Javascript-ը ներկայումս անջատված է ձեր դիտարկիչում։ Երբ Javascript-ը անջատված է, այս կայքի որոշ գործառույթներ չեն աշխատի։
Գրանցեք ձեր կոնկրետ տվյալները և ձեզ հետաքրքրող կոնկրետ դեղամիջոցները, և մենք կհամապատասխանեցնենք ձեր տրամադրած տեղեկատվությունը մեր ընդարձակ տվյալների բազայի հոդվածների հետ և ժամանակին կուղարկենք ձեզ PDF տարբերակը էլեկտրոնային փոստով։
Կառավարեք մագնիսական երկաթի օքսիդի նանոմասնիկների շարժը՝ ցիտոստատիկների թիրախային մատակարարման համար
Հեղինակ Տորոպովա Յ, Կորոլև Դ, Իստոմինա Մ, Շուլմեյստեր Գ, Պետուխով Ա, Միշանին Վ, Գորշկով Ա, Պոդյաչևա Է, Գարեև Կ, Բագրով Ա, Դեմիդով Օ
Յանա Տորոպովա,1 Դմիտրի Կորոլև,1 Մարիա Իստոմինա,1,2 Գալինա Շուլմեյստեր,1 ​​Ալեքսեյ Պետուխով,1,3 Վլադիմիր Միշնան,1 Անդրեյ Գորշկով,4 Եկատերինա Պոդյաչևա,1 Կամիլ Գարեև,2 Ալեքսեյ Բագրով,5 Օլեգ Դեմիդով6,71 Ռուսաստանի Դաշնության Առողջապահության նախարարության Ալմազովի անվան ազգային բժշկական հետազոտությունների կենտրոն, Սանկտ Պետերբուրգ, 197341, Ռուսաստանի Դաշնություն; 2 Սանկտ Պետերբուրգի էլեկտրատեխնիկական համալսարան «LETI», Սանկտ Պետերբուրգ, 197376, Ռուսաստանի Դաշնություն; 3 Անհատականացված բժշկության կենտրոն, Ալմազովի անվան պետական ​​բժշկական հետազոտությունների կենտրոն, Ռուսաստանի Դաշնության Առողջապահության նախարարություն, Սանկտ Պետերբուրգ, 197341, Ռուսաստանի Դաշնություն; 4 Ա.Ա. Սմորոդինցևի անվան գրիպի հետազոտությունների ինստիտուտ, Ռուսաստանի Դաշնության Առողջապահության նախարարություն; 5 Սեչենովի անվան էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիայի և կենսաքիմիայի ինստիտուտ, Ռուսաստանի Գիտությունների ակադեմիա, Սանկտ Պետերբուրգ, Ռուսաստանի Դաշնություն; 6 ՌԱՍ Բջջաբանության ինստիտուտ, Սանկտ Պետերբուրգ, 194064, Ռուսաստանի Դաշնություն; 7INSERM U1231, Բժշկության և դեղագիտության ֆակուլտետ, Բուրգոն-Ֆրանշ Կոմտե Դիժոնի համալսարան, Ֆրանսիա Հաղորդակցություն՝ Յանա Տորոպովա Ալմազովի անվան ազգային բժշկական հետազոտությունների կենտրոն, Ռուսաստանի Դաշնության Առողջապահության նախարարություն, Սանկտ Պետերբուրգ, 197341, Ռուսաստանի Դաշնություն Հեռախոս՝ +7 981 95264800 4997069 Էլ. փոստ՝ [email protected] Նախապատմություն՝ Ցիտոստատիկ թունավորության խնդրի լուծման խոստումնալից մոտեցում է մագնիսական նանոմասնիկների (MNP) օգտագործումը դեղերի թիրախային մատակարարման համար: Նպատակ՝ Հաշվարկների միջոցով որոշել MNP-ները վերահսկող մագնիսական դաշտի լավագույն բնութագրերը in vivo և գնահատել MNP-ների մագնետրոնային մատակարարման արդյունավետությունը մկների ուռուցքներին in vitro և in vivo: Օգտագործվում է MNP-ICG: In vivo լյումինեսցենցիայի ինտենսիվության ուսումնասիրություններ են իրականացվել ուռուցքային մկների վրա՝ հետաքրքրության վայրում մագնիսական դաշտով և առանց դրա: Այս ուսումնասիրությունները կատարվել են Ռուսաստանի առողջապահության նախարարության Ալմազովի անվան պետական ​​բժշկական հետազոտությունների կենտրոնի փորձարարական բժշկության ինստիտուտի կողմից մշակված հիդրոդինամիկ կառուցվածքի վրա: Արդյունք՝ նեոդիմիումային մագնիսների օգտագործումը նպաստել է MNP-ի ընտրողական կուտակմանը: MNP-ICG-ի ուռուցք կրող մկներին ներարկումից մեկ րոպե անց MNP-ICG-ն հիմնականում կուտակվում է լյարդում: Մագնիսական դաշտի բացակայության և առկայության դեպքում սա վկայում է դրա նյութափոխանակության ուղու մասին: Չնայած մագնիսական դաշտի առկայության դեպքում ուռուցքում ֆլուորեսցենցիայի աճ է նկատվել, կենդանու լյարդում ֆլուորեսցենցիայի ինտենսիվությունը ժամանակի ընթացքում չի փոխվել: Եզրակացություն՝ MNP-ի այս տեսակը, զուգորդված հաշվարկված մագնիսական դաշտի ուժի հետ, կարող է հիմք հանդիսանալ ցիտոստատիկ դեղամիջոցների մագնիսականորեն կառավարվող ուռուցքային հյուսվածքներին մատակարարման մշակման համար: Հիմնաբառեր՝ ֆլուորեսցենցիայի վերլուծություն, ինդոցիանին, երկաթի օքսիդի նանոմասնիկներ, ցիտոստատիկների մագնետրոնային մատակարարում, ուռուցքի թիրախավորում:
Ուռուցքային հիվանդությունները ամբողջ աշխարհում մահվան հիմնական պատճառներից մեկն են։ Միևնույն ժամանակ, ուռուցքային հիվանդությունների հիվանդացության և մահացության աճի դինամիկան դեռևս գոյություն ունի։1 Այսօր օգտագործվող քիմիաթերապիան դեռևս տարբեր ուռուցքների հիմնական բուժումներից մեկն է։ Միևնույն ժամանակ, ցիտոստատիկների համակարգային թունավորությունը նվազեցնելու մեթոդների մշակումը դեռևս արդիական է։ Դրանց թունավորության խնդիրը լուծելու խոստումնալից մեթոդ է նանոմասնաձև կրիչների օգտագործումը դեղերի առաքման մեթոդները թիրախավորելու համար, որոնք կարող են ապահովել դեղերի տեղային կուտակում ուռուցքային հյուսվածքներում՝ առանց առողջ օրգաններում և հյուսվածքներում դրանց կուտակումը մեծացնելու։2 Այս մեթոդը հնարավորություն է տալիս բարելավել քիմիաթերապևտիկ դեղերի արդյունավետությունը և թիրախավորումը ուռուցքային հյուսվածքների վրա՝ միաժամանակ նվազեցնելով դրանց համակարգային թունավորությունը։
Ցիտոստատիկ նյութերի թիրախային մատակարարման համար դիտարկվող տարբեր նանոմասնիկների շարքում մագնիսական նանոմասնիկները (ՄՆՄ) առանձնահատուկ հետաքրքրություն են ներկայացնում իրենց եզակի քիմիական, կենսաբանական և մագնիսական հատկությունների շնորհիվ, որոնք ապահովում են դրանց բազմակողմանիությունը: Հետևաբար, մագնիսական նանոմասնիկները կարող են օգտագործվել որպես ջեռուցման համակարգ՝ հիպերթերմիայով ուռուցքները բուժելու համար (մագնիսական հիպերթերմիա): Դրանք կարող են նաև օգտագործվել որպես ախտորոշիչ միջոցներ (մագնիսական ռեզոնանսային ախտորոշում): 3-5 Այս բնութագրերի օգտագործումը, զուգորդված ՄՆՄ-ների կուտակման հնարավորության հետ որոշակի տարածքում, արտաքին մագնիսական դաշտի օգտագործման միջոցով, թիրախային դեղագործական պատրաստուկների մատակարարումը բացում է բազմաֆունկցիոնալ մագնետրոնային համակարգի ստեղծման հնարավորությունը ցիտոստատիկները ուռուցքի տեղամաս ուղղորդելու հեռանկարների համար: Նման համակարգը կներառի ՄՆՄ-ներ և մագնիսական դաշտեր՝ մարմնում դրանց շարժը կառավարելու համար: Այս դեպքում, որպես մագնիսական դաշտի աղբյուր կարող են օգտագործվել ինչպես արտաքին մագնիսական դաշտերը, այնպես էլ ուռուցք պարունակող մարմնի տարածքում տեղադրված մագնիսական իմպլանտները: 6 Առաջին մեթոդն ունի լուրջ թերություններ, այդ թվում՝ դեղերի մագնիսական թիրախավորման համար մասնագիտացված սարքավորումներ օգտագործելու անհրաժեշտությունը և վիրահատություններ կատարելու համար անձնակազմին մարզելու անհրաժեշտությունը: Բացի այդ, այս մեթոդը սահմանափակվում է բարձր գնով և հարմար է միայն մարմնի մակերեսին մոտ գտնվող «մակերեսային» ուռուցքների համար: Մագնիսական իմպլանտների օգտագործման այլընտրանքային մեթոդը ընդլայնում է այս տեխնոլոգիայի կիրառման շրջանակը՝ հեշտացնելով դրա օգտագործումը մարմնի տարբեր մասերում գտնվող ուռուցքների վրա: Ինչպես առանձին մագնիսները, այնպես էլ ներլուսային ստենտի մեջ ինտեգրված մագնիսները կարող են օգտագործվել որպես իմպլանտներ խոռոչ օրգանների ուռուցքի վնասման համար՝ դրանց անցանելիությունն ապահովելու համար: Այնուամենայնիվ, մեր սեփական չհրապարակված հետազոտության համաձայն, դրանք բավականաչափ մագնիսական չեն՝ արյան շրջանառությունից ՄՆՊ-ի պահպանումն ապահովելու համար:
Մագնետրոնային դեղերի մատակարարման արդյունավետությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից՝ մագնիսական կրիչի բնութագրերից և մագնիսական դաշտի աղբյուրի բնութագրերից (ներառյալ մշտական ​​մագնիսների երկրաչափական պարամետրերը և դրանց կողմից առաջացող մագնիսական դաշտի ուժգնությունը): Մագնիսականորեն ուղղորդվող բջջային արգելակիչների հաջող մատակարարման տեխնոլոգիայի մշակումը պետք է ներառի համապատասխան մագնիսական նանոմասշտաբի դեղերի կրիչների մշակում, դրանց անվտանգության գնահատում և մարմնում դրանց շարժումները հետևելու հնարավորություն տվող վիզուալիզացիայի արձանագրության մշակում:
Այս ուսումնասիրության մեջ մենք մաթեմատիկորեն հաշվարկել ենք օրգանիզմում մագնիսական նանոմասշտաբի դեղամիջոցի կրիչը կառավարելու համար օպտիմալ մագնիսական դաշտի բնութագրերը: Այս հաշվողական բնութագրերով կիրառվող մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ MNP-ների արյան անոթի պատի միջով պահպանման հնարավորությունը նույնպես ուսումնասիրվել է մեկուսացված առնետների արյան անոթներում: Բացի այդ, մենք սինթեզել ենք MNP-ների և ֆլուորեսցենտային նյութերի կոնյուգատներ և մշակել ենք դրանց in vivo վիզուալիզացիայի արձանագրություն: In vivo պայմաններում, ուռուցքային մոդելային մկների մոտ ուսումնասիրվել է MNP-ների կուտակման արդյունավետությունը ուռուցքային հյուսվածքներում, երբ դրանք համակարգային կերպով կիրառվում են մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ:
In vitro ուսումնասիրության մեջ մենք օգտագործել ենք MNP-ի հղման մեթոդը, իսկ in vivo ուսումնասիրության մեջ՝ MNP-ն, որը պատված էր կաթնաթթվային պոլիեսթերով (պոլիլակտիկ թթու, PLA), որը պարունակում էր ֆլուորեսցենտ նյութ (ինդոլեցիանին; ICG): MNP-ICG-ն ներառված է օգտագործման դեպքում (MNP-PLA-EDA-ICG):
MNP-ի սինթեզը և ֆիզիկական ու քիմիական հատկությունները մանրամասն նկարագրված են այլուր։7,8
MNPs-ICG սինթեզելու համար նախ ստացվեցին PLA-ICG կոնյուգատներ: Օգտագործվեց PLA-D-ի և PLA-L-ի 60 կԴա մոլեկուլային քաշով փոշե ռացեմիկ խառնուրդ:
Քանի որ PLA-ն և ICG-ն երկուսն էլ թթուներ են, PLA-ICG կոնյուգատներ սինթեզելու համար նախ անհրաժեշտ է սինթեզել PLA-ի վրա ամինո-ծայրված միջադիր, որը նպաստում է ICG-ի քիմիական ներծծմանը միջադիրի հետ։ Միջադիրը սինթեզվել է էթիլենդիամինի (EDA), կարբոդիիմիդի մեթոդի և ջրում լուծվող կարբոդիիմիդի՝ 1-էթիլ-3-(3-դիմեթիլամինոպրոպիլ) կարբոդիիմիդի (EDAC) միջոցով։ PLA-EDA միջադիրը սինթեզվում է հետևյալ կերպ։ 2 մլ 0.1 գ/մլ PLA քլորոֆորմի լուծույթին ավելացրեք EDA-ի 20-ապատիկ մոլային ավելցուկ և EDAC-ի 20-ապատիկ մոլային ավելցուկ։ Սինթեզը կատարվել է 15 մլ պոլիպրոպիլենային փորձանոթում՝ թափահարիչի վրա, 300 րոպե/ժ արագությամբ, 2 ժամվա ընթացքում։ Սինթեզի սխեման ներկայացված է նկար 1-ում։ Կրկնեք սինթեզը ռեակտիվների 200-ապատիկ ավելցուկով՝ սինթեզի սխեման օպտիմալացնելու համար։
Սինթեզի ավարտին լուծույթը ցենտրիֆուգացվել է 3000 րոպե -1 արագությամբ 5 րոպե՝ նստվածքային պոլիէթիլենային ածանցյալների ավելցուկը հեռացնելու համար: Այնուհետև, 2 մլ լուծույթին ավելացվել է 2 մլ 0.5 մգ/մլ ICG լուծույթ դիմեթիլսուլֆօքսիդում (DMSO): Խառնիչը ֆիքսվել է 300 րոպե -1 արագությամբ 2 ժամ: Ստացված կոնյուգատի սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է նկար 2-ում:
200 մգ MNP-ի մեջ մենք ավելացրեցինք 4 մլ PLA-EDA-ICG կոնյուգատ։ Օգտագործելով LS-220 թափահարիչ (LOIP, Ռուսաստան)՝ կախույթը խառնեք 30 րոպե 300 րոպե/1 հաճախականությամբ։ Այնուհետև այն լվացվեց իզոպրոպանոլով երեք անգամ և ենթարկվեց մագնիսական բաժանման։ Օգտագործելով UZD-2 ուլտրաձայնային դիսպերսոր (FSUE NII TVCH, Ռուսաստան)՝ կախույթին IPA ավելացրեք 5-10 րոպե շարունակական ուլտրաձայնային ազդեցության տակ։ Երրորդ IPA լվացումից հետո նստվածքը լվացվեց թորած ջրով և վերստին լուծվեց ֆիզիոլոգիական աղաջրի մեջ՝ 2 մգ/մլ կոնցենտրացիայով։
Ստացված MNP-ի չափերի բաշխումը ջրային լուծույթում ուսումնասիրելու համար օգտագործվել է ZetaSizer Ultra սարքավորումը (Malvern Instruments, Մեծ Բրիտանիա): MNP-ի ձևը և չափը ուսումնասիրելու համար օգտագործվել է JEM-1400 STEM դաշտային էմիսիոն կաթոդով թափանցող էլեկտրոնային մանրադիտակ (TEM) (JEOL, Ճապոնիա):
Այս ուսումնասիրության մեջ մենք օգտագործել ենք գլանաձև մշտական ​​մագնիսներ (N35 դասի, նիկելապատ պաշտպանիչ ծածկույթով) և հետևյալ ստանդարտ չափսերով (երկար առանցքի երկարություն × գլանի տրամագիծ). 0.5×2 մմ, 2×2 մմ, 3×2 մմ և 5×2 մմ։
Մոդելային համակարգում MNP տեղափոխման in vitro ուսումնասիրությունը կատարվել է Ռուսաստանի առողջապահության նախարարության Ալմազովի անվան պետական ​​բժշկական հետազոտությունների կենտրոնի փորձարարական բժշկության ինստիտուտի կողմից մշակված հիդրոդինամիկ կառուցվածքի վրա: Շրջանառվող հեղուկի (թորած ջուր կամ Կրեբս-Հենսելեյթի լուծույթ) ծավալը 225 մլ է: Առանցքային մագնիսացված գլանաձև մագնիսներն օգտագործվում են որպես մշտական ​​մագնիսներ: Մագնիսը տեղադրեք պահիչի վրա՝ կենտրոնական ապակե խողովակի ներքին պատից 1.5 մմ հեռավորության վրա, ծայրը ուղղված խողովակի ուղղությամբ (ուղղահայաց): Հեղուկի հոսքի արագությունը փակ օղակում 60 լ/ժ է (համապատասխանում է 0.225 մ/վ գծային արագությանը): Կրեբս-Հենսելեյթի լուծույթն օգտագործվում է որպես շրջանառվող հեղուկ, քանի որ այն պլազմայի անալոգ է: Պլազմայի դինամիկ մածուցիկության գործակիցը 1.1–1.3 մՊա∙վ է:9 Մագնիսական դաշտում ադսորբված MNP-ի քանակը որոշվում է սպեկտրոֆոտոմետրիայով՝ փորձից հետո շրջանառվող հեղուկում երկաթի կոնցենտրացիայից ելնելով:
Բացի այդ, փորձարարական ուսումնասիրություններ են իրականացվել բարելավված հեղուկային մեխանիկայի աղյուսակի վրա՝ արյան անոթների հարաբերական թափանցելիությունը որոշելու համար: Հիդրոդինամիկ հենարանի հիմնական բաղադրիչները ներկայացված են նկար 3-ում: Հիդրոդինամիկ ստենտի հիմնական բաղադրիչներն են՝ փակ օղակը, որը մոդելավորում է մոդելային անոթային համակարգի լայնական հատույթը, և պահեստային բաքը: Մոդելային հեղուկի շարժումը արյան անոթային մոդուլի ուրվագծով ապահովվում է պերիստալտիկ պոմպի միջոցով: Փորձի ընթացքում պահպանել գոլորշիացումը և անհրաժեշտ ջերմաստիճանի միջակայքը, ինչպես նաև վերահսկել համակարգի պարամետրերը (ջերմաստիճանը, ճնշումը, հեղուկի հոսքի արագությունը և pH արժեքը):
Նկար 3. Քներակային զարկերակի պատի թափանցելիության ուսումնասիրության համար օգտագործված սարքի բլոկ-սխեման։ 1. պահեստային բաք, 2. պերիստալտիկ պոմպ, 3. MNP պարունակող սուսպենզիա օղակի մեջ ներմուծելու մեխանիզմ, 4. հոսքաչափ, 5. օղակում ճնշման սենսոր, 6. ջերմափոխանակիչ, 7. տարայով խցիկ, 8. մագնիսական դաշտի աղբյուր, 9. ածխաջրածիններով փուչիկ։
Տարան պարունակող խցիկը բաղկացած է երեք տարաներից՝ արտաքին մեծ տարայից և երկու փոքր տարաներից, որոնց միջով անցնում են կենտրոնական շղթայի թևերը: Կանուլան տեղադրվում է փոքր տարայի մեջ, տարան ամրացվում է փոքր տարայի վրա, և կանուլայի ծայրը ամուր կապված է բարակ մետաղալարով: Մեծ և փոքր տարաների միջև ընկած տարածքը լցված է թորած ջրով, և ջերմաստիճանը մնում է անփոփոխ՝ ջերմափոխանակիչին միանալու շնորհիվ: Փոքր տարայի տարածքը լցված է Կրեբս-Հենսելայթի լուծույթով՝ արյան անոթների բջիջների կենսունակությունը պահպանելու համար: Բաքը նույնպես լցված է Կրեբս-Հենսելայթի լուծույթով: Գազի (ածխածնի) մատակարարման համակարգը օգտագործվում է պահեստային բաքի և տարան պարունակող խցիկի մեջ գտնվող փոքր տարայի լուծույթը գոլորշիացնելու համար (Նկար 4):
Նկար 4. Խցիկը, որտեղ տեղադրված է տարան։ 1. Արյան անոթները իջեցնելու կանուլա, 2. Արտաքին խցիկ, 3. Փոքր խցիկ։ Սլաքը ցույց է տալիս մոդելային հեղուկի ուղղությունը։
Անոթային պատի հարաբերական թափանցելիության ինդեքսը որոշելու համար օգտագործվել է առնետի քներակային զարկերակը։
Համակարգում MNP կախույթի (0.5 մլ) ներմուծումն ունի հետևյալ բնութագրերը. բաքի և միացնող խողովակի ընդհանուր ներքին ծավալը օղակում 20 մլ է, իսկ յուրաքանչյուր խցիկի ներքին ծավալը՝ 120 մլ: Արտաքին մագնիսական դաշտի աղբյուրը մշտական ​​մագնիս է՝ 2×3 մմ ստանդարտ չափսերով: Այն տեղադրված է փոքր խցիկներից մեկի վերևում, տարայից 1 սմ հեռավորության վրա, մի ծայրը ուղղված է տարայի պատին: Ջերմաստիճանը պահպանվում է 37°C: Գլանային պոմպի հզորությունը սահմանված է 50%, որը համապատասխանում է 17 սմ/վ արագության: Որպես վերահսկիչ, նմուշները վերցվել են մշտական ​​մագնիսներ չունեցող խցիկից:
MNP-ի տրված կոնցենտրացիայի ներարկումից մեկ ժամ անց խցիկից վերցվեց հեղուկի նմուշ: Մասնիկների կոնցենտրացիան չափվեց սպեկտրոֆոտոմետրով՝ օգտագործելով Unico 2802S UV-Vis սպեկտրոֆոտոմետրը (United Products & Instruments, ԱՄՆ): Հաշվի առնելով MNP սուսպենզիայի կլանման սպեկտրը՝ չափումը կատարվեց 450 նմ-ում:
Rus-LASA-FELASA ուղեցույցների համաձայն, բոլոր կենդանիները բուծվում և մեծանում են հատուկ պաթոգեններից զերծ հաստատություններում: Այս ուսումնասիրությունը համապատասխանում է կենդանիների վրա փորձերի և հետազոտությունների բոլոր համապատասխան էթիկական կանոնակարգերին և ստացել է Ալմազովի անվան ազգային բժշկական հետազոտությունների կենտրոնի (IACUC) էթիկական հաստատումը: Կենդանիները ջուր են խմել ad libitum և պարբերաբար կերակրվել:
Հետազոտությունը կատարվել է 10 անզգայացված 12 շաբաթական արու իմունային անբավարարություն ունեցող NSG մկների (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Ջեքսոնի լաբորատորիա, ԱՄՆ) 10 վրա, որոնց քաշը 22 գ ± 10% էր։ Քանի որ իմունային անբավարարություն ունեցող մկների իմունիտետը ճնշված է, այս տեսակի իմունային անբավարարություն ունեցող մկները թույլ են տալիս մարդու բջիջների և հյուսվածքների փոխպատվաստում առանց փոխպատվաստի մերժման։ Տարբեր վանդակներից ծնված կենդանիները պատահականորեն բաժանվել են փորձարարական խմբի մեջ, և նրանք համատեղ բուծվել կամ համակարգված կերպով ենթարկվել են այլ խմբերի անկողնային պարագաներին՝ ընդհանուր միկրոբիոտային հավասար ազդեցություն ապահովելու համար։
Քսենոտրանսպլանտատի մոդել ստեղծելու համար օգտագործվում է մարդու HeLa քաղցկեղի բջջային գիծը: Բջիջները կուլտիվացվել են DMEM-ում, որը պարունակում է գլուտամին (PanEco, Ռուսաստան), լրացվել է 10% պտղի խոշոր եղջերավոր անասունի շիճուկով (Hyclone, ԱՄՆ), 100 CFU/մլ պենիցիլինով և 100 մկգ/մլ ստրեպտոմիցինով: Բջջային գիծը բարեհամբույր կերպով տրամադրվել է Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի բջջային հետազոտությունների ինստիտուտի գեների արտահայտման կարգավորման լաբորատորիայի կողմից: Ներարկումից առաջ HeLa բջիջները հեռացվել են կուլտուրայի պլաստիկից 1:1 տրիպսին:Վերսեն լուծույթով (Biolot, Ռուսաստան): Լվացքից հետո բջիջները կախույթի են ենթարկվել ամբողջական միջավայրում՝ մինչև 5×106 բջիջ կոնցենտրացիա 200 մկլ-ի վրա, և նոսրացվել են նկուղային թաղանթի մատրիցով (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, սառույցի վրա): Պատրաստված բջջային կախույթը ենթամաշկային ներարկվել է մկան ազդրի մաշկի մեջ: Ուռուցքի աճը վերահսկելու համար օգտագործեք էլեկտրոնային չափիչներ յուրաքանչյուր 3 օրը մեկ:
Երբ ուռուցքը հասավ 500 մմ3-ի, փորձարարական կենդանու մկանային հյուսվածքի մեջ ուռուցքի մոտ տեղադրվեց մշտական ​​մագնիս: Փորձարարական խմբում (MNPs-ICG + tumor-M) ներարկվեց 0.1 մլ MNP սուսպենզիա և ենթարկվեց մագնիսական դաշտի: Չբուժված ամբողջական կենդանիներն օգտագործվել են որպես վերահսկիչ խումբ (ֆոն): Բացի այդ, օգտագործվել են կենդանիներ, որոնց ներարկվել էր 0.1 մլ MNP, բայց որոնց վրա մագնիսներ չէին տեղադրվել (MNPs-ICG + tumor-BM):
In vivo և in vitro նմուշների ֆլուորեսցենտային վիզուալիզացիան իրականացվել է IVIS Lumina LT series III բիոպիեզերական սարքի վրա (PerkinElmer Inc., ԱՄՆ): In vitro վիզուալիզացիայի համար թիթեղի խոռոչներին ավելացվել է 1 մլ սինթետիկ PLA-EDA-ICG և MNP-PLA-EDA-ICG կոնյուգատ: Հաշվի առնելով ICG ներկանյութի ֆլուորեսցենտային բնութագրերը, ընտրվել է նմուշի լուսային ինտենսիվությունը որոշելու համար օգտագործվող լավագույն ֆիլտրը. առավելագույն գրգռման ալիքի երկարությունը 745 նմ է, իսկ ճառագայթման ալիքի երկարությունը՝ 815 նմ: Կոնյուգատ պարունակող խոռոչների ֆլուորեսցենտային ինտենսիվությունը քանակապես չափելու համար օգտագործվել է Living Image 4.5.5 ծրագիրը (PerkinElmer Inc.):
MNP-PLA-EDA-ICG կոնյուգատի ֆլուորեսցենցիայի ինտենսիվությունը և կուտակումը չափվել են in vivo ուռուցքային մոդելային մկների մոտ՝ առանց հետաքրքրության վայրում մագնիսական դաշտի առկայության և կիրառման: Մկները անզգայացվել են իզոֆլուրանով, ապա պոչի երակի միջոցով ներարկվել է MNP-PLA-EDA-ICG կոնյուգատի 0.1 մլ: Չբուժված մկները օգտագործվել են որպես բացասական վերահսկողություն՝ ֆլուորեսցենտ ֆոն ստանալու համար: Կոնյուգատի ներերակային ներարկումից հետո կենդանուն տեղադրել տաքացման փուլում (37°C) IVIS Lumina LT series III ֆլուորեսցենցիայի պատկերագրիչի (PerkinElmer Inc.) խցիկում՝ պահպանելով ինհալացիան 2% իզոֆլուրանային անզգայացմամբ: MNP-ի ներարկումից 1 րոպե և 15 րոպե անց ազդանշանի հայտնաբերման համար օգտագործել ICG-ի ներկառուցված ֆիլտրը (745–815 նմ):
Կոնյուգատի կուտակումը ուռուցքում գնահատելու համար կենդանու որովայնամզի հատվածը ծածկվել է թղթով, ինչը հնարավորություն է տվել վերացնել լյարդում մասնիկների կուտակման հետ կապված պայծառ ֆլուորեսցենցիան: MNP-PLA-EDA-ICG-ի կենսաբաշխումն ուսումնասիրելուց հետո կենդանիները մարդասիրական էվթանազիայի են ենթարկվել իզոֆլուրանային անզգայացման չափից մեծ դոզայով՝ ուռուցքային հատվածները հետագայում առանձնացնելու և ֆլուորեսցենտային ճառագայթման քանակական գնահատման համար: Ընտրված հետաքրքրության շրջանից ազդանշանի վերլուծությունը ձեռքով մշակելու համար օգտագործվել է Living Image 4.5.5 ծրագիրը (PerkinElmer Inc.): Յուրաքանչյուր կենդանու համար կատարվել է երեք չափում (n = 9):
Այս ուսումնասիրության մեջ մենք քանակապես չենք գնահատել ICG-ի հաջող բեռնումը MNP-ICG-ի վրա: Բացի այդ, մենք չենք համեմատել նանոմասնիկների պահպանման արդյունավետությունը տարբեր ձևերի մշտական ​​մագնիսների ազդեցության տակ: Բացի այդ, մենք չենք գնահատել մագնիսական դաշտի երկարաժամկետ ազդեցությունը նանոմասնիկների պահպանման վրա ուռուցքային հյուսվածքներում:
Նանոմասնիկները գերակշռում են՝ միջինը 195.4 նմ չափսերով: Բացի այդ, սուսպենզիան պարունակում էր ագլոմերատներ՝ միջինը 1176.0 նմ չափսերով (Նկար 5Ա): Հետագայում, հատվածը զտվել է կենտրոնախույս ֆիլտրի միջով: Մասնիկների զետա պոտենցիալը -15.69 մՎ է (Նկար 5Բ):
Նկար 5. Կախույթի ֆիզիկական հատկությունները՝ (A) մասնիկների չափի բաշխում, (B) մասնիկների բաշխում զետա պոտենցիալի դեպքում, (C) նանոմասնիկների TEM լուսանկար։
Մասնիկների չափը հիմնականում 200 նմ է (Նկար 5C), որը կազմված է 20 նմ չափի մեկ MNP-ից և PLA-EDA-ICG կոնյուգացված օրգանական թաղանթից՝ ավելի ցածր էլեկտրոնային խտությամբ: Ագլոմերատների առաջացումը ջրային լուծույթներում կարելի է բացատրել առանձին նանոմասնիկների էլեկտրաշարժիչ ուժի համեմատաբար ցածր մոդուլով:
Հաստատուն մագնիսների դեպքում, երբ մագնիսացումը կենտրոնացած է V ծավալում, ինտեգրալի արտահայտությունը բաժանվում է երկու ինտեգրալի՝ ծավալի և մակերևույթի։
Հաստատուն մագնիսացում ունեցող նմուշի դեպքում հոսանքի խտությունը զրո է։ Այդ դեպքում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի արտահայտությունը կունենա հետևյալ տեսքը՝
Թվային հաշվարկների համար օգտագործեք MATLAB ծրագիրը (MathWorks, Inc., ԱՄՆ), ETU «LETI» ակադեմիական լիցենզիայի համար՝ 40502181:
Ինչպես ցույց է տրված Նկար 7-ում, Նկար 8-ում, Նկար 9-ում, ամենաուժեղ մագնիսական դաշտը ստեղծվում է գլանի ծայրից առանցքային ուղղությամբ կողմնորոշված ​​մագնիսի կողմից: Գործողության արդյունավետ շառավիղը համարժեք է մագնիսի երկրաչափությանը: Գլանաձև մագնիսներում, որոնց երկարությունը մեծ է տրամագծից, ամենաուժեղ մագնիսական դաշտը դիտվում է առանցքային-ճառագայթային ուղղությամբ (համապատասխան բաղադրիչի համար). հետևաբար, ավելի մեծ ասպեկտի հարաբերակցություն (տրամագիծ և երկարություն) ունեցող գլանի զույգում MNP ադսորբցիան ​​ամենաարդյունավետն է:
Նկ. 7 Մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվության Bz բաղադրիչը մագնիսի Oz առանցքի երկայնքով։ Մագնիսի ստանդարտ չափսը՝ սև գիծ 0.5×2 մմ, կապույտ գիծ 2×2 մմ, կանաչ գիծ 3×2 մմ, կարմիր գիծ 5×2 մմ։
Նկար 8։ Մագնիսական ինդուկցիայի Br բաղադրիչը ուղղահայաց է մագնիսի Oz առանցքին։ Մագնիսի ստանդարտ չափսերն են՝ սև գիծ՝ 0.5×2 մմ, կապույտ գիծ՝ 2×2 մմ, կանաչ գիծ՝ 3×2 մմ, կարմիր գիծ՝ 5×2 մմ։
Նկար 9. Մագնիսական ինդուկցիայի ինտենսիվության Bz բաղադրիչը մագնիսի ծայրային առանցքից r հեռավորության վրա (z=0); մագնիսի ստանդարտ չափսը՝ սև գիծ 0.5×2 մմ, կապույտ գիծ 2×2 մմ, կանաչ գիծ 3×2 մմ, կարմիր գիծ 5×2 մմ:
Նկար 10. Մագնիսական ինդուկցիայի բաղադրիչը ճառագայթային ուղղությամբ։ Ստանդարտ մագնիսի չափսը՝ սև գիծ՝ 0.5×2 մմ, կապույտ գիծ՝ 2×2 մմ, կանաչ գիծ՝ 3×2 մմ, կարմիր գիծ՝ 5×2 մմ։
Հատուկ հիդրոդինամիկ մոդելները կարող են օգտագործվել ուռուցքային հյուսվածքներին MNP-ների մատակարարման մեթոդը ուսումնասիրելու, նանոմասնիկները թիրախային տարածքում կենտրոնացնելու և նանոմասնիկների վարքագիծը արյան շրջանառության համակարգում հիդրոդինամիկ պայմաններում որոշելու համար: Մշտական ​​մագնիսները կարող են օգտագործվել որպես արտաքին մագնիսական դաշտեր: Եթե անտեսենք նանոմասնիկների միջև մագնիսաստատիկ փոխազդեցությունը և չհաշվի առնենք մագնիսական հեղուկի մոդելը, բավարար է գնահատել մագնիսի և մեկ նանոմասնիկի միջև փոխազդեցությունը դիպոլ-դիպոլ մոտավորությամբ:
Որտեղ m-ը մագնիսի մագնիսական մոմենտն է, r-ը՝ նանոմասնիկի գտնվելու վայրի կետի շառավղային վեկտորը, իսկ k-ն՝ համակարգի գործակիցը։ Դիպոլային մոտարկման մեջ մագնիսի դաշտն ունի նմանատիպ կոնֆիգուրացիա (Նկար 11):
Միատարր մագնիսական դաշտում նանոմասնիկները պտտվում են միայն ուժի գծերի երկայնքով։ Անհավասար մագնիսական դաշտում դրանց վրա ազդում է ուժ՝
Որտեղ է տրված ուղղության l ածանցյալը։ Բացի այդ, ուժը նանոմասնիկները քաշում է դաշտի ամենաանհավասար հատվածներ, այսինքն՝ ուժի գծերի կորությունն ու խտությունը մեծանում են։
Հետևաբար, ցանկալի է օգտագործել բավականաչափ ուժեղ մագնիս (կամ մագնիսական շղթա)՝ ակնհայտ առանցքային անիզոտրոպիայով այն տարածքում, որտեղ գտնվում են մասնիկները։
Աղյուսակ 1-ը ցույց է տալիս մեկ մագնիսի՝ որպես բավարար մագնիսական դաշտի աղբյուրի, կարողությունը՝ կիրառման դաշտի անոթային հունում MNP-ն որսալու և պահպանելու համար։