Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com.Chan eil ach beagan taic CSS aig an tionndadh brobhsair a tha thu a’ cleachdadh.Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brobhsair ùraichte (no cuir à comas Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer).Anns an eadar-ama, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, bheir sinn seachad an làrach gun stoidhlichean agus JavaScript.
Feumaidh vectaran gine airson làimhseachadh fibrosis cystic sgamhain a bhith air an cuimseachadh air na slighean adhair giùlain, leis nach eil buaidh therapach aig tar-chuir sgamhain iomaill.Tha èifeachdas tar-chuir viral ceangailte gu dìreach ri ùine còmhnaidh an neach-giùlain.Ach, bidh lionntan lìbhrigidh leithid luchd-giùlan gine gu nàdarrach a’ sgaoileadh a-steach do na h-alveoli aig àm anailachaidh, agus bidh mìrean teirpeach de chumadh sam bith air an toirt air falbh gu sgiobalta le còmhdhail mucociliary.Tha leudachadh ùine còmhnaidh luchd-giùlan gine anns an t-slighe analach cudromach ach duilich a choileanadh.Faodaidh mìrean magnetach ceangailte le giùlan a dh’ fhaodar a stiùireadh gu uachdar an t-slighe analach leasachadh a thoirt air targaidean roinneil.Mar thoradh air duilgheadasan le ìomhaighean in vivo, chan eilear a’ tuigsinn giùlan mìrean magnetach cho beag air uachdar an t-slighe-adhair an làthair raon magnetach gnìomhaichte.B’ e amas an sgrùdaidh seo ìomhaighean synchrotron a chleachdadh gus faicinn in vivo gluasad sreath de ghràineanan magnetach ann an trachea radain anesthetized gus sgrùdadh a dhèanamh air daineamaigs agus pàtrain giùlain gràinean singilte is mòr ann am vivo.Rinn sinn measadh cuideachd an deidheadh ​​​​lìbhrigeadh mìrean magnetach lentiviral an làthair raon magnetach àrdachadh èifeachdas tar-chuir anns an trachea radan.Tha ìomhaighean X-ray Synchrotron a’ sealltainn giùlan mìrean magnetach ann an raointean magnetach gluasadach agus gluasadach ann an vitro agus in vivo.Chan urrainnear mìrean a shlaodadh gu furasta thairis air uachdar slighean adhair beò le bhith a’ cleachdadh magnets, ach rè còmhdhail, tha tasgaidhean stèidhichte anns an raon seallaidh, far a bheil an raon magnetach as làidire.Chaidh èifeachdas gluasaid àrdachadh cuideachd sia-fhillte nuair a chaidh mìrean magnetach lentiviral a lìbhrigeadh an làthair raon magnetach.Air an gabhail còmhla, tha na co-dhùnaidhean sin a’ moladh gum faodadh mìrean magnetach lentiviral agus raointean magnetach a bhith nan dòighean luachmhor airson cuimseachadh vectar gine agus ìrean tar-chuir anns na slighean adhair giùlain in vivo a leasachadh.
Tha fibrosis cystic (CF) air adhbhrachadh le atharrachaidhean ann an aon ghine ris an canar riaghlaiche giùlan transmembrane CF (CFTR).Is e sianal ian a th’ ann am pròtain CFTR a tha an làthair ann am mòran cheallan epithelial air feadh na bodhaig, a’ toirt a-steach na slighean adhair, prìomh làrach ann an pathogenesis fibrosis cystic.Bidh easbhaidhean ann an CFTR a’ leantainn gu còmhdhail uisge neo-àbhaisteach, dìth uisgeachadh air uachdar slighe an adhair, agus lughdaich doimhneachd còmhdach lionn uachdar slighe an adhair (ASL).Bidh e cuideachd a’ toirt droch bhuaidh air comas an t-siostam còmhdhail mucociliary (MCT) gus na slighean adhair de ghràinean inhaladh agus pathogens a ghlanadh.Is e ar n-amas leigheas gine lentiviral (LV) a leasachadh gus an leth-bhreac ceart de ghine CFTR a lìbhrigeadh agus ASL, MCT, agus slàinte sgamhain adhartachadh, agus cumail a’ leasachadh theicneòlasan ùra as urrainn na crìochan sin a thomhas ann an vivo1.
Tha vectaran LV mar aon de na prìomh thagraichean airson leigheas gine fibrosis cystic, gu h-àraidh air sgàth ‘s gun urrainn dhaibh an gine teirpeach fhilleadh a-steach gu maireannach ann an ceallan basal slighe-adhair (cealla-gas slighe-adhair).Tha seo cudromach oir is urrainn dhaibh uisgeachadh àbhaisteach agus glanadh mucus a thoirt air ais le bhith ag eadar-dhealachadh gu ceallan uachdar slighe-adhair gnìomhaichte le gine co-cheangailte ri fibrosis cystic, a’ leantainn gu buannachdan fad-beatha.Feumaidh vectaran LV a bhith air an stiùireadh an aghaidh nan slighean adhair giùlain, oir is ann an seo a thòisicheas com-pàirt sgamhain ann an CF.Dh’ fhaodadh lìbhrigeadh an vectar nas doimhne dhan sgamhan leantainn gu tar-chur alveolar, ach chan eil buaidh therapach sam bith aig seo ann am fibrosis cystic.Ach, bidh lionntan leithid luchd-giùlan gine gu nàdarrach a’ gluasad a-steach do na h-alveoli nuair a thèid an anail a-steach às deidh breith-chloinne3,4 agus bidh gràinean teirpeach air an cuir a-mach gu sgiobalta a-steach don chuas bheòil le MCTn.Tha èifeachdas tar-chuir LV gu dìreach co-cheangailte ris an ùine a tha an vectar fhathast faisg air na ceallan targaid gus leigeil le ceallach gabhail a-steach - “ùine còmhnaidh” 5 a tha furasta a ghiorrachadh le sruth-adhair roinneil àbhaisteach a bharrachd air gabhail co-òrdanaichte de mhucus agus gràinean MCT.Airson fibrosis cystic, tha an comas ùine còmhnaidh LV a leudachadh anns na slighean adhair cudromach gus ìrean gluasaid àrd a choileanadh san raon seo, ach gu ruige seo tha e air a bhith dùbhlanach.
Gus faighinn thairis air a’ chnap-starra seo, tha sinn a’ moladh gun cuidich mìrean magnetach LV (BP) ann an dà dhòigh taiceil.An toiseach, faodaidh iad a bhith air an stiùireadh le magnet gu uachdar an t-slighe-adhair gus targaidean adhartachadh agus gus mìrean giùlan gine a chuideachadh gus a bhith anns an raon cheart den t-slighe-adhair;agus ASL) a’ gluasad a-steach gu còmhdach cealla 6. Bithear a’ cleachdadh BP gu farsaing mar charbadan lìbhrigidh dhrogaichean cuimsichte nuair a bhios iad a’ ceangal ri antibodies, drogaichean chemotherapy, no moileciuilean beaga eile a bhios a’ ceangal ri memblan cealla no a’ ceangal ris na gabhadairean uachdar cealla aca agus a’ cruinneachadh aig làraich tumhair ann an làthaireachd dealain statach.Raointean magnetach airson leigheas aillse 7. Tha dòighean "hyperthermic" eile ag amas air ceallan tumhair a mharbhadh le bhith a' teasachadh BP nuair a bhios iad fosgailte do raointean magnetach oscillating.Tha prionnsapal tar-chuir magnetach, anns a bheil raon magnetach air a chleachdadh mar àidseant tar-chuir gus gluasad DNA gu ceallan a neartachadh, air a chleachdadh gu cumanta ann an vitro a’ cleachdadh raon de vectaran gine neo-bhìorasach agus viral airson loidhnichean cealla a tha doirbh a ghluasad. ..Chaidh èifeachdas magnetotransfection LV le lìbhrigeadh LV MP in vitro a-steach do loidhne cealla de epithelium bronchial daonna an làthair raon magnetach statach a stèidheachadh, ag àrdachadh èifeachdas tar-chuir 186 uair an taca ris an vectar LV a-mhàin.Chaidh LV MT cuideachd a chuir an sàs ann am modal in vitro de fibrosis cystic, far an do mheudaich tar-chuir magnetach tar-chuir LV ann an cultaran eadar-aghaidh lionn-adhair le factar 20 an làthair fibrosis cystic sputum10.Ach, chan eil mòran aire air a bhith aig magnetotransfection organ in vivo agus cha deach a mheasadh ach ann am beagan sgrùdaidhean bheathaichean11,12,13,14,15, gu sònraichte anns na sgamhanan16,17.Ach, tha na cothroman air gluasad magnetach ann an leigheas sgamhain ann am fibrosis cystic soilleir.Tha Tan et al.(2020) ag ràdh “bidh sgrùdadh dearbhaidh air lìbhrigeadh sgamhain èifeachdach de nanoparticles magnetach na dhòigh air ro-innleachdan inhalaidh CFTR san àm ri teachd gus builean clionaigeach a leasachadh ann an euslaintich le fibrosis cystic"6.
Tha e duilich giùlan mìrean beaga magnetach air uachdar an t-slighe analach an làthair raon magnetach gnìomhaichte fhaicinn agus a sgrùdadh, agus mar sin chan eil iad air an tuigsinn gu dona.Ann an sgrùdaidhean eile, tha sinn air modh Ìomhaigh X-Ray Contrast Ìre Stèidhichte air Sgaoileadh Synchrotron (PB-PCXI) a leasachadh airson ìomhaighean neo-ionnsaigheach agus tomhas atharrachaidhean mionaid in vivo ann an doimhneachd ASL18 agus giùlan MCT19,20 gus uisgeachadh uachdar sianal gas a thomhas gu dìreach. agus tha e air a chleachdadh mar chomharradh tràth air èifeachdas làimhseachadh.A bharrachd air an sin, tha an dòigh sgòraidh MCT againn a’ cleachdadh mìrean trast-thomhas 10–35 µm air a dhèanamh suas de alùmanum no glainne clàr-amais àrd ath-tharraingeach mar chomharran MCT a chithear le PB-PCXI21.Tha an dà dhòigh freagarrach airson diofar sheòrsaichean de ghràinean a dhealbhachadh, nam measg BP.
Mar thoradh air an rèiteachadh àrd spàsail agus ùineail, tha na measaidhean ASL agus MCT againn a tha stèidhichte air PB-PCXI gu math freagarrach airson sgrùdadh a dhèanamh air daineamaigs agus pàtrain giùlain mìrean singilte is mòr ann am vivo gus ar cuideachadh le bhith a’ tuigsinn agus a’ dèanamh an fheum as fheàrr de dhòighean lìbhrigidh gine BP.Tha an dòigh-obrach a bhios sinn a’ cleachdadh an seo stèidhichte air na sgrùdaidhean againn a’ cleachdadh loidhne-giùlain SPring-8 BL20B2, anns an do sheall sinn air gluasad siùbhlach às deidh dhuinn dòs de vectar meallta a lìbhrigeadh a-steach do shlighean-adhair nasal agus sgamhain luchainn gus cuideachadh le bhith a’ mìneachadh ar pàtrain faireachdainn gine heterogeneous a chaidh fhaicinn. nar ginealach.sgrùdaidhean bheathaichean le dòs giùlain de 3.4 .
B’ e amas an sgrùdaidh seo an synchrotron PB-PCXI a chleachdadh gus gluasadan in vivo de shreath de BhP ann an trachea radain beò fhaicinn.Chaidh na sgrùdaidhean ìomhaighean PB-PCXI seo a dhealbhadh gus deuchainn a dhèanamh air an t-sreath BP, neart raon magnetach, agus àite gus a’ bhuaidh aca air gluasad BP a dhearbhadh.Bha sinn a’ gabhail ris gun cuidicheadh ​​raon magnetach taobh a-muigh an MF lìbhrigidh gus fuireach no gluasad chun raon targaid.Leig na sgrùdaidhean sin leinn cuideachd rèiteachadh magnet a dhearbhadh a mheudaicheas na tha de ghràineanan air fhàgail anns an trachea às deidh tasgadh.Ann an dàrna sreath de sgrùdaidhean, bha sinn ag amas air an rèiteachadh as fheàrr seo a chleachdadh gus am pàtran tar-chuir a nochdadh mar thoradh air lìbhrigeadh in vivo de LV-MP gu slighean adhair radan, leis a’ bharail gun toireadh lìbhrigeadh LV-MP ann an co-theacsa targaid slighe-adhair. ann an èifeachdas tar-chuir LV nas motha..
Chaidh a h-uile sgrùdadh beathach a dhèanamh a rèir protocolaidhean a chaidh aontachadh le Oilthigh Adelaide (M-2019-060 agus M-2020-022) agus Comataidh Beusachd Bheathaichean Synchrotron SPring-8.Chaidh na deuchainnean a dhèanamh a rèir molaidhean ARRIVE.
Chaidh a h-uile dealbh x-ray a thogail aig beamline BL20XU aig synchrotron SPring-8 ann an Iapan a’ cleachdadh suidheachadh coltach ris an fhear a chaidh a mhìneachadh roimhe21,22.Ann an ùine ghoirid, bha am bogsa deuchainneach suidhichte 245 m bhon fhàinne stòraidh synchrotron.Tha astar sampall-gu-lorgaire de 0.6 m air a chleachdadh airson sgrùdaidhean ìomhaighean gràin agus 0.3 m airson sgrùdaidhean ìomhaighean in vivo gus buaidhean eadar-dhealachadh ìre a chruthachadh.Chaidh beam monochromatic le lùth de 25 keV a chleachdadh.Chaidh na h-ìomhaighean fhaighinn le bhith a’ cleachdadh transducer X-ray àrd-rùn (SPring-8 BM3) còmhla ri lorgaire sCMOS.Bidh an transducer ag atharrachadh X-ghathan gu solas faicsinneach a’ cleachdadh scintillator tiugh 10 µm (Gd3Al2Ga3O12), a tha an uairsin air a stiùireadh chun sensor sCMOS a’ cleachdadh amas miocroscop ×10 (NA 0.3).B’ e Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, Iapan) an lorgaire sCMOS le meud sreath de 2048 × 2048 piogsail agus meud piogsail amh de 6.5 × 6.5 µm.Tha an suidheachadh seo a’ toirt seachad meud piogsail isotropic èifeachdach de 0.51 µm agus raon seallaidh timcheall air 1.1 mm × 1.1 mm.Chaidh an ùine nochdaidh de 100 ms a thaghadh gus an co-mheas comharra-gu-fuaim de ghràineanan magnetach taobh a-staigh agus taobh a-muigh nan slighean adhair a mheudachadh fhad ‘s a bha iad a’ lughdachadh artifacts gluasad air adhbhrachadh le anail.Airson sgrùdaidhean in vivo, chaidh còmhlachan X-ray luath a chuir anns an t-slighe X-ray gus an dòs de rèididheachd a chuingealachadh le bhith a’ cur casg air an giùlan X-ray eadar nochdaidhean.
Cha deach meadhanan LV a chleachdadh ann an sgrùdaidhean ìomhaighean SPring-8 PB-PCXI sam bith leis nach eil an seòmar ìomhaighean BL20XU air a dhearbhadh le Biosafety Level 2.An àite sin, thagh sinn raon de BhP le deagh charactar bho dhà neach-reic malairteach a’ còmhdach raon de mheudan, stuthan, dùmhlachd iarainn, agus tagraidhean , - an toiseach gus tuigse fhaighinn air mar a tha raointean magnetach a’ toirt buaidh air gluasad BP ann an capillaries glainne, agus an uairsin a-steach slighean-adhair beò.uachdar.Tha meud a’ BhP ag atharrachadh bho 0.25 gu 18 µm agus tha e air a dhèanamh à diofar stuthan (faic Clàr 1), ach chan eil fios cò a th’ anns gach sampall, a’ gabhail a-steach meud nam mìrean magnetach anns a’ BhP.Stèidhichte air na sgrùdaidhean farsaing MCT againn 19, 20, 21, 23, 24, tha sinn an dùil gum faicear BP sìos gu 5 µm air uachdar slighe an adhair tracheal, mar eisimpleir, le bhith a’ toirt air falbh frèamaichean leantainneach gus faicsinneachd nas fheàrr de ghluasad BP fhaicinn.Tha aon BP de 0.25 µm nas lugha na rùn an inneal ìomhaighean, ach thathar an dùil gun lorg PB-PCXI an iomsgaradh tomhas-lìonaidh aca agus gluasad an leaghan uachdar air a bheil iad air an tasgadh às deidh dhaibh a bhith air an tasgadh.
Samhlaidhean airson gach BP sa chlàr.1 ullachadh ann an capillaries glainne 20 μl (Drummond Microcaps, PA, USA) le trast-thomhas a-staigh de 0.63 mm.Tha mìrean corporra rim faighinn ann an uisge, agus tha mìrean CombiMag rim faighinn ann an leaghan seilbh an neach-dèanamh.Tha gach tiùb air a lìonadh gu leth le leaghan (timcheall air 11 µl) agus air a chuir air an neach-gleidhidh sampall (faic Figear 1).Chaidh na capillaries glainne a chuir gu còmhnard air an àrd-ùrlar san t-seòmar ìomhaighean, fa leth, agus air an suidheachadh aig oirean an leaghaidh.Bha magnet slige nicil le trast-thomhas 19 mm (fad 28 mm) air a dhèanamh de thalamh tearc, neodymium, iarann ​​​​agus boron (NdFeB) (N35, cat. no. LM1652, Jaycar Electronics, Astràilia) le fuigheall 1.17 T ceangailte ri a clàr gluasaid air leth gus a choileanadh Atharraich do shuidheachadh air astar aig àm tairgse.Bidh ìomhaighean X-ray a’ tòiseachadh nuair a tha an magnet suidhichte mu 30 mm os cionn an t-sampall agus gheibhear ìomhaighean aig 4 frèamaichean san diog.Rè ìomhaighean, chaidh an magnet a thoirt faisg air an tiùb capillary glainne (aig astar timcheall air 1 mm) agus an uairsin air a ghluasad air feadh an tiùba gus measadh a dhèanamh air buaidh neart agus suidheachadh achaidh.
Suidheachadh ìomhaighean in vitro anns a bheil sampallan BP ann an capillaries glainne aig ìre eadar-theangachadh an sampall xy.Tha slighe an beam X-ray air a chomharrachadh le loidhne dotagach dearg.
Aon uair ‘s gun deach faicsinneachd in vitro BP a stèidheachadh, chaidh fo-sheata dhiubh a dhearbhadh in vivo air radain boireann Wistar albino boireann (~12 seachdainean a dh’ aois, ~ 200 g).Medetomidine 0.24 mg / kg (Domitor®, Zenoaq, Iapan), midazolam 3.2 mg / kg (Dormicum®, Astellas Pharma, Iapan) agus butorphanol 4 mg / kg (Vetorphale®, Meiji Seika).Chaidh radain a thoirt a-steach le measgachadh Pharma (Iapan) le in-stealladh intraperitoneal.Às deidh anesthesia, chaidh an ullachadh airson ìomhaighean le bhith a ’toirt air falbh am bian timcheall an trachea, a’ cuir a-steach tiùb endotracheal (ET; cannula intravenous 16 Ga, Terumo BCT), agus gan gluasad anns an t-suidheachadh supine air truinnsear ìomhaighean dèanta gu sònraichte anns a bheil baga teirmeach. gus teòthachd a 'chorp a chumail suas.22. Chaidh an truinnsear ìomhaigheachd an uairsin a cheangal ris an ìre sampall sa bhogsa ìomhaighean aig ceàrn bheag gus an trachea a cho-thaobhadh gu còmhnard air an ìomhaigh x-ghath mar a chithear ann am Figear 2a.
(a) Suidheachadh ìomhaighean in vivo ann an aonad ìomhaighean SPring-8, slighe beam X-ray air a chomharrachadh le loidhne dotagach dearg.(b, c) Chaidh sgìreachadh magnet tracheal a dhèanamh air astar a’ cleachdadh dà chamara IP air an cur suas le orthogonally.Air taobh clì na h-ìomhaigh air an sgrion, chì thu an lùb uèir a 'cumail a' chinn agus an canan lìbhrigidh air a chuir a-steach taobh a-staigh an tiùb ET.
Bha siostam pumpa steallaire fo smachd iomallach (UMP2, World Precision Instruments, Sarasota, FL) a’ cleachdadh steallaire glainne 100 µl ceangailte ri tuban PE10 (0.61 mm OD, 0.28 mm ID) a’ cleachdadh snàthad 30 Ga.Comharraich an tiùb gus dèanamh cinnteach gu bheil am bàrr san t-suidheachadh cheart anns an trachea nuair a chuireas tu a-steach an tiùb endotracheal.A’ cleachdadh micropump, chaidh an stealladair a thoirt air falbh agus chaidh bàrr an tiùba a bhogadh anns an sampall BP a bha ri lìbhrigeadh.Chaidh an tiùb lìbhrigidh luchdaichte an uairsin a chuir a-steach don tiùb endotracheal, a ’cur a’ mhullach aig a ’phàirt as làidire den raon magnetach gnìomhaichte againn.Chaidh smachd a chumail air togail dhealbhan le bhith a’ cleachdadh lorgaire anail ceangailte ris a’ bhogsa tìm againn stèidhichte air Arduino, agus chaidh a h-uile comharra (me, teòthachd, faochadh, còmhlachan fosgailte / dlùth, agus togail dhealbhan) a chlàradh a’ cleachdadh Powerlab agus LabChart (AD Instruments, Sydney, Astràilia) 22 Nuair nach robh an taigheadas ri fhaighinn, chaidh dà chamara IP (Panasonic BB-SC382) a shuidheachadh aig timcheall air 90 ° ri chèile agus an cleachdadh gus smachd a chumail air suidheachadh an magnet an coimeas ris an trachea rè ìomhaigh (Figear 2b, c).Gus artifacts gluasad a lughdachadh, chaidh aon ìomhaigh gach anail fhaighinn rè àrdchlàr sruth analach ceann-uidhe.
Tha an magnet ceangailte ris an dàrna ìre, a dh ’fhaodadh a bhith suidhichte air astar air taobh a-muigh a’ chuirp ìomhaigh.Chaidh diofar shuidheachaidhean agus rèiteachaidhean den magnet a dhearbhadh, a’ gabhail a-steach: air a chuir aig ceàrn timcheall air 30 ° os cionn an trachea (tha na rèiteachaidhean air an sealltainn ann am Figearan 2a agus 3a);aon magnet os cionn an ainmhidh agus am fear eile gu h-ìosal, leis na pòlaichean air an suidheachadh airson tarraing (Figear 3b)., aon magnet os cionn an ainmhidh agus aon gu h-ìosal, leis na pòlaichean air an suidheachadh airson ath-bhualadh (Figear 3c), agus aon magnet gu h-àrd agus ceart-cheàrnach ris an trachea (Figear 3d).Às deidh dhut am beathach agus an magnet a chuir air dòigh agus am BP fo dheuchainn a luchdachadh a-steach don phump steallaire, lìbhrig dòs de 50 µl aig ìre 4 µl/siog nuair a gheibh thu na h-ìomhaighean.Thèid an magnet an uairsin a ghluasad air ais is air adhart air feadh no thairis air an trachea fhad ‘s a chumas e a’ faighinn ìomhaighean.
Rèiteachadh magnet airson ìomhaighean in vivo (a) aon magnet os cionn na trachea aig ceàrn timcheall air 30 °, (b) dà magnets air an rèiteachadh airson tarraing, (c) dà magnets air an rèiteachadh airson ath-bhualadh, (d) aon magnet gu h-àrd agus ceart-cheàrnach ris an trachea.Sheall an neach-amhairc sìos bhon bheul gu na sgamhanan tron ​​​​trachea agus chaidh an giùlan X-ray tro thaobh clì an radan agus chaidh e a-mach air an taobh cheart.Tha an magnet air a ghluasad an dàrna cuid air fad an t-slighe-adhair no clì is deas os cionn an trachea gu stiùir beam X-ray.
Dh’ fheuch sinn cuideachd ri faicsinneachd agus giùlan ghràineanan anns na slighean adhair a dhearbhadh às aonais measgachadh de anail agus ìre cridhe.Mar sin, aig deireadh na h-ùine ìomhaigheachd, bha beathaichean air an toirt a-mach gu daonnach mar thoradh air cus pentobarbital (Somnopentyl, Pitman-Moore, Washington Crossing, USA; ~ 65 mg / kg ip).Chaidh cuid de bheathaichean fhàgail air an àrd-ùrlar ìomhaighean, agus às deidh stad a chuir air anail agus buille cridhe, chaidh am pròiseas ìomhaighean ath-aithris, a’ cur dòs a bharrachd de BP ris mura robh BP ri fhaicinn air uachdar an t-slighe-adhair.
Chaidh na h-ìomhaighean a thàinig às a cheartachadh airson raon còmhnard is dorcha agus an uairsin an cruinneachadh ann am film (20 frèamaichean san diog; 15 – 25 × astar àbhaisteach a rèir ìre analach) a’ cleachdadh sgriobt àbhaisteach sgrìobhte ann am MATLAB (R2020a, The Mathworks).
Chaidh a h-uile sgrùdadh air lìbhrigeadh vectar gine LV a dhèanamh aig Ionad Sgrùdaidh Bheathaichean Obair-lann Oilthigh Adelaide agus bha iad ag amas air toraidhean deuchainn SPring-8 a chleachdadh gus measadh an gabhadh lìbhrigeadh LV-MP an làthair raon magnetach àrdachadh air gluasad gine in vivo. .Gus buaidh MF agus raon magnetach a mheasadh, chaidh dà bhuidheann de bheathaichean a làimhseachadh: chaidh aon bhuidheann a stealladh le LV MF le suidheachadh magnet, agus chaidh am buidheann eile a stealladh le buidheann smachd le LV MF gun magnet.
Chaidh vectaran gine LV a chruthachadh a’ cleachdadh dhòighean a chaidh a mhìneachadh roimhe 25, 26 .Tha an vectar LacZ a ’cur an cèill gine beta-galactosidase niuclasach ionadail air a stiùireadh leis an neach-adhartachaidh constitutive MPSV (LV-LacZ), a bhios a’ toirt a-mach toradh freagairt gorm ann an ceallan tar-ghluasadach, ri fhaicinn air aghaidhean agus earrannan de stuth sgamhain.Chaidh titration a dhèanamh ann an cultaran cealla le bhith a’ cunntadh le làimh an àireamh de cheallan LacZ-positive a’ cleachdadh hemocytometer gus an titer ann an TU / ml obrachadh a-mach.Bidh luchd-giùlan air an glaodhadh aig -80 ° C, air an leaghadh mus tèid an cleachdadh, agus air an ceangal gu CombiMag le bhith a’ measgachadh 1: 1 agus a ’goir air deigh airson co-dhiù 30 mionaid mus tèid a lìbhrigeadh.
radain àbhaisteach Sprague Dawley (n = 3 / buidheann, ~ 2-3 ip anesthetized le measgachadh de 0.4mg / kg medetomidine (Domitor, Ilium, Astràilia) agus 60mg / kg ketamine (Ilium, Astràilia) aig 1 mìos) ip ) in-stealladh agus canan beòil neo-lannsa le cannula intravenous 16 Ga.Gus dèanamh cinnteach gum faigh clò slighe-adhair tracheal tar-chuir LV, chaidh a shuidheachadh le bhith a’ cleachdadh a’ phròtacal dragh meacanaigeach a chaidh a mhìneachadh roimhe seo anns an deach uachdar slighe-adhair tracheal a shuathadh gu axially le basgaid uèir (N-Cearcall, inneal-togail cloiche nitinol gun tip NTSE-022115 ) -UDH , Cook Medical, USA) 30 p28.An uairsin, timcheall air 10 mionaidean às deidh an dragh anns a ’chaibineat bith-shàbhailteachd, chaidh rianachd tracheal de LV-MP a dhèanamh.
Chaidh an raon magnetach a chaidh a chleachdadh san deuchainn seo a rèiteachadh san aon dòigh ri sgrùdadh x-ghalan in vivo, leis na h-aon magnets air an cumail thairis air an trachea le clamps stent grùdaireachd (Figear 4).Chaidh tomhas-lìonaidh 50 µl (2 x 25 µl aliquots) de LV-MP a lìbhrigeadh don trachea (n = 3 beathaichean) a’ cleachdadh pìobaire gel-tipped mar a chaidh a mhìneachadh roimhe seo.Fhuair a’ bhuidheann smachd (n = 3 beathach) an aon LV-MP gun a bhith a’ cleachdadh magnet.Às deidh an infusion a chrìochnachadh, thèid an canan a thoirt a-mach às an tiùb endotracheal agus thèid am beathach a chuir a-mach.Bidh an magnet fhathast na àite airson 10 mionaidean mus tèid a thoirt air falbh.Chaidh radain a thoirt a-steach gu subcutaneously le meloxicam (1 ml / kg) (Ilium, Astràilia) agus an uairsin tarraing air ais anesthesia le in-stealladh intraperitoneal de 1 mg / kg aigipamazole hydrochloride (Antisedan, Zoetis, Astràilia).Bha radain air an cumail blàth agus air am faicinn gus an deach iad seachad air anesthesia iomlan.
Inneal lìbhrigidh LV-MP ann an caibineat sàbhailteachd bith-eòlasach.Chì thu gu bheil caol glas Luer-glas an tiùb ET a’ sruthadh a-mach às a bheul, agus tha an tip gel pipette a chithear san fhigear air a chuir a-steach tron ​​​​tiùb ET chun doimhneachd a tha thu ag iarraidh a-steach don trachea.
Aon seachdain às deidh modh rianachd LV-MP, chaidh beathaichean a thoirt seachad gu daonnach le anail a-steach 100% CO2 agus chaidh abairt LacZ a mheasadh a’ cleachdadh ar làimhseachadh àbhaisteach X-gal.Chaidh na trì fàinneachan cartilage caudal as motha a thoirt air falbh gus dèanamh cinnteach nach biodh milleadh meacanaigeach no gleidheadh ​​​​siùbhlach mar thoradh air suidheachadh tiùba endotracheal air a ghabhail a-steach san anailis.Chaidh gach trachea a ghearradh gu fad gus dà leth fhaighinn airson mion-sgrùdadh agus a chuir ann an cupa anns an robh rubair silicone (Sylgard, Dow Inc) a’ cleachdadh snàthad Minutien (Innealan Fine Science) gus an uachdar luminal fhaicinn.Chaidh cuairteachadh agus caractar nan ceallan tar-ghluasadach a dhearbhadh le dealbhan aghaidh a’ cleachdadh miocroscop Nikon (SMZ1500) le camara DigiLite agus bathar-bog TCapture (Tucsen Photonics, Sìona).Chaidh ìomhaighean fhaighinn aig meudachadh 20x (a’ toirt a-steach an suidheachadh as àirde airson leud iomlan an trachea), le fad iomlan an trachea air a thaisbeanadh ceum air cheum, a’ toirt seachad tar-lùbadh gu leòr eadar gach ìomhaigh gus leigeil le ìomhaighean a bhith “fuaigheal”.Chaidh na h-ìomhaighean bho gach trachea an uairsin a chur còmhla ann an aon ìomhaigh cho-mheasgaichte a’ cleachdadh dreach Deasaiche Ìomhaigh Co-dhèanta 2.0.3 (Microsoft Research) a’ cleachdadh an algairim gluasad planar. Chaidh farsaingeachd abairt LacZ taobh a-staigh nan ìomhaighean co-dhèanta tracheal bho gach beathach a thomhas a’ cleachdadh sgriobt MATLAB fèin-ghluasadach (R2020a, MathWorks) mar a chaidh a mhìneachadh roimhe28, a’ cleachdadh roghainnean 0.35 < Hue <0.58, Saturation> 0.15, agus Luach <0.7. Chaidh farsaingeachd abairt LacZ taobh a-staigh ìomhaighean co-dhèanta tracheal bho gach beathach a thomhas le bhith a’ cleachdadh sgriobt MATLAB fèin-ghluasadach (R2020a, MathWorks) mar a chaidh a mhìneachadh roimhe28, a’ cleachdadh roghainnean 0.35 <Hue <0.58, Saturation> 0.15, agus Luach <0.7. 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. Chaidh farsaingeachd abairt LacZ ann an ìomhaighean tracheal co-dhèanta bho gach beathach a thomhas a ’cleachdadh sgriobt MATLAB fèin-ghluasadach (R2020a, MathWorks) mar a chaidh a mhìneachadh roimhe28 a’ cleachdadh roghainnean 0.350.15 agus luach <0 .7.如 前所 述, 使用 述 Matlab 脚本 (R20 poWworks) 对 来自 每 的 气管 复合 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 进行 设置 设置.如 前所 述, 自动 述 Matlab 脚本 ((R20 poWworks) 来自 每 只 的 图像 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 <0.55 的 ..... HIP. 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 . Chaidh raointean de dhòigh-labhairt LacZ air ìomhaighean co-dhèanta de trachea gach beathach a thomhas a’ cleachdadh sgriobt MATLAB fèin-ghluasadach (R2020a, MathWorks) mar a chaidh a mhìneachadh roimhe a’ cleachdadh shuidheachaidhean 0.35 < hue <0.58, sùghaidh> 0.15 agus luach <0.7 .Le bhith a’ cumail sùil air cumaidhean clò ann an GIMP v2.10.24, chaidh masg a chruthachadh le làimh airson gach ìomhaigh cho-mheasgaichte gus an raon clò a chomharrachadh agus casg a chuir air lorg meallta taobh a-muigh an stuth tracheal.Chaidh na raointean dhathte bho gach dealbh co-dhèanta bho gach beathach a chruinneachadh gus an raon dhathte iomlan airson a’ bheathaich sin a thoirt seachad.Chaidh an raon peantaichte an uairsin a roinn le farsaingeachd iomlan an masg gus àite àbhaisteach fhaighinn.
Bha gach trachea freumhaichte ann am paraffin agus air a roinn ann an tiugh 5 µm.Chaidh earrannan a chuir an aghaidh le dearg luath neodrach airson 5 mionaidean agus chaidh ìomhaighean fhaighinn a’ cleachdadh miocroscop Nikon Eclipse E400, camara DS-Fi3 agus bathar-bog glacaidh eileamaid NIS (dreach 5.20.00).
Chaidh a h-uile mion-sgrùdadh staitistigeil a dhèanamh ann an GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.).Chaidh brìgh staitistigeil a shuidheachadh aig p ≤ 0.05.Chaidh riaghailteachd a dhearbhadh le bhith a’ cleachdadh deuchainn Shapiro-Wilk agus chaidh eadar-dhealachaidhean ann an staining LacZ a mheasadh a’ cleachdadh deuchainn-t gun chàradh.
Chaidh na sia BP a tha air am mìneachadh ann an Clàr 1 a sgrùdadh le PCXI, agus tha am faicsinneachd air a mhìneachadh ann an Clàr 2. Cha robh dà BP polystyrene (MP1 agus MP2; 18 µm agus 0.25 µm, fa leth) rim faicinn le PCXI, ach dh’ fhaodadh na sampallan a bha air fhàgail a bhith air an comharrachadh (tha eisimpleirean air an sealltainn ann am Figear 5).Tha MP3 agus MP4 gu math follaiseach (10-15% Fe3O4; 0.25 µm agus 0.9 µm, fa leth).Ged a bha cuid de na mìrean as lugha a chaidh a dhearbhadh ann am MP5 (98% Fe3O4; 0.25 µm), b’ e am fear a bu fhollaisiche.Tha e duilich eadar-dhealachadh a dhèanamh air toradh CombiMag MP6.Anns a h-uile suidheachadh, chaidh ar comas air MF a lorg a leasachadh gu mòr le bhith a’ gluasad an magnet air ais is air adhart co-shìnte ris an capillary.Mar a ghluais na magnets air falbh bhon capillary, chaidh na gràineanan a tharraing a-mach ann an slabhraidhean fada, ach mar a bha na magnets a ’tighinn dlùth agus neart an raoin magnetach a’ dol am meud, ghiorraich na slabhraidhean gràin mar a bha na gràinean a ’gluasad a dh’ ionnsaigh uachdar àrd a ’chinn-cinn (faic Bhidio Leasachail S1 : MP4), a 'meudachadh an dùmhlachd mìrean aig an uachdar.Air an làimh eile, nuair a thèid an magnet a thoirt air falbh bhon capillary, bidh neart an achaidh a’ dol sìos agus bidh na BP ag ath-rèiteachadh gu slabhraidhean fada a’ sìneadh a-mach bho uachdar àrd an capillary (faic Bhidio Leasachail S2: MP4).Às deidh don magnet stad a ghluasad, cumaidh na mìrean a ’gluasad airson ùine às deidh dhaibh an suidheachadh cothromachaidh a ruighinn.Mar a bhios am BP a’ gluasad a dh’ionnsaigh agus air falbh bho uachdar uachdarach a’ chinn-chinnidh, tha na mìrean magnetach buailteach a bhith a’ tarraing sprùilleach tron ​​leaghan.
Tha faicsinneachd BP fo PCXI ag atharrachadh gu mòr eadar sampaill.(a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 agus (d) MP6.Chaidh a h-uile dealbh a chithear an seo a thogail le magnet air a shuidheachadh mu 10 mm dìreach os cionn a’ chinn-chinnidh.Tha na cearcallan mòra a rèir coltais nam builgeanan èadhair glaiste anns na capillaries, a’ sealltainn gu soilleir feartan oir dubh is geal na h-ìomhaigh iomsgaradh ìre.Tha am bogsa dearg a’ nochdadh an àrdachadh a chuireas ris an iomsgaradh.Thoir an aire nach eil trast-thomhas nan cuairtean magnet anns a h-uile figear a rèir sgèile agus gu bheil iad timcheall air 100 uair nas motha na tha air a shealltainn.
Mar a bhios an magnet a’ gluasad clì is deas air mullach a’ chinn-chinnidh, bidh ceàrn an t-sreang MP ag atharrachadh gus a bhith co-thaobhadh ris an magnet (faic Figear 6), agus mar sin a’ mìneachadh nan loidhnichean achaidh magnetach.Airson MP3-5, às deidh don chorda ruighinn ceàrn na stairsnich, bidh na gràinean a’ slaodadh sìos uachdar àrd an capillary.Bidh seo gu tric a’ ciallachadh gum bi BP a’ cruinneachadh ann am buidhnean nas motha faisg air far a bheil an raon magnetach as làidire (faic Bhidio Leasachail S3: MP5).Tha seo cuideachd gu sònraichte follaiseach nuair a bhios iad a’ dèanamh dealbh faisg air deireadh a’ chinn-chinnidh, a bheir air a’ BhP cruinneachadh agus cuimseachadh aig an eadar-aghaidh lionn-èadhair.Cha do shlaod na mìrean anns a’ MP6, a bha na bu duilghe dealachadh ris an fheadhainn anns a’ MP3-5, nuair a ghluais an magnet air feadh an t-sròin, ach dhealaich na sreangan BP, a’ fàgail na mìrean san amharc (faic Bhidio Leasachail S4: MP6).Ann an cuid de chùisean, nuair a chaidh an raon magnetach gnìomhaichte a lughdachadh le bhith a’ gluasad an magnet astar fada bhon làrach ìomhaighean, thàinig BP sam bith a bha air fhàgail sìos gu slaodach gu uachdar ìosal an tiùba le grabhataidh, a’ fuireach san t-sreang (faic Bhidio Leasachail S5: MP3) .
Bidh ceàrn an t-sreang MP ag atharrachadh fhad ‘s a tha an magnet a’ gluasad chun taobh cheart os cionn a’ chinn-chinnidh.(a) MP3, (b) MP4, (c) MP5 agus (d) MP6.Tha am bogsa dearg a’ nochdadh an àrdachadh a chuireas ris an iomsgaradh.Thoir an aire gu bheil na bhideothan a bharrachd airson adhbharan fiosrachaidh oir tha iad a’ nochdadh structar mìrean cudromach agus fiosrachadh fiùghantach nach gabh fhaicinn anns na h-ìomhaighean statach sin.
Tha na deuchainnean againn air sealltainn gu bheil gluasad an magnet air ais is air adhart gu slaodach air feadh an trachea a’ comasachadh sealladh den MF ann an co-theacsa gluasad iom-fhillte in vivo.Cha deach deuchainnean in vivo a dhèanamh leis nach robh na grìogagan polystyrene (MP1 agus MP2) rim faicinn anns a’ chaiptean.Chaidh deuchainn a dhèanamh air gach aon de na ceithir MF a bha air fhàgail in vivo le axis fhada an magnet air a shuidheachadh thairis air an trachea aig ceàrn timcheall air 30 ° chun dhìreach (faic Figearan 2b agus 3a), oir lean seo gu slabhraidhean MF nas fhaide agus bha e nas èifeachdaiche na magnet..rèiteachadh air a chrìochnachadh.Cha deach MP3, MP4 agus MP6 a lorg ann an trachea bheathaichean beò sam bith.Nuair a bha iad a’ faicinn slighe analach radain às deidh dhaibh na beathaichean a mharbhadh gu daonnach, bha na gràineanan fhathast do-fhaicsinneach eadhon nuair a chaidh tomhas-lìonaidh a bharrachd a chuir ris a’ cleachdadh pumpa steallaire.Bha an susbaint iarainn ocsaid as àirde aig MP5 agus b’ e an aon ghràin a bha follaiseach, agus mar sin chaidh a chleachdadh gus giùlan BP in vivo a mheasadh agus a chomharrachadh.
Mar thoradh air suidheachadh an magnet thairis air an trachea aig àm cuir a-steach MF chaidh mòran, ach chan e uile, MF a chuimseachadh anns an raon seallaidh.Tha e nas fheàrr a bhith a’ faicinn faighinn a-steach tracheal de ghràineanan ann am beathaichean le euthan daonna.Figear 7 agus Bhidio Leasachail S6: Tha MP5 a’ sealltainn glacadh magnetach luath agus co-thaobhadh ghràineanan air uachdar an trachea ventral, a’ nochdadh gum faodar BP a chuimseachadh air raointean den trachea a tha thu ag iarraidh.Nuair a bhios iad a’ sgrùdadh nas fhaide air falbh air feadh an trachea às deidh lìbhrigeadh MF, chaidh cuid de MFn a lorg nas fhaisge air a’ charina, a tha a’ nochdadh gu bheil neart raon magnetach gu leòr airson a h-uile MF a chruinneachadh agus a chumail, leis gun deach an lìbhrigeadh tron ​​​​sgìre de neart raon magnetach aig àm rianachd lionn.phròiseas.Ach, bha dùmhlachd BP iar-bhreith na b’ àirde timcheall air an raon ìomhaigh, a’ moladh gun do dh’ fhuirich mòran de BhP ann an roinnean slighe-adhair far an robh an neart raon magnetach gnìomhaichte as àirde.
Ìomhaighean de (a) roimhe agus (b) às deidh MP5 a lìbhrigeadh a-steach don trachea de radan a chaidh euthanachadh o chionn ghoirid le magnet air a chuir dìreach os cionn an raon ìomhaighean.Tha an raon dealbhaichte suidhichte eadar dà fhàinne cartilaginous.Bidh beagan uisge anns na slighean adhair mus tèid am BP a lìbhrigeadh.Tha am bogsa dearg a’ nochdadh an àrdachadh a chuireas ris an iomsgaradh.Tha na h-ìomhaighean seo air an toirt bhon bhidio a chithear ann an S6: Bhidio Leasachail MP5.
Mar thoradh air gluasad an magnet air feadh an trachea in vivo thàinig atharrachadh air ceàrn an t-sreath BP air uachdar slighe an adhair, coltach ris an fhear a chaidh fhaicinn ann an capillaries (faic Figear 8 agus Bhidio Leasachail S7: MP5).Ach, nar sgrùdadh, cha b’ urrainn do BhP a bhith air an slaodadh air uachdar raointean analach beò, mar a dh’ fhaodadh capillaries a dhèanamh.Ann an cuid de chùisean, bidh an t-sreath BP a’ leudachadh mar a bhios an magnet a’ gluasad clì is deas.Gu inntinneach, lorg sinn cuideachd gu bheil an t-sèine gràinean ag atharrachadh doimhneachd còmhdach uachdar an lionn nuair a thèid an magnet a ghluasad gu fad-ùine air feadh an trachea, agus leudaichidh e nuair a thèid an magnet a ghluasad dìreach os an cionn agus an t-sèine gràin air a thionndadh gu suidheachadh dìreach (faic Bhidio Leasachail S7).: MP5 aig 0:09, gu h-ìosal air an làimh dheis).Dh'atharraich am pàtran gluasaid àbhaisteach nuair a chaidh an magnet a ghluasad gu taobh thall thairis air mullach an trachea (ie, air taobh clì no deas an ainmhidh, seach air fad an trachea).Bha na mìrean fhathast rim faicinn gu soilleir fhad ‘s a bha iad a’ gluasad, ach nuair a chaidh an magnet a thoirt a-mach às an trachea, thàinig molaidhean nan sreangan gràin ri fhaicinn (faic Bhidio Leasachail S8: MP5, a ’tòiseachadh aig 0:08).Tha seo ag aontachadh leis a’ ghiùlan a chaidh fhaicinn den raon magnetach fo ghnìomhachd raon magnetach gnìomhaichte ann an capillary glainne.
Eisimpleirean de dhealbhan a 'sealltainn MP5 ann an trachea radan beò le anesthetized.(a) Tha an magnet air a chleachdadh gus ìomhaighean fhaighinn gu h-àrd agus air taobh clì an trachea, an uairsin (b) às deidh an magnet a ghluasad chun làimh dheis.Tha am bogsa dearg a’ nochdadh an àrdachadh a chuireas ris an iomsgaradh.Tha na h-ìomhaighean seo bhon bhidio a chithear ann am Bhidio Leasachail S7: MP5.
Nuair a chaidh an dà phòla a ghleusadh ann an taobh tuath-deas os cionn agus fon trachea (ie, tarraingeach; Fig. 3b), nochd teudan BP na b’ fhaide agus bha iad suidhichte air balla taobhach na trachea seach air uachdar droma an t-slèibhe. trachea (faic Pàipear-taice).Bhidio S9:MP5).Ach, cha deach dùmhlachd àrd de ghràineanan aig aon làrach (ie, uachdar dorsal an trachea) a lorg às deidh rianachd siùbhlach a ’cleachdadh inneal magnet dùbailte, a bhios mar as trice a’ tachairt le aon inneal magnet.An uairsin, nuair a chaidh aon magnet a rèiteachadh gus pòlaichean mu choinneamh a chuir air ais (Figear 3c), cha do mheudaich an àireamh de ghràineanan a bha rim faicinn san raon seallaidh às deidh an lìbhrigeadh.Tha e dùbhlanach a bhith a’ stèidheachadh an dà rèiteachadh magnet air sgàth neart àrd an raoin magnetach a bhios a ’tàladh no a’ putadh na magnets fa leth.Chaidh an suidheachadh atharrachadh an uairsin gu aon magnet co-shìnte ris na slighean adhair ach a ’dol tro na slighean adhair aig ceàrn 90 ceum gus am biodh na loidhnichean feachd a’ dol thairis air a ’bhalla tracheal gu orthogonally (Figear 3d), stiùireadh a bha san amharc gus faighinn a-mach an gabhadh cruinneachadh gràin air. am balla taobhach.bhi air a choimhead.Ach, anns an rèiteachadh seo, cha robh gluasad cruinnichte MF no gluasad magnet ann.Stèidhichte air na toraidhean sin uile, chaidh rèiteachadh le aon magnet agus stiùireadh ceum 30 a thaghadh airson sgrùdaidhean in vivo air luchd-giùlan gine (Fig. 3a).
Nuair a chaidh ìomhaigh den bheathach a thogail grunn thursan dìreach às deidh dha a bhith air a ìobairt gu daonnach, bha dìth gluasad maothraidh eadar-theachd a’ ciallachadh gum faodadh loidhnichean gràin nas giorra agus nas giorra a bhith air am faicinn anns an raon soilleir eadar-cartilaginous, ‘swaying’ a rèir gluasad eadar-theangachaidh an magnet.faic gu soilleir làthaireachd agus gluasad mìrean MP6.
B’ e an titer de LV-LacZ 1.8 x 108 IU / mL, agus às deidh dhaibh 1: 1 a mheasgachadh le CombiMag MP (MP6), chaidh beathaichean a stealladh le 50 µl dòs tracheal de 9 x 107 IU / ml de charbad LV (ie 4.5 x 106 TU/rat).).).Anns na sgrùdaidhean sin, an àite an magnet a ghluasad rè saothair, shuidhich sinn an magnet ann an aon suidheachadh gus faighinn a-mach an gabhadh tar-chuir LV (a) a leasachadh an coimeas ri lìbhrigeadh vectar às aonais raon magnetach, agus (b) nam b’ urrainn don t-slighe-adhair bhi cuimseach.Na ceallan air an gluasad thairis ann an raointean targaid magnetach den t-slighe analach àrd.
Cha robh coltas gu robh làthaireachd magnets agus cleachdadh CombiMag ann an co-bhonn ri vectaran LV a’ toirt droch bhuaidh air slàinte bheathaichean, mar a rinn ar protocol lìbhrigidh vectar LV àbhaisteach.Sheall ìomhaighean aghaidh den sgìre tracheal a bha fo bhuaireadh meacanaigeach (Fig. 1 Leasachail) gu robh ìrean gluasaid gu math nas àirde aig a’ bhuidheann a chaidh a làimhseachadh le LV-MP an làthair magnet (Fig. 9a).Cha robh ach glè bheag de staining gorm LacZ an làthair anns a 'bhuidheann smachd (Figear 9b).Sheall tomhas de roinnean àbhaisteach le dath X-Gal gun tug rianachd LV-MP an làthair raon magnetach leasachadh timcheall air 6-fhillte (Fig. 9c).
Eisimpleir de dhealbhan co-dhèanta a’ sealltainn tar-chuir tracheal le LV-MP (a) an làthair raon magnetach agus (b) às aonais magnet.(c) Leasachadh cudromach gu staitistigeil ann an raon àbhaisteach tar-chuir LacZ anns an trachea le bhith a’ cleachdadh magnet (* p = 0.029, t-test, n = 3 gach buidheann, mean air mhean ± mearachd àbhaisteach a’ chuibheasachd).
Chomharraich earrannan le dath dearg neodrach luath (eisimpleir ann am Fig. 2 Leasachail) gu robh ceallan dathte LacZ an làthair anns an aon shampall agus san aon àite ris an deach aithris roimhe.
Is e am prìomh dhùbhlan ann an leigheas gine slighe-adhair fhathast àiteachadh mionaideach de ghràinean giùlain ann an raointean inntinneach agus coileanadh ìre àrd de èifeachdas tar-chuir anns an sgamhan gluasadach an làthair sruth-adhair agus glanadh mucus gnìomhach.Do luchd-giùlan LV a tha san amharc airson làimhseachadh ghalaran analach ann am fibrosis cystic, tha àrdachadh ùine còmhnaidh nam mìrean giùlain anns na slighean adhair giùlain air a bhith na amas gu ruige seo.Mar a chaidh a chomharrachadh le Castellani et al., Tha buannachdan aig cleachdadh raointean magnetach gus tar-chuir a neartachadh thairis air dòighean lìbhrigidh gine eile leithid electroporation oir faodaidh e sìmplidheachd, eaconamaidh, lìbhrigeadh ionadail, barrachd èifeachdais, agus ùine brosnachaidh nas giorra a thoirt còmhla.agus is dòcha dòs nas ìsle de charbad10.Ach, cha deach cunntas a thoirt a-riamh air tasgadh in vivo agus giùlan mìrean magnetach anns na slighean adhair fo bhuaidh feachdan magnetach taobh a-muigh, agus gu dearbh cha deach comas an dòigh seo gus ìrean faireachdainn gine àrdachadh ann an slighean adhair beò a nochdadh ann am vivo.
Sheall na deuchainnean in vitro againn air an synchrotron PCXI gun robh a h-uile gin de na gràinean a rinn sinn deuchainn, ach a-mhàin am polystyrene BP, rim faicinn anns an t-suidheachadh ìomhaighean a chleachd sinn.Ann an làthaireachd raon magnetach, bidh raointean magnetach a ’cruthachadh sreangan, agus tha an fhaid aca co-cheangailte ris an t-seòrsa gràineanan agus neart an raoin magnetach (ie, cho faisg agus a tha gluasad an magnet).Mar a chithear ann am Figear 10, tha na sreangan a tha sinn a’ faicinn air an cruthachadh mar a bhios gach gràin fa leth a’ fàs magnetach agus a’ toirt a-steach an raon magnetach ionadail aige fhèin.Bidh na raointean eadar-dhealaichte sin ag adhbhrachadh mìrean eile den aon seòrsa a bhith a’ cruinneachadh agus a’ ceangal ri gluasadan sreang buidhne mar thoradh air feachdan ionadail bho fheachdan ionadail tàlaidh agus toirt air falbh gràineanan eile.
Diagram a’ sealltainn (a, b) slabhraidhean de ghràineanan a’ cruthachadh taobh a-staigh capillaries làn lionn agus (c, d) trachea làn èadhair.Thoir an aire nach eil na capillaries agus an trachea air an tarraing gu sgèile.Ann am pannal (a) tha tuairisgeul cuideachd air an MF anns a bheil gràineanan Fe3O4 air an rèiteachadh ann an slabhraidhean.
Nuair a ghluais an magnet thairis air an capillary, ràinig ceàrn an t-sreang gràinean an stairsneach èiginneach airson MP3-5 anns a bheil Fe3O4, agus às deidh sin cha do dh’ fhuirich an sreang gràineach san t-suidheachadh tùsail aige tuilleadh, ach ghluais e air an uachdar gu suidheachadh ùr.magnet.Tha e coltach gun tachair a’ bhuaidh seo leis gu bheil uachdar an capillary glainne rèidh gu leòr gus leigeil leis a’ ghluasad seo tachairt.Gu inntinneach, cha do ghiùlain MP6 (CombiMag) mar seo, is dòcha air sgàth gu robh na mìrean nas lugha, gu robh còmhdach no cosgais uachdar eadar-dhealaichte aca, no gun tug lionn neach-giùlain seilbh buaidh air an comas gluasad.Tha an eadar-dhealachadh ann an ìomhaigh gràinean CombiMag cuideachd nas laige, a’ moladh gum faodadh an aon dùmhlachd a bhith aig an leaghan agus na gràineanan agus mar sin nach urrainn dhaibh gluasad a dh’ ionnsaigh a chèile gu furasta.Faodaidh mìrean a dhol an sàs cuideachd ma ghluaiseas an magnet ro luath, a’ nochdadh nach urrainn do neart an raoin magnetach faighinn seachad air an suathadh eadar gràineanan anns an lionn, a’ moladh nach bu chòir neart an raoin magnetach agus an astar eadar an magnet agus an raon targaid a thighinn mar a iongnadh.cudromach.Tha na co-dhùnaidhean sin cuideachd a’ nochdadh, ged a dh’ fhaodas magnets mòran microparticles a ghlacadh a’ sruthadh tron ​​​​raon targaid, chan eil e coltach gum faodar earbsa a bhith ann air magnets gus gràineanan CombiMag a ghluasad air uachdar an trachea.Mar sin, cho-dhùin sinn gum bu chòir do sgrùdaidhean in vivo LV MF raointean magnetach statach a chleachdadh gus cuimseachadh gu corporra air raointean sònraichte de chraobh slighe an adhair.
Aon uair ‘s gu bheil na mìrean air an lìbhrigeadh a-steach don bhodhaig, tha iad duilich an aithneachadh ann an co-theacsa clò gluasadach iom-fhillte na bodhaig, ach chaidh an comas lorgaidh a leasachadh le bhith a’ gluasad an magnet gu còmhnard thairis air an trachea gus na sreangan BP a “slugadh”.Ged a tha e comasach ìomhaighean fìor-ùine a dhèanamh, tha e nas fhasa gluasad mìrean aithneachadh às deidh don bheathach a bhith air a mharbhadh gu daonnach.Mar as trice bha co-chruinneachaidhean BP aig an ìre as àirde san àite seo nuair a chaidh an t-magnet a shuidheachadh thairis air an raon ìomhaighean, ged a bha cuid de ghràineanan mar as trice air an lorg nas fhaide sìos an trachea.Eu-coltach ri sgrùdaidhean in vitro, chan urrainnear mìrean a shlaodadh sìos an trachea le gluasad magnet.Tha an co-dhùnadh seo co-chòrdail ri mar a bhios am mucus a tha a’ còmhdach uachdar na trachea mar as trice a’ pròiseasadh mìrean inhaladh, gan glacadh sa mhucus agus an uairsin gan glanadh tron ​​​​inneal glanaidh muco-ciliary.
Bha sinn a’ smaoineachadh gum faodadh cleachdadh magnets os cionn agus fon trachea airson tarraing (Fig. 3b) leantainn gu raon magnetach nas èideadh, seach raon magnetach a tha gu math dùmhail aig aon àm, a dh’ fhaodadh cuairteachadh nas èideadh de ghràinean a thoirt gu buil..Ach, cha do lorg an sgrùdadh tòiseachaidh againn fianais shoilleir gus taic a thoirt don bheachd-bharail seo.San aon dòigh, le bhith a’ suidheachadh paidhir magnets airson ath-bhualadh (Fig. 3c) cha do dh’ adhbhraich barrachd ghràinean a bhith a’ tuineachadh ann an raon na h-ìomhaigh.Tha an dà cho-dhùnadh seo a’ sealltainn nach eil an suidheachadh dà-magnet a’ leasachadh gu mòr smachd ionadail air puingean BP, agus gu bheil e duilich na feachdan làidir magnatach a ghleusadh, a’ fàgail nach eil an dòigh-obrach seo cho practaigeach.San aon dòigh, le bhith a’ stiùireadh an magnet gu h-àrd agus thairis air an trachea (Figear 3d) cha do mheudaich sin an àireamh de ghràineanan a bha air fhàgail san raon dealbh.Is dòcha nach bi cuid de na rèiteachaidhean eile sin soirbheachail leis gu bheil iad a’ leantainn gu lùghdachadh ann an neart an raoin magnetach anns an raon tasgaidh.Mar sin, thathas den bheachd gur e an rèiteachadh magnet singilte aig 30 ceum (Fig. 3a) an dòigh deuchainn in vivo as sìmplidh agus as èifeachdaiche.
Sheall sgrùdadh LV-MP, nuair a chaidh vectaran LV a chur còmhla ri CombiMag agus an lìbhrigeadh às deidh dhaibh a bhith air am buaireadh gu corporra an làthair raon magnetach, chaidh ìrean tar-chuir suas gu mòr anns an trachea an taca ri smachdan.Stèidhichte air sgrùdaidhean ìomhaighean synchrotron agus toraidhean LacZ, bha e coltach gun robh an raon magnetach comasach air an LV a chumail anns an trachea agus lughdachadh na h-àireamh de ghràinean vectar a chaidh a-steach gu domhainn a-steach don sgamhan.Faodaidh leasachaidhean targaid leithid seo leantainn gu èifeachdas nas àirde fhad ‘s a tha iad a’ lughdachadh ìrean lìbhrigidh, tar-chuir neo-chuimsichte, fo-bhuaidhean sèid agus dìonachd, agus cosgaisean gluasad gine.Gu cudromach, a rèir an neach-dèanamh, faodar CombiMag a chleachdadh còmhla ri dòighean gluasaid gine eile, a ’toirt a-steach vectaran viral eile (leithid AAV) agus searbhagan niuclasach.