ন অবস্থান এবং কনফিগারেশন পরীক্ষা করা হয়েছিল, যার মধ্যে রয়েছে: শ্বাসনালীর উপরে প্রায় 30° কোণে স্থাপন করা হয়েছে (কনফিগারেশনগুলি চিত্র 2a এবং 3a তে দেখানো হয়েছে);একটি চুম্বক প্রাণীর উপরে এবং অন্যটি নীচে, আকর্ষণের জন্য খুঁটি সেট করা হয়েছে (চিত্র 3b)।, প্রাণীর উপরে একটি চুম্বক এবং একটি নীচে, বিকর্ষণের জন্য খুঁটি সেট করা (চিত্র 3c), এবং একটি চুম্বক উপরে এবং শ্বাসনালীতে লম্ব (চিত্র 3d)।প্রাণী এবং চুম্বক সেট আপ করার পরে এবং সিরিঞ্জ পাম্পে পরীক্ষার অধীনে এমপি লোড করার পরে, চিত্রগুলি অধিগ্রহণের পরে 4 μl/সেকেন্ড হারে 50 μl এর ডোজ সরবরাহ করুন।চুম্বকটি ছবিগুলি অর্জন করার সময় শ্বাসনালী বরাবর বা জুড়ে পিছনে পিছনে সরানো হয়।
ভিভো ইমেজিং-এর জন্য চুম্বক কনফিগারেশন (a) প্রায় 30° কোণে শ্বাসনালীর উপরে একটি চুম্বক, (b) দুটি চুম্বক আকর্ষণের জন্য কনফিগার করা হয়েছে, (c) দুটি চুম্বক বিকর্ষণের জন্য কনফিগার করা হয়েছে, (d) উপরে একটি চুম্বক এবং লম্ব শ্বাসনালীপর্যবেক্ষক মুখ থেকে শ্বাসনালী হয়ে ফুসফুসের দিকে তাকালেন এবং এক্স-রে রশ্মিটি ইঁদুরের বাম পাশ দিয়ে চলে যায় এবং ডান দিক থেকে বেরিয়ে যায়।চুম্বকটি শ্বাসনালীর দৈর্ঘ্য বরাবর বা এক্স-রে রশ্মির দিক দিয়ে শ্বাসনালীর উপরে বাম এবং ডানদিকে সরানো হয়।
আমরা শ্বাস-প্রশ্বাস এবং হৃদস্পন্দনের মিশ্রণের অনুপস্থিতিতে শ্বাসনালীতে কণার দৃশ্যমানতা এবং আচরণ নির্ধারণ করার চেষ্টা করেছি।অতএব, ইমেজিং সময়কালের শেষে, পেন্টোবারবিটাল ওভারডোজের (সোমনোপেন্টাইল, পিটম্যান-মুর, ওয়াশিংটন ক্রসিং, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র; ~ 65 মিগ্রা/কেজি আইপি) কারণে প্রাণীদের মানবিকভাবে euthanized করা হয়েছিল।কিছু প্রাণীকে ইমেজিং প্ল্যাটফর্মে রেখে দেওয়া হয়েছিল, এবং শ্বাস-প্রশ্বাস এবং হৃদস্পন্দন বন্ধ হওয়ার পরে, ইমেজিং প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি হয়েছিল, যদি শ্বাসনালী পৃষ্ঠে কোনও এমপি দৃশ্যমান না হয় তবে এমপির অতিরিক্ত ডোজ যুক্ত করা হয়েছিল।
ফলস্বরূপ চিত্রগুলি সমতল এবং অন্ধকার ক্ষেত্রের জন্য সংশোধন করা হয়েছিল এবং তারপরে MATLAB (R2020a, The Mathworks) এ লেখা একটি কাস্টম স্ক্রিপ্ট ব্যবহার করে একটি চলচ্চিত্রে (20 ফ্রেম প্রতি সেকেন্ড; 15-25 × স্বাভাবিক গতি শ্বসন হারের উপর নির্ভর করে) একত্রিত করা হয়েছিল।
এলভি জিন ভেক্টর ডেলিভারির সমস্ত অধ্যয়ন অ্যাডিলেড ল্যাবরেটরি অ্যানিমাল রিসার্চ সেন্টার বিশ্ববিদ্যালয়ে পরিচালিত হয়েছিল এবং একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে এলভি-এমপি ডেলিভারি ভিভোতে জিন স্থানান্তর বাড়াতে পারে কিনা তা মূল্যায়ন করতে স্প্রিং-8 পরীক্ষার ফলাফলগুলি ব্যবহার করার লক্ষ্য ছিল। .এমএফ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবগুলি মূল্যায়ন করার জন্য, প্রাণীদের দুটি গ্রুপকে চিকিত্সা করা হয়েছিল: একটি গ্রুপকে চুম্বক বসানো সহ এলভি এমএফ দিয়ে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল, এবং অন্য দলটিকে চুম্বক ছাড়া এলভি এমএফ সহ একটি নিয়ন্ত্রণ গ্রুপের সাথে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল।
LV জিন ভেক্টর পূর্বে বর্ণিত পদ্ধতি 25, 26 ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে।LacZ ভেক্টর MPSV গঠনমূলক প্রবর্তক (LV-LacZ) দ্বারা চালিত একটি পারমাণবিক স্থানীয় বিটা-গ্যালাক্টোসিডেস জিন প্রকাশ করে, যা ফুসফুসের টিস্যুর সামনে এবং অংশে দৃশ্যমান ট্রান্সডুসড কোষগুলিতে একটি নীল প্রতিক্রিয়া পণ্য তৈরি করে।TU/ml-এ টাইটার গণনা করার জন্য হিমোসাইটোমিটার ব্যবহার করে ল্যাকজেড-পজিটিভ কোষের সংখ্যা ম্যানুয়ালি গণনা করে কোষ সংস্কৃতিতে টাইট্রেশন করা হয়েছিল।বাহকগুলিকে -80°C তাপমাত্রায় ক্রায়োপ্রিজার করা হয়, ব্যবহারের আগে গলানো হয় এবং 1:1 মিশ্রিত করে CombiMag-এর সাথে আবদ্ধ করা হয় এবং ডেলিভারির অন্তত 30 মিনিট আগে বরফের উপর incubating করা হয়।
সাধারন স্প্রাগ ডাওলি ইঁদুর (n = 3/গ্রুপ, 0.4mg/kg medetomidine (Domitor, Ilium, Australia) এবং 60mg/kg ketamine (Ilium, Australia) এর মিশ্রণ সহ ~2-3 অ্যানেস্থেটাইজড আইপি 1 মাস বয়সে) ip ) ইনজেকশন এবং অ-সার্জিক্যাল ওরাল ক্যানুলেশন একটি 16 Ga ইন্ট্রাভেনাস ক্যানুলা দিয়ে।শ্বাসনালী শ্বাসনালী টিস্যু এলভি ট্রান্সডাকশন গ্রহণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য, এটি আমাদের পূর্বে বর্ণিত যান্ত্রিক বিক্ষিপ্তকরণ প্রোটোকল ব্যবহার করে শর্তযুক্ত করা হয়েছিল যেখানে শ্বাসনালী শ্বাসনালী পৃষ্ঠটি একটি তারের ঝুড়ি (এন-সার্কেল, টিপ ছাড়াই এনটিনল স্টোন এক্সট্র্যাক্টর NTSE-022115 , -UDH) দিয়ে অক্ষীয়ভাবে ঘষে দেওয়া হয়েছিল। কুক মেডিকেল, ইউএসএ) 30 p28।তারপরে, বায়োসেফটি ক্যাবিনেটে বিশৃঙ্খলার প্রায় 10 মিনিট পরে, এলভি-এমপির শ্বাসনালী প্রশাসন সঞ্চালিত হয়েছিল।
এই পরীক্ষায় ব্যবহৃত চৌম্বক ক্ষেত্রটি ভিভো এক্স-রে স্টাডির অনুরূপভাবে কনফিগার করা হয়েছিল, একই চুম্বকগুলি পাতন স্টেন্ট ক্ল্যাম্পের সাথে শ্বাসনালীতে রাখা হয়েছিল (চিত্র 4)।LV-MP এর একটি 50 μl ভলিউম (2 x 25 μl অ্যালিকোটস) শ্বাসনালীতে (n = 3 প্রাণী) একটি জেল-টিপড পাইপেট ব্যবহার করে বিতরণ করা হয়েছিল যেমনটি পূর্বে বর্ণিত হয়েছে।নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠী (n = 3 প্রাণী) চুম্বক ব্যবহার না করে একই LV-MP পেয়েছে।আধান সমাপ্তির পরে, ক্যানুলাটি এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউব থেকে সরানো হয় এবং প্রাণীটিকে নির্গত করা হয়।চুম্বক অপসারণের আগে 10 মিনিটের জন্য জায়গায় থাকে।ইঁদুরগুলিকে মেলোক্সিকাম (1 মিলি/কেজি) (ইলিয়াম, অস্ট্রেলিয়া) দিয়ে ত্বকের নিচে ডোজ করা হয়েছিল এবং তারপরে 1 মিলিগ্রাম/কেজি অ্যাটিপামাজোল হাইড্রোক্লোরাইড (অ্যান্টিসেডান, জোয়েটিস, অস্ট্রেলিয়া) ইন্ট্রাপেরিটোনিয়াল ইনজেকশন দ্বারা অ্যানেস্থেশিয়া প্রত্যাহার করা হয়েছিল।অবেদন থেকে সম্পূর্ণ পুনরুদ্ধার না হওয়া পর্যন্ত ইঁদুরকে উষ্ণ রাখা হয়েছিল এবং পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল।
একটি জৈবিক নিরাপত্তা ক্যাবিনেটে এলভি-এমপি ডেলিভারি ডিভাইস।আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে ET টিউবের হালকা ধূসর লুয়ার-লক হাতা মুখ থেকে বেরিয়ে আসছে এবং চিত্রে দেখানো জেল পাইপেটের টিপটি ET টিউবের মাধ্যমে শ্বাসনালীতে পছন্দসই গভীরতায় প্রবেশ করানো হয়েছে।
এলভি-এমপি প্রশাসনের পদ্ধতির এক সপ্তাহ পরে, 100% CO2 নিঃশ্বাসের মাধ্যমে প্রাণীদের মানবিকভাবে বলি দেওয়া হয়েছিল এবং আমাদের স্ট্যান্ডার্ড এক্স-গাল চিকিত্সা ব্যবহার করে ল্যাকজেড এক্সপ্রেশন মূল্যায়ন করা হয়েছিল।এন্ডোট্র্যাকিয়াল টিউব বসানোর কারণে যেকোন যান্ত্রিক ক্ষতি বা তরল ধরে রাখার বিষয়টি বিশ্লেষণে অন্তর্ভুক্ত করা হবে না তা নিশ্চিত করার জন্য তিনটি সবচেয়ে কডাল কার্টিলেজ রিংগুলি সরানো হয়েছিল।প্রতিটি শ্বাসনালীকে বিশ্লেষণের জন্য দুটি অর্ধেক প্রাপ্ত করার জন্য লম্বালম্বিভাবে কাটা হয়েছিল এবং সিলিকন রাবার (সিলগার্ড, ডাও ইনকর্পোরেটেড)যুক্ত একটি কাপে স্থাপন করা হয়েছিল যাতে লুমিনাল পৃষ্ঠটি কল্পনা করার জন্য একটি মিনিটিয়ান সুই (সূক্ষ্ম বিজ্ঞান সরঞ্জাম) ব্যবহার করা হয়।একটি DigiLite ক্যামেরা এবং TCapture সফ্টওয়্যার (Tucsen Photonics, China) সহ একটি Nikon মাইক্রোস্কোপ (SMZ1500) ব্যবহার করে ফ্রন্টাল ফটোগ্রাফির মাধ্যমে ট্রান্সডুসড সেলগুলির বন্টন এবং চরিত্র নিশ্চিত করা হয়েছিল।ছবিগুলি 20x বিবর্ধনে অর্জিত হয়েছিল (শ্বাসনালীর সম্পূর্ণ প্রস্থের জন্য সর্বাধিক সেটিং সহ), শ্বাসনালীর পুরো দৈর্ঘ্য ধাপে ধাপে প্রদর্শিত হয়েছে, প্রতিটি চিত্রের মধ্যে যথেষ্ট ওভারল্যাপ প্রদান করে যাতে ছবিগুলিকে "সেলাই" করা যায়।প্ল্যানার মোশন অ্যালগরিদম ব্যবহার করে কম্পোজিট ইমেজ এডিটর সংস্করণ 2.0.3 (মাইক্রোসফ্ট রিসার্চ) ব্যবহার করে প্রতিটি শ্বাসনালী থেকে ছবিগুলিকে একটি একক যৌগিক ছবিতে একত্রিত করা হয়েছিল। 0.35 < হিউ < 0.58, স্যাচুরেশন > 0.15 এবং মান < 0.7 এর সেটিংস ব্যবহার করে, পূর্বে বর্ণিত 28 অনুসারে প্রতিটি প্রাণীর ট্র্যাচিয়াল কম্পোজিট চিত্রগুলির মধ্যে LacZ এক্সপ্রেশনের ক্ষেত্রটি একটি স্বয়ংক্রিয় MATLAB স্ক্রিপ্ট (R2020a, MathWorks) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল। 0.35 < হিউ < 0.58, স্যাচুরেশন > 0.15 এবং মান < 0.7 এর সেটিংস ব্যবহার করে, পূর্বে বর্ণিত 28 অনুসারে প্রতিটি প্রাণীর ট্র্যাচিয়াল কম্পোজিট চিত্রগুলির মধ্যে ল্যাকজেড এক্সপ্রেশনের ক্ষেত্রটি একটি স্বয়ংক্রিয় MATLAB স্ক্রিপ্ট (R2020a, MathWorks) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল। 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। প্রতিটি প্রাণীর যৌগিক শ্বাসনালী চিত্রগুলিতে LacZ এক্সপ্রেশনের ক্ষেত্রটি একটি স্বয়ংক্রিয় MATLAB স্ক্রিপ্ট (R2020a, MathWorks) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল যেমনটি পূর্বে 0.35 এর সেটিংস ব্যবহার করে 28 বর্ণনা করা হয়েছিল0.15 এবং মান <0 .7।如 前所 述 ， 使用 自动 ম্যাটল্যাব 脚本 （r2020a ， ম্যাথ ওয়ার্কস） 对 来自 每 只 动物 动物 气管 复合 图像 的 的 的 的 的 的 使用 使用 0.35 <色调 <0.7 色调 设置。。。 色调 色调 色调 色调 色调 色调 色调 色调 色调如 前所 述 ， 自动 自动 ম্যাটল্যাব 脚本 （（r2020a ， ম্যাথ ওয়ার্কস） 每 只 只 的 气管 图像 的 的 的 的 的 量化 量化 使用 使用 使用 0.35 <色调 <0.58 、> 0.15 和值 <0.7 的 的 的 的 。。。。。 。。。。。 。。。。。 。。。。。 。。。。。 。。。。。 ....... .. . . . . . . . . . . . . . . . HIP৷ 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 . প্রতিটি প্রাণীর শ্বাসনালীর যৌগিক চিত্রগুলিতে LacZ এক্সপ্রেশনের ক্ষেত্রগুলি একটি স্বয়ংক্রিয় MATLAB স্ক্রিপ্ট (R2020a, MathWorks) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল যেমনটি পূর্বে 0.35 < hue < 0.58, স্যাচুরেশন > 0.15 এবং মান < 0.7 এর সেটিংস ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়েছিল।জিআইএমপি v2.10.24-এ টিস্যু কনট্যুর ট্র্যাক করার মাধ্যমে, টিস্যু এলাকা সনাক্ত করতে এবং শ্বাসনালী টিস্যুর বাইরে কোনও মিথ্যা সনাক্তকরণ প্রতিরোধ করতে প্রতিটি যৌগিক চিত্রের জন্য একটি মুখোশ ম্যানুয়ালি তৈরি করা হয়েছিল।প্রতিটি প্রাণীর সমস্ত যৌগিক চিত্র থেকে দাগযুক্ত অঞ্চলগুলিকে সেই প্রাণীর জন্য মোট দাগযুক্ত অঞ্চল দেওয়ার জন্য সংকলন করা হয়েছিল।একটি স্বাভাবিক এলাকা প্রাপ্ত করার জন্য আঁকা এলাকাটি মুখোশের মোট ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করা হয়েছিল।
প্রতিটি শ্বাসনালী প্যারাফিনে এম্বেড করা হয়েছিল এবং 5 µm পুরু বিভাগ করা হয়েছিল।বিভাগগুলিকে 5 মিনিটের জন্য নিরপেক্ষ দ্রুত লাল দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয়েছিল এবং একটি Nikon Eclipse E400 মাইক্রোস্কোপ, DS-Fi3 ক্যামেরা এবং NIS উপাদান ক্যাপচার সফ্টওয়্যার (সংস্করণ 5.20.00) ব্যবহার করে ছবিগুলি অর্জিত হয়েছিল।
সমস্ত পরিসংখ্যান বিশ্লেষণ গ্রাফপ্যাড প্রিজম v9 (গ্রাফপ্যাড সফ্টওয়্যার, Inc.) এ সম্পাদিত হয়েছিল।পরিসংখ্যানগত তাত্পর্য p ≤ 0.05 এ সেট করা হয়েছিল।শাপিরো-উইল্ক পরীক্ষা ব্যবহার করে স্বাভাবিকতা পরীক্ষা করা হয়েছিল এবং ল্যাকজেড স্টেনিংয়ের পার্থক্যগুলি একটি জোড়াবিহীন টি-পরীক্ষা ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা হয়েছিল।
সারণি 1 এ বর্ণিত ছয়টি এমপি PCXI দ্বারা পরীক্ষা করা হয়েছে, এবং দৃশ্যমানতা সারণী 2-এ বর্ণিত হয়েছে। দুটি পলিস্টাইরিন এমপি (এমপি1 এবং এমপি2; যথাক্রমে 18 µm এবং 0.25 µm) PCXI দ্বারা দৃশ্যমান ছিল না, তবে অবশিষ্ট নমুনাগুলি সনাক্ত করা যেতে পারে। (উদাহরণগুলি চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে)।MP3 এবং MP4 দুর্বলভাবে দৃশ্যমান (10-15% Fe3O4; 0.25 µm এবং 0.9 µm, যথাক্রমে)।যদিও MP5 (98% Fe3O4; 0.25 µm) পরীক্ষিত ক্ষুদ্রতম কণাগুলির মধ্যে কিছু রয়েছে, এটি ছিল সবচেয়ে উচ্চারিত।CombiMag MP6 পণ্যটি আলাদা করা কঠিন।সব ক্ষেত্রেই, কৈশিকের সমান্তরালে চুম্বককে সামনে এবং পিছনে সরানোর মাধ্যমে এমএফ সনাক্ত করার আমাদের ক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছিল।চুম্বকগুলি কৈশিক থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে কণাগুলিকে দীর্ঘ চেইনে টেনে আনা হয়েছিল, কিন্তু চুম্বকগুলি কাছে আসতে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে কণাগুলি কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠের দিকে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে কণার শৃঙ্খলগুলি ছোট হয়ে যায় (দেখুন পরিপূরক ভিডিও S1 : MP4), পৃষ্ঠে কণার ঘনত্ব বৃদ্ধি।বিপরীতভাবে, যখন কৈশিক থেকে চুম্বক সরানো হয়, তখন ক্ষেত্রের শক্তি হ্রাস পায় এবং এমপিগুলি কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠ থেকে প্রসারিত দীর্ঘ চেইনে পুনরায় সাজানো হয় (দেখুন পরিপূরক ভিডিও S2: MP4)।চুম্বক নড়াচড়া বন্ধ করার পর, ভারসাম্য অবস্থানে পৌঁছানোর পর কণাগুলো কিছু সময়ের জন্য চলতে থাকে।এমপি কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠের দিকে এবং দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে চৌম্বকীয় কণাগুলি তরলের মাধ্যমে ধ্বংসাবশেষ আঁকতে থাকে।
PCXI-এর অধীনে এমপির দৃশ্যমানতা নমুনার মধ্যে যথেষ্ট পরিবর্তিত হয়।(a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 এবং (d) MP6।এখানে দেখানো সমস্ত ছবি সরাসরি কৈশিকের উপরে প্রায় 10 মিমি অবস্থানে একটি চুম্বক দিয়ে নেওয়া হয়েছিল।আপাত বড় বৃত্তগুলি হল কৈশিকগুলির মধ্যে আটকে থাকা বায়ু বুদবুদ, যা স্পষ্টভাবে ফেজ কনট্রাস্ট ইমেজের কালো এবং সাদা প্রান্ত বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়।লাল বাক্সটি বিবর্ধন নির্দেশ করে যা বৈসাদৃশ্য বাড়ায়।মনে রাখবেন যে সমস্ত চিত্রে চুম্বক সার্কিটের ব্যাস স্কেল করার মতো নয় এবং দেখানোর চেয়ে প্রায় 100 গুণ বড়।
চুম্বকটি কৈশিকের শীর্ষ বরাবর বাম এবং ডানদিকে সরে যাওয়ার সাথে সাথে, এমপি স্ট্রিংয়ের কোণটি চুম্বকের সাথে সারিবদ্ধ হতে পরিবর্তিত হয় (চিত্র 6 দেখুন), এইভাবে চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলিকে চিত্রিত করে।MP3-5 এর জন্য, জ্যা থ্রেশহোল্ড কোণে পৌঁছানোর পরে, কণাগুলি কৈশিকের উপরের পৃষ্ঠ বরাবর টেনে নিয়ে যায়।এর ফলে প্রায়শই এমপিরা বৃহত্তর দলে বিভক্ত হয় যেখানে চৌম্বক ক্ষেত্র সবচেয়ে শক্তিশালী (দেখুন পরিপূরক ভিডিও S3: MP5)।এটি বিশেষভাবে স্পষ্ট হয় যখন কৈশিকের শেষের কাছাকাছি ইমেজিং করা হয়, যা এমপিকে তরল-বায়ু ইন্টারফেসে একত্রিত এবং মনোনিবেশ করতে দেয়।MP6-এর কণাগুলি, যা MP3-5-এর থেকে আলাদা করা কঠিন ছিল, চুম্বক কৈশিক বরাবর সরে গেলে টেনে আনে না, কিন্তু MP স্ট্রিংগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, কণাগুলিকে দৃশ্যমান অবস্থায় রেখে যায় (পরিপূরক ভিডিও S4: MP6 দেখুন)।কিছু ক্ষেত্রে, যখন ইমেজিং সাইট থেকে চুম্বককে অনেক দূরে সরানোর মাধ্যমে প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রটি হ্রাস করা হয়েছিল, তখন অবশিষ্ট এমপিগুলি ধীরে ধীরে মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা টিউবের নীচের পৃষ্ঠে নেমে আসে, স্ট্রিংটিতে অবশিষ্ট থাকে (পরিপূরক ভিডিও S5: MP3 দেখুন) .
চুম্বক কৈশিকের উপরে ডানদিকে সরে যাওয়ার সাথে সাথে এমপি স্ট্রিংটির কোণ পরিবর্তিত হয়।(a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 এবং (d) MP6।লাল বাক্সটি বিবর্ধন নির্দেশ করে যা বৈসাদৃশ্য বাড়ায়।অনুগ্রহ করে মনে রাখবেন যে অতিরিক্ত ভিডিওগুলি তথ্যের উদ্দেশ্যে কারণ তারা গুরুত্বপূর্ণ কণার গঠন এবং গতিশীল তথ্য প্রকাশ করে যা এই স্থির চিত্রগুলিতে কল্পনা করা যায় না।
আমাদের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে শ্বাসনালী বরাবর চুম্বকটিকে ধীরে ধীরে সামনে পিছনে নিয়ে যাওয়া ভিভোতে জটিল আন্দোলনের প্রেক্ষাপটে এমএফ-এর দৃশ্যায়নকে সহজ করে।ভিভোতে কোনো পরীক্ষা করা হয়নি কারণ পলিস্টাইরিন পুঁতি (MP1 এবং MP2) কৈশিকের মধ্যে দৃশ্যমান ছিল না।বাকী চারটি MF-এর প্রত্যেকটিকে শ্বাসনালীর উপর অবস্থিত চুম্বকের দীর্ঘ অক্ষের সাথে উল্লম্ব থেকে প্রায় 30° কোণে অবস্থান করে পরীক্ষা করা হয়েছিল (চিত্র 2b এবং 3a দেখুন), কারণ এর ফলে দীর্ঘ MF চেইন তৈরি হয়েছিল এবং এটি আরও কার্যকর ছিল। চুম্বকের চেয়ে.কনফিগারেশন সমাপ্ত।MP3, MP4 এবং MP6 কোনো জীবন্ত প্রাণীর শ্বাসনালীতে পাওয়া যায়নি।মানবিকভাবে প্রাণীদের হত্যা করার পরে ইঁদুরের শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টটি কল্পনা করার সময়, একটি সিরিঞ্জ পাম্প ব্যবহার করে অতিরিক্ত পরিমাণ যোগ করা হলেও কণাগুলি অদৃশ্য থেকে যায়।MP5-এ সর্বোচ্চ আয়রন অক্সাইড সামগ্রী ছিল এবং এটিই একমাত্র দৃশ্যমান কণা ছিল, তাই এটি ভিভোতে এমপি আচরণের মূল্যায়ন এবং বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।
MF সন্নিবেশের সময় শ্বাসনালীর উপর চুম্বক স্থাপনের ফলে অনেকগুলি, কিন্তু সমস্ত নয়, MFগুলি দৃশ্যের ক্ষেত্রে কেন্দ্রীভূত হয়।কণার ট্র্যাচিয়াল এন্ট্রি মানবিকভাবে euthanized প্রাণীদের মধ্যে সবচেয়ে ভালোভাবে পরিলক্ষিত হয়।চিত্র 7 এবং পরিপূরক ভিডিও S6: MP5 ভেন্ট্রাল শ্বাসনালীর পৃষ্ঠে দ্রুত চৌম্বকীয় ক্যাপচার এবং কণার সারিবদ্ধতা দেখায়, যা ইঙ্গিত করে যে এমপিদের শ্বাসনালীর পছন্দসই এলাকায় লক্ষ্যবস্তু করা যেতে পারে।MF ডেলিভারির পরে শ্বাসনালী বরাবর আরও দূরবর্তীভাবে অনুসন্ধান করার সময়, কিছু MF ক্যারিনার কাছাকাছি পাওয়া গিয়েছিল, যা সমস্ত MF সংগ্রহ এবং ধরে রাখার জন্য অপর্যাপ্ত চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি নির্দেশ করে, যেহেতু তরল প্রশাসনের সময় সর্বাধিক চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির অঞ্চলের মাধ্যমে বিতরণ করা হয়েছিল।প্রক্রিয়াযাইহোক, প্রসবোত্তর এমপি ঘনত্ব চিত্র এলাকার চারপাশে বেশি ছিল, পরামর্শ দেয় যে অনেক এমপি শ্বাসনালী অঞ্চলে রয়ে গেছেন যেখানে প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সর্বোচ্চ ছিল।
(ক) আগে এবং (খ) ইমেজিং এলাকার ঠিক উপরে একটি চুম্বক সহ সম্প্রতি euthanized ইঁদুরের শ্বাসনালীতে MP5 প্রসবের পরে ছবি।চিত্রিত এলাকা দুটি কার্টিলাজিনাস রিংয়ের মধ্যে অবস্থিত।এমপি প্রসবের আগে শ্বাসনালীতে কিছু তরল থাকে।লাল বাক্সটি বিবর্ধন নির্দেশ করে যা বৈসাদৃশ্য বাড়ায়।এই ছবিগুলি S6: MP5 সম্পূরক ভিডিওতে বৈশিষ্ট্যযুক্ত ভিডিও থেকে নেওয়া হয়েছে৷
ভিভোতে শ্বাসনালী বরাবর চুম্বক সরানোর ফলে শ্বাসনালীর পৃষ্ঠে এমপি চেইনের কোণে একটি পরিবর্তন ঘটে, যা কৈশিকগুলির মধ্যে দেখা যায় (চিত্র 8 এবং পরিপূরক ভিডিও S7: MP5 দেখুন)।যাইহোক, আমাদের গবেষণায়, এমপিদের জীবিত শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টের পৃষ্ঠ বরাবর টেনে আনা যায় না, যেমন কৈশিকগুলি করতে পারে।কিছু ক্ষেত্রে, চুম্বক বাম এবং ডান দিকে সরে যাওয়ার সাথে সাথে এমপি চেইন দীর্ঘ হয়।মজার বিষয় হল, আমরা আরও দেখতে পেলাম যে চুম্বককে শ্বাসনালী বরাবর দ্রাঘিমাভাবে সরানো হলে কণার শৃঙ্খল তরলের পৃষ্ঠ স্তরের গভীরতা পরিবর্তন করে এবং প্রসারিত হয় যখন চুম্বকটি সরাসরি উপরে সরানো হয় এবং কণা শৃঙ্খলটি একটি উল্লম্ব অবস্থানে ঘোরানো হয় (দেখুন পরিপূরক ভিডিও S7)।: MP5 0:09 এ, নীচে ডানদিকে)।যখন চুম্বকটি শ্বাসনালীর উপরের অংশে (অর্থাৎ, শ্বাসনালীর দৈর্ঘ্য বরাবর না হয়ে প্রাণীর বাম বা ডানদিকে) স্থানান্তরিত হয় তখন বৈশিষ্ট্যগত গতিবিধি পরিবর্তন হয়।কণাগুলি তাদের চলাচলের সময় এখনও স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান ছিল, কিন্তু শ্বাসনালী থেকে চুম্বকটি সরানো হলে, কণার স্ট্রিংগুলির টিপগুলি দৃশ্যমান হয়ে ওঠে (পরিপূরক ভিডিও S8: MP5 দেখুন, 0:08 এ শুরু হয়)।এটি একটি কাচের কৈশিকের প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে চৌম্বক ক্ষেত্রের পর্যবেক্ষণ আচরণের সাথে একমত।
একটি জীবন্ত অবেদনযুক্ত ইঁদুরের শ্বাসনালীতে MP5 দেখানো নমুনা চিত্র।(a) চুম্বকটি শ্বাসনালীর উপরে এবং বাম দিকে চিত্রগুলি অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়, তারপর (b) চুম্বকটিকে ডানদিকে সরানোর পরে।লাল বাক্সটি বিবর্ধন নির্দেশ করে যা বৈসাদৃশ্য বাড়ায়।এই ছবিগুলি S7 এর সম্পূরক ভিডিও: MP5-এ বৈশিষ্ট্যযুক্ত ভিডিও থেকে নেওয়া হয়েছে৷
যখন দুটি মেরু শ্বাসনালীর উপরে এবং নীচে একটি উত্তর-দক্ষিণ অভিযোজনে সুর করা হয় (অর্থাৎ, আকৃষ্ট করা; চিত্র 3b), তখন এমপি কর্ডগুলি দীর্ঘ দেখায় এবং শ্বাসনালীর পৃষ্ঠীয় পৃষ্ঠের পরিবর্তে শ্বাসনালীর পার্শ্বীয় প্রাচীরে অবস্থিত ছিল। শ্বাসনালী (পরিশিষ্ট দেখুন)।ভিডিও S9:MP5)।যাইহোক, একটি সাইটে কণার উচ্চ ঘনত্ব (অর্থাৎ, শ্বাসনালীর পৃষ্ঠের পৃষ্ঠ) একটি দ্বৈত চুম্বক ডিভাইস ব্যবহার করে তরল প্রশাসনের পরে সনাক্ত করা যায়নি, যা সাধারণত একটি একক চুম্বক ডিভাইসের সাথে ঘটে।তারপরে, যখন একটি চুম্বক বিপরীত মেরুগুলিকে বিকর্ষণ করার জন্য কনফিগার করা হয়েছিল (চিত্র 3c), প্রসবের পরে দৃশ্যের ক্ষেত্রে দৃশ্যমান কণার সংখ্যা বাড়েনি।উচ্চ চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির কারণে উভয় দুটি চুম্বক কনফিগারেশন সেট আপ করা চ্যালেঞ্জিং যা যথাক্রমে চুম্বককে আকর্ষণ করে বা ধাক্কা দেয়।তারপরে সেটআপটি বায়ুপথের সমান্তরাল একটি একক চুম্বক হিসাবে পরিবর্তিত হয়েছিল কিন্তু বায়ুপথের মধ্য দিয়ে 90 ডিগ্রি কোণে চলে যায় যাতে বলের রেখাগুলি শ্বাসনালী প্রাচীরকে অর্থোগোনালি (চিত্র 3d) অতিক্রম করে, একটি অভিযোজন যা কণা একত্রিত হওয়ার সম্ভাবনা নির্ধারণের উদ্দেশ্যে পার্শ্বীয় প্রাচীর।পর্যবেক্ষণ করাযাইহোক, এই কনফিগারেশনে, কোন শনাক্তযোগ্য MF জমা আন্দোলন বা চুম্বক আন্দোলন ছিল না।এই সমস্ত ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, একটি একক চুম্বক এবং একটি 30-ডিগ্রি অভিযোজন সহ একটি কনফিগারেশন জিন বাহক (চিত্র 3a) এর ভিভো গবেষণার জন্য বেছে নেওয়া হয়েছিল।
যখন প্রাণীটিকে মানবিকভাবে বলিদানের পরপরই একাধিকবার চিত্রিত করা হয়েছিল, তখন হস্তক্ষেপকারী টিস্যু গতির অনুপস্থিতির অর্থ হল যে চুম্বকের অনুবাদমূলক গতি অনুসারে পরিষ্কার ইন্টারকার্টিলজিনাস ক্ষেত্রে সূক্ষ্ম, ছোট কণা রেখাগুলি সনাক্ত করা যেতে পারে, 'দোলানো'।স্পষ্টভাবে MP6 কণার উপস্থিতি এবং গতিবিধি দেখুন।
LV-LacZ এর টাইটার ছিল 1.8 x 108 IU/mL, এবং CombiMag MP (MP6) এর সাথে 1:1 মেশানোর পরে, প্রাণীদের LV গাড়ির 9 x 107 IU/ml এর 50 μl ট্র্যাচিয়াল ডোজ দিয়ে ইনজেকশন দেওয়া হয়েছিল (অর্থাৎ 4.5) x 106 টিইউ/ইঁদুর)।))।এই গবেষণায়, শ্রমের সময় চুম্বককে সরানোর পরিবর্তে, আমরা চুম্বকটিকে একটি অবস্থানে স্থির করেছিলাম যে LV ট্রান্সডাকশন (a) চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে ভেক্টর ডেলিভারির তুলনায় উন্নত হতে পারে কিনা এবং (b) যদি শ্বাসনালী পারে মনোযোগী হও.উপরের শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টের চৌম্বকীয় লক্ষ্যবস্তুতে কোষগুলি স্থানান্তরিত হচ্ছে।
আমাদের স্ট্যান্ডার্ড এলভি ভেক্টর ডেলিভারি প্রোটোকলের মতো চুম্বকের উপস্থিতি এবং এলভি ভেক্টরের সাথে কম্বিম্যাগের ব্যবহার পশু স্বাস্থ্যের উপর বিরূপ প্রভাব ফেলতে পারেনি।যান্ত্রিক গোলযোগের শিকার শ্বাসনালী অঞ্চলের সামনের চিত্রগুলি (পরিপূরক চিত্র 1) দেখায় যে এলভি-এমপি চিকিত্সা করা গোষ্ঠীর একটি চুম্বকের উপস্থিতিতে উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ স্তরের ট্রান্সডাকশন ছিল (চিত্র 9a)।নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠীতে কেবলমাত্র অল্প পরিমাণে নীল ল্যাকজেড স্টেনিং উপস্থিত ছিল (চিত্র 9 বি)।এক্স-গাল-দাগযুক্ত স্বাভাবিক অঞ্চলগুলির পরিমাণে দেখা গেছে যে চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে এলভি-এমপির প্রশাসনের ফলে প্রায় 6-গুণ উন্নতি হয়েছে (চিত্র 9c)।
LV-MP (a) একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে এবং (b) চুম্বকের অনুপস্থিতিতে শ্বাসনালী ট্রান্সডাকশন দেখানো যৌগিক চিত্রগুলির উদাহরণ৷(c) একটি চুম্বক ব্যবহারের মাধ্যমে শ্বাসনালীতে ল্যাকজেড ট্রান্সডাকশনের স্বাভাবিকীকৃত এলাকায় পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য উন্নতি (*p = 0.029, t-টেস্ট, n = 3 গ্রুপ প্রতি, গড় ± মান ত্রুটি)।
নিরপেক্ষ দ্রুত লাল-দাগযুক্ত বিভাগগুলি (উদাহরণ পরিপূরক চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে) নির্দেশ করে যে LacZ-দাগযুক্ত কোষগুলি একই নমুনায় এবং পূর্বে রিপোর্ট করা একই স্থানে উপস্থিত ছিল।
এয়ারওয়ে জিন থেরাপির মূল চ্যালেঞ্জ হল আগ্রহের ক্ষেত্রে বাহক কণার সুনির্দিষ্ট স্থানীয়করণ এবং বায়ুপ্রবাহ এবং সক্রিয় শ্লেষ্মা ক্লিয়ারেন্সের উপস্থিতিতে মোবাইল ফুসফুসে উচ্চ স্তরের ট্রান্সডাকশন দক্ষতা অর্জন।সিস্টিক ফাইব্রোসিসে শ্বাসযন্ত্রের রোগের চিকিৎসার জন্য অভিপ্রেত এলভি বাহকদের জন্য, পরিবাহী শ্বাসনালীতে বাহক কণার বসবাসের সময় বাড়ানো এখন পর্যন্ত একটি অপ্রাপ্য লক্ষ্য ছিল।Castellani et al. দ্বারা নির্দেশিত হিসাবে, ট্রান্সডাকশন বাড়ানোর জন্য চৌম্বক ক্ষেত্রের ব্যবহার অন্যান্য জিন বিতরণ পদ্ধতি যেমন ইলেক্ট্রোপোরেশনের তুলনায় সুবিধা রয়েছে কারণ এটি সরলতা, অর্থনীতি, স্থানীয় প্রসব, বৃদ্ধি দক্ষতা এবং সংক্ষিপ্ত ইনকিউবেশন সময়কে একত্রিত করতে পারে।এবং সম্ভবত যানবাহন10 এর কম ডোজ।যাইহোক, ভিভোতে বহিরাগত চৌম্বকীয় শক্তির প্রভাবে বায়ুপথে চৌম্বকীয় কণার জমাকরণ এবং আচরণ কখনই বর্ণনা করা হয়নি, এবং বাস্তবে অক্ষত জীবন্ত শ্বাসনালীতে জিনের প্রকাশের মাত্রা বাড়ানোর এই পদ্ধতির ক্ষমতা ভিভোতে প্রদর্শিত হয়নি।
PCXI সিনক্রোট্রনে আমাদের ইন ভিট্রো পরীক্ষায় দেখা গেছে যে এমপি পলিস্টাইরিন ব্যতীত আমরা যে সমস্ত কণা পরীক্ষা করেছি তা আমাদের ব্যবহৃত ইমেজিং সেটআপে দৃশ্যমান ছিল।একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে, চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি স্ট্রিং গঠন করে, যার দৈর্ঘ্য কণার ধরন এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি (অর্থাৎ, চুম্বকের নৈকট্য এবং গতি) এর সাথে সম্পর্কিত।চিত্র 10-এ দেখানো হয়েছে, আমরা যে স্ট্রিংগুলি পর্যবেক্ষণ করি তা তৈরি হয় কারণ প্রতিটি পৃথক কণা চুম্বক হয়ে যায় এবং তার নিজস্ব স্থানীয় চৌম্বক ক্ষেত্রকে প্ররোচিত করে।এই পৃথক ক্ষেত্রগুলি অন্যান্য অনুরূপ কণাগুলিকে সংগ্রহ করে এবং গ্রুপ স্ট্রিং গতির সাথে সংযুক্ত করে কারণ স্থানীয় শক্তির আকর্ষণ এবং অন্যান্য কণার বিকর্ষণের স্থানীয় শক্তিগুলি থেকে।
চিত্রে দেখানো হচ্ছে (a, b) তরল-ভরা কৈশিকের ভিতরে তৈরি কণার চেইন এবং (c, d) একটি বায়ু-ভরা শ্বাসনালী।লক্ষ্য করুন যে কৈশিক এবং শ্বাসনালী স্কেলে আঁকা হয় না।প্যানেল (a) এছাড়াও শৃঙ্খলে সাজানো Fe3O4 কণা ধারণকারী MF-এর একটি বিবরণ রয়েছে।
চুম্বকটি কৈশিকের উপর দিয়ে সরে গেলে, কণা স্ট্রিংটির কোণটি Fe3O4 ধারণকারী MP3-5-এর জন্য সমালোচনামূলক থ্রেশহোল্ডে পৌঁছে যায়, যার পরে কণার স্ট্রিংটি আর তার আসল অবস্থানে থাকে না, তবে পৃষ্ঠ বরাবর একটি নতুন অবস্থানে চলে যায়।চুম্বকএই প্রভাবটি সম্ভবত ঘটতে পারে কারণ কাচের কৈশিকের পৃষ্ঠটি এই আন্দোলন ঘটতে দেওয়ার জন্য যথেষ্ট মসৃণ।মজার বিষয় হল, MP6 (CombiMag) এইভাবে আচরণ করেনি, সম্ভবত কারণ কণাগুলি ছোট ছিল, একটি ভিন্ন আবরণ বা পৃষ্ঠের চার্জ ছিল, বা মালিকানাধীন বাহক তরল তাদের নড়াচড়া করার ক্ষমতাকে প্রভাবিত করেছিল।CombiMag কণার চিত্রের বৈপরীত্যও দুর্বল, পরামর্শ দেয় যে তরল এবং কণার ঘনত্ব একই হতে পারে এবং তাই একে অপরের দিকে সহজে যেতে পারে না।চুম্বক খুব দ্রুত চলে গেলেও কণা আটকে যেতে পারে, যা ইঙ্গিত করে যে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সর্বদা তরল কণার মধ্যে ঘর্ষণকে অতিক্রম করতে পারে না, পরামর্শ দেয় যে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং চুম্বক এবং লক্ষ্য এলাকার মধ্যে দূরত্ব একটি হিসাবে আসা উচিত নয়। বিস্ময়.গুরুত্বপূর্ণএই ফলাফলগুলি আরও ইঙ্গিত করে যে যদিও চুম্বকগুলি লক্ষ্যবস্তু অঞ্চলের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত অনেকগুলি মাইক্রো পার্টিকেল ক্যাপচার করতে পারে, তবে এটি অসম্ভাব্য যে চুম্বকগুলি শ্বাসনালীর পৃষ্ঠ বরাবর CombiMag কণাগুলিকে সরানোর জন্য নির্ভর করা যেতে পারে।এইভাবে, আমরা উপসংহারে পৌঁছেছি যে ভিভো এলভি এমএফ গবেষণায় শ্বাসনালী গাছের নির্দিষ্ট অঞ্চলগুলিকে শারীরিকভাবে লক্ষ্য করার জন্য স্ট্যাটিক চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করা উচিত।
একবার কণাগুলি শরীরে পৌঁছে দেওয়ার পরে, শরীরের জটিল চলমান টিস্যুর প্রেক্ষাপটে তাদের সনাক্ত করা কঠিন, তবে এমপি স্ট্রিংগুলিকে "নড়কানো" করার জন্য শ্বাসনালীর উপর চুম্বকটিকে অনুভূমিকভাবে সরানোর মাধ্যমে তাদের সনাক্তকরণের ক্ষমতা উন্নত করা হয়েছে।যদিও রিয়েল-টাইম ইমেজিং সম্ভব, প্রাণীটিকে মানবিকভাবে হত্যা করার পরে কণার গতিবিধি সনাক্ত করা সহজ।ইমেজিং এরিয়ার উপরে যখন চুম্বকটি অবস্থান করা হয়েছিল তখন এমপি ঘনত্ব সাধারণত এই স্থানে সর্বাধিক ছিল, যদিও কিছু কণা সাধারণত শ্বাসনালীতে আরও নীচে পাওয়া যায়।ভিট্রো অধ্যয়নের বিপরীতে, চুম্বকের নড়াচড়ার মাধ্যমে কণাগুলিকে শ্বাসনালীতে টেনে আনা যায় না।এই আবিষ্কারটি শ্বাসনালীর পৃষ্ঠকে ঢেকে রাখে এমন শ্লেষ্মা কীভাবে সাধারণত নিঃশ্বাসের কণাগুলিকে প্রক্রিয়াজাত করে, শ্লেষ্মায় আটকে রাখে এবং পরবর্তীতে মিউকো-সিলিয়ারি ক্লিয়ারেন্স মেকানিজমের মাধ্যমে পরিষ্কার করে তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
আমরা অনুমান করেছিলাম যে আকর্ষণের জন্য শ্বাসনালীর উপরে এবং নীচে চুম্বক ব্যবহার করলে (চিত্র 3b) একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তে আরও অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হতে পারে যা একটি বিন্দুতে অত্যন্ত ঘনীভূত হয়, সম্ভাব্যভাবে কণাগুলির আরও অভিন্ন বন্টন হতে পারে।.যাইহোক, আমাদের প্রাথমিক গবেষণায় এই অনুমানকে সমর্থন করার জন্য স্পষ্ট প্রমাণ পাওয়া যায়নি।একইভাবে, একজোড়া চুম্বককে বিকর্ষণ করার জন্য সেট করার ফলে (চিত্র 3c) চিত্রের এলাকায় আরও কণা বসতি স্থাপন করেনি।এই দুটি অনুসন্ধান দেখায় যে দ্বৈত-চুম্বক সেটআপ এমপি পয়েন্টিংয়ের স্থানীয় নিয়ন্ত্রণকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে না এবং এর ফলে শক্তিশালী চৌম্বক শক্তিগুলিকে সুর করা কঠিন, এই পদ্ধতিটিকে কম ব্যবহারিক করে তোলে।একইভাবে, চুম্বকের উপরে এবং শ্বাসনালী জুড়ে (চিত্র 3d) অভিমুখীকরণও চিত্রিত এলাকায় অবশিষ্ট কণার সংখ্যা বাড়ায়নি।এই বিকল্প কনফিগারেশনগুলির মধ্যে কিছু সফল নাও হতে পারে কারণ তারা জমা জোনে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি হ্রাস করে।সুতরাং, 30 ডিগ্রীতে একক চুম্বক কনফিগারেশন (চিত্র 3a) ভিভো টেস্টিং পদ্ধতিতে সবচেয়ে সহজ এবং সবচেয়ে কার্যকর বলে বিবেচিত হয়।
LV-MP সমীক্ষায় দেখা গেছে যে যখন LV ভেক্টরগুলি CombiMag এর সাথে মিলিত হয়েছিল এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে শারীরিকভাবে বিরক্ত হওয়ার পরে বিতরণ করা হয়েছিল, তখন নিয়ন্ত্রণের তুলনায় শ্বাসনালীতে ট্রান্সডাকশন মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।সিনক্রোট্রন ইমেজিং অধ্যয়ন এবং ল্যাকজেড ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, চৌম্বক ক্ষেত্র LV কে শ্বাসনালীতে রাখতে এবং ফুসফুসের গভীরে প্রবেশ করা ভেক্টর কণার সংখ্যা কমাতে সক্ষম বলে মনে হয়েছে।এই ধরনের টার্গেটিং উন্নতি ডেলিভারি টাইটার, অ-টার্গেটেড ট্রান্সডাকশন, প্রদাহজনক এবং ইমিউন পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া এবং জিন স্থানান্তর খরচ কমানোর সময় উচ্চতর দক্ষতার দিকে নিয়ে যেতে পারে।গুরুত্বপূর্ণভাবে, নির্মাতার মতে, CombiMag অন্যান্য ভাইরাল ভেক্টর (যেমন AAV) এবং নিউক্লিক অ্যাসিড সহ অন্যান্য জিন স্থানান্তর পদ্ধতির সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে।