మీ బ్రౌజర్‌లో ప్రస్తుతం జావాస్క్రిప్ట్ నిలిపివేయబడింది. జావాస్క్రిప్ట్ నిలిపివేయబడినప్పుడు, ఈ వెబ్‌సైట్‌లోని కొన్ని ఫంక్షన్‌లు పనిచేయవు.
మీ నిర్దిష్ట వివరాలను మరియు మీకు ఆసక్తి ఉన్న నిర్దిష్ట ఔషధాలను నమోదు చేయండి, మేము మీరు అందించిన సమాచారాన్ని మా విస్తృతమైన డేటాబేస్‌లోని కథనాలతో సరిపోల్చి, సకాలంలో ఇమెయిల్ ద్వారా మీకు PDF కాపీని పంపుతాము.
సైటోస్టాటిక్స్‌ను లక్షితంగా అందించడానికి అయస్కాంత ఐరన్ ఆక్సైడ్ నానోపార్టికల్స్ కదలికను నియంత్రించండి
రచయిత టొరోపోవా వై, కొరోలెవ్ డి, ఇస్టోమినా ఎమ్, షుల్మేస్టర్ జి, పెటుఖోవ్ ఎ, మిషానిన్ వి, గోర్ష్కోవ్ ఎ, పోడియాచెవా ఇ, గరీవ్ కె, బగ్రోవ్ ఎ, డెమిడోవ్ ఓ
యానా టోరోపోవా,1 డిమిత్రి కోరోలెవ్,1 మరియా ఇస్టోమినా,1,2 గాలినా షుల్మేస్టర్,1 అలెక్సీ పెటుఖోవ్,1,3 వ్లాదిమిర్ మిషానిన్,1 ఆండ్రీ గోర్ష్కోవ్,4 ఎకాటెరినా పోడ్యాచెవా,1 కామిల్ గరీవ్,2 అలెక్సీ బాగ్రోవ్,5 ఒలెగ్ డెమిడోవ్6,71 రష్యన్ ఫెడరేషన్ ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖకు చెందిన అల్మాజోవ్ జాతీయ వైద్య పరిశోధన కేంద్రం, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్, 197341, రష్యన్ ఫెడరేషన్; 2 సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్ ఎలక్ట్రోటెక్నికల్ విశ్వవిద్యాలయం “LETI”, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్, 197376, రష్యన్ ఫెడరేషన్; 3 వ్యక్తిగతీకరించిన వైద్య కేంద్రం, అల్మాజోవ్ రాష్ట్ర వైద్య పరిశోధన కేంద్రం, రష్యన్ ఫెడరేషన్ ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖ, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్, 197341, రష్యా ఫెడరేషన్; 4 FSBI “AA స్మోరోడింట్సెవ్ పేరు మీద ఉన్న ఇన్ఫ్లుయెంజా పరిశోధన సంస్థ” రష్యన్ ఫెడరేషన్ ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖ, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్, రష్యన్ ఫెడరేషన్; 5 సెచెనోవ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఎవల్యూషనరీ ఫిజియాలజీ అండ్ బయోకెమిస్ట్రీ, రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్, రష్యన్ ఫెడరేషన్; 6 RAS ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైటాలజీ, సెయింట్ పీటర్స్‌బర్గ్, 194064, రష్యన్ ఫెడరేషన్; 7INSERM U1231, ఫ్యాకల్టీ ఆఫ్ మెడిసిన్ అండ్ ఫార్మసీ, బోర్గోన్-ఫ్రాంచె కామ్టే యూనివర్సిటీ ఆఫ్ డిజాన్, ఫ్రాన్స్. సంప్రదింపు: యానా టోరోపోవా, అల్మాజోవ్ నేషనల్ మెడికల్ రీసెర్చ్ సెంటర్, మినిస్ట్రీ ఆఫ్ హెల్త్ ఆఫ్ ది రష్యన్ ఫెడరేషన్, సెయింట్-పీటర్స్‌బర్గ్, 197341, రష్యన్ ఫెడరేషన్. టెల్ +7 981 95264800 4997069 ఇమెయిల్ [email protected] నేపథ్యం: సైటోస్టాటిక్ టాక్సిసిటీ సమస్యకు ఒక ఆశాజనకమైన విధానం, లక్షిత ఔషధ పంపిణీ కోసం మాగ్నెటిక్ నానోపార్టికల్స్ (MNP) వాడకం. ఉద్దేశ్యం: ఇన్ వివోలో MNPలను నియంత్రించే అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఉత్తమ లక్షణాలను గణనల ద్వారా నిర్ధారించడం, మరియు ఇన్ విట్రో మరియు ఇన్ వివోలో ఎలుక కణితులకు MNPల మాగ్నెట్రాన్ పంపిణీ సామర్థ్యాన్ని మూల్యాంకనం చేయడం. (MNPs-ICG) ఉపయోగించబడుతుంది. ఆసక్తి ఉన్న ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్రంతో మరియు అది లేకుండా, కణితి ఉన్న ఎలుకలలో ఇన్ వివో ప్రకాశ తీవ్రత అధ్యయనాలు నిర్వహించబడ్డాయి. ఈ అధ్యయనాలను రష్యన్ ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖకు చెందిన అల్మాజోవ్ స్టేట్ మెడికల్ రీసెర్చ్ సెంటర్ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఎక్స్పెరిమెంటల్ మెడిసిన్ అభివృద్ధి చేసిన హైడ్రోడైనమిక్ స్కాఫోల్డ్‌పై నిర్వహించారు. ఫలితం: నియోడైమియం అయస్కాంతాల వాడకం MNP యొక్క ఎంపిక చేసిన సంచయనాన్ని ప్రోత్సహించింది. కణితి ఉన్న ఎలుకలకు MNPs-ICG ఇచ్చిన ఒక నిమిషం తర్వాత, MNPs-ICG ప్రధానంగా కాలేయంలో పేరుకుపోతుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం లేనప్పుడు మరియు ఉన్నప్పుడు, ఇది దాని జీవక్రియ మార్గాన్ని సూచిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం ఉన్నప్పుడు కణితిలో ఫ్లోరోసెన్స్ పెరుగుదల గమనించినప్పటికీ, జంతువు యొక్క కాలేయంలోని ఫ్లోరోసెన్స్ తీవ్రత కాలక్రమేణా మారలేదు. ముగింపు: ఈ రకమైన MNP, లెక్కించిన అయస్కాంత క్షేత్ర బలంతో కలిపి, కణితి కణజాలాలకు సైటోస్టాటిక్ ఔషధాలను అయస్కాంత నియంత్రిత పద్ధతిలో అందించే అభివృద్ధికి ఆధారం కాగలదు. కీలకపదాలు: ఫ్లోరోసెన్స్ విశ్లేషణ, ఇండోసైనైన్, ఐరన్ ఆక్సైడ్ నానోపార్టికల్స్, సైటోస్టాటిక్స్ యొక్క మాగ్నెట్రాన్ డెలివరీ, ట్యూమర్ టార్గెటింగ్.
ప్రపంచవ్యాప్తంగా మరణానికి ప్రధాన కారణాలలో కణితి వ్యాధులు ఒకటి. అదే సమయంలో, కణితి వ్యాధుల వల్ల వ్యాధిగ్రస్తత మరియు మరణాల రేటు పెరుగుతూనే ఉంది. 1 నేడు ఉపయోగించే కీమోథెరపీ ఇప్పటికీ వివిధ కణితులకు ప్రధాన చికిత్సలలో ఒకటిగా ఉంది. అదే సమయంలో, సైటోస్టాటిక్స్ యొక్క దైహిక విషత్వాన్ని తగ్గించే పద్ధతుల అభివృద్ధి ఇప్పటికీ సంబంధితమైనది. దాని విషత్వ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ఒక ఆశాజనకమైన పద్ధతి ఏమిటంటే, నానో-స్కేల్ క్యారియర్‌లను ఉపయోగించి ఔషధ పంపిణీ పద్ధతులను లక్ష్యంగా చేసుకోవడం. ఇది ఆరోగ్యకరమైన అవయవాలు మరియు కణజాలాలలో ఔషధాల చేరికను పెంచకుండా, కణితి కణజాలాలలో వాటి స్థానిక చేరికను అందించగలదు. 2 ఈ పద్ధతి కీమోథెరపీ ఔషధాల దైహిక విషత్వాన్ని తగ్గిస్తూ, కణితి కణజాలాలపై వాటి సామర్థ్యాన్ని మరియు లక్ష్య నిర్దేశాన్ని మెరుగుపరచడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది.
సైటోస్టాటిక్ ఏజెంట్లను లక్షిత పంపిణీ కోసం పరిగణించబడిన వివిధ నానోపార్టికల్స్‌లో, అయస్కాంత నానోపార్టికల్స్ (MNPలు) వాటి ప్రత్యేకమైన రసాయన, జీవ మరియు అయస్కాంత లక్షణాల కారణంగా ప్రత్యేక ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాయి, ఇవి వాటి బహుముఖ ప్రజ్ఞను నిర్ధారిస్తాయి. అందువల్ల, అయస్కాంత నానోపార్టికల్స్‌ను హైపర్థెర్మియా (అయస్కాంత హైపర్థెర్మియా)తో కణితులకు చికిత్స చేయడానికి ఒక తాపన వ్యవస్థగా ఉపయోగించవచ్చు. వాటిని రోగనిర్ధారణ ఏజెంట్లుగా (అయస్కాంత అనునాద నిర్ధారణ) కూడా ఉపయోగించవచ్చు. 3-5 ఈ లక్షణాలను, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతంలో MNPలను పోగుచేసే అవకాశంతో కలిపి ఉపయోగించడం వల్ల, లక్షిత ఔషధాల పంపిణీ, సైటోస్టాటిక్స్‌ను కణితి ప్రదేశానికి లక్ష్యంగా చేర్చడానికి ఒక బహుళ-కార్యాత్మక మాగ్నెట్రాన్ వ్యవస్థను సృష్టించే అవకాశాలను తెరుస్తుంది. అటువంటి వ్యవస్థలో శరీరంలో వాటి కదలికను నియంత్రించడానికి MNPలు మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాలు మరియు కణితి ఉన్న శరీర భాగంలో ఉంచిన అయస్కాంత ఇంప్లాంట్లు రెండింటినీ అయస్కాంత క్షేత్రానికి మూలంగా ఉపయోగించవచ్చు. 6 మొదటి పద్ధతిలో తీవ్రమైన లోపాలు ఉన్నాయి, వాటిలో ఔషధాలను అయస్కాంతంగా లక్ష్యంగా చేర్చడానికి ప్రత్యేక పరికరాలను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం మరియు శస్త్రచికిత్స చేయడానికి సిబ్బందికి శిక్షణ ఇవ్వాల్సిన అవసరం ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, ఈ పద్ధతి అధిక వ్యయంతో కూడుకున్నది మరియు శరీర ఉపరితలానికి దగ్గరగా ఉండే "పైపైన" కణితులకు మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటుంది. అయస్కాంత ఇంప్లాంట్‌లను ఉపయోగించే ప్రత్యామ్నాయ పద్ధతి, ఈ సాంకేతికత యొక్క వినియోగ పరిధిని విస్తరింపజేస్తుంది, శరీరంలోని వివిధ భాగాలలో ఉన్న కణితులపై దీని వినియోగాన్ని సులభతరం చేస్తుంది. బోలు అవయవాలలో కణితి దెబ్బతినడం వల్ల వాటి ప్యాటెన్సీని (తెరిచి ఉండటాన్ని) నిర్ధారించడానికి, విడివిడి అయస్కాంతాలను మరియు ఇంట్రాల్యూమినల్ స్టెంట్‌లో పొందుపరిచిన అయస్కాంతాలను ఇంప్లాంట్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు. అయితే, మా స్వంత అప్రచురిత పరిశోధన ప్రకారం, రక్తప్రవాహం నుండి MNP నిలుపుదలని నిర్ధారించడానికి ఇవి తగినంత అయస్కాంత శక్తిని కలిగి లేవు.
మాగ్నెట్రాన్ ఔషధ పంపిణీ యొక్క సమర్థత అనేక అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది: అయస్కాంత వాహకం యొక్క లక్షణాలు, మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర మూలం యొక్క లక్షణాలు (శాశ్వత అయస్కాంతాల జ్యామితీయ పారామితులు మరియు అవి ఉత్పత్తి చేసే అయస్కాంత క్షేత్ర బలం సహా). విజయవంతమైన అయస్కాంత నిర్దేశిత కణ నిరోధక పంపిణీ సాంకేతికత అభివృద్ధిలో, తగిన అయస్కాంత నానోస్కేల్ ఔషధ వాహకాలను అభివృద్ధి చేయడం, వాటి భద్రతను అంచనా వేయడం, మరియు శరీరంలో వాటి కదలికలను పర్యవేక్షించడానికి వీలు కల్పించే ఒక దృశ్యమాన ప్రోటోకాల్‌ను అభివృద్ధి చేయడం వంటివి తప్పనిసరిగా ఉండాలి.
ఈ అధ్యయనంలో, శరీరంలో అయస్కాంత నానో-స్కేల్ ఔషధ వాహకాన్ని నియంత్రించడానికి అవసరమైన సరైన అయస్కాంత క్షేత్ర లక్షణాలను మేము గణితశాస్త్రపరంగా లెక్కించాము. ఈ గణన లక్షణాలతో, ప్రయోగించిన అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావంతో రక్తనాళ గోడ ద్వారా MNPలను నిలుపుకునే అవకాశాన్ని వేరుచేసిన ఎలుక రక్తనాళాలలో కూడా అధ్యయనం చేశాము. అదనంగా, మేము MNPలు మరియు ఫ్లోరోసెంట్ ఏజెంట్ల సంయోగాలను సంశ్లేషణ చేసి, వాటిని ఇన్ వివోలో దృశ్యమానం చేయడానికి ఒక ప్రోటోకాల్‌ను అభివృద్ధి చేశాము. ఇన్ వివో పరిస్థితులలో, ట్యూమర్ మోడల్ ఎలుకలలో, అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రభావంతో క్రమబద్ధంగా ఇచ్చినప్పుడు కణితి కణజాలాలలో MNPల సంచయ సామర్థ్యాన్ని అధ్యయనం చేశాము.
ఇన్ విట్రో అధ్యయనంలో, మేము రిఫరెన్స్ MNPని ఉపయోగించాము మరియు ఇన్ వివో అధ్యయనంలో, ఫ్లోరోసెంట్ ఏజెంట్ (ఇండోల్‌సైనిన్; ICG) కలిగిన లాక్టిక్ యాసిడ్ పాలిస్టర్ (పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్, PLA) తో పూత పూసిన MNPని ఉపయోగించాము. ఈ సందర్భంలో, (MNP-PLA-EDA-ICG)ని ఉపయోగించండి.
MNP యొక్క సంశ్లేషణ మరియు భౌతిక, రసాయన లక్షణాలు ఇతర చోట్ల వివరంగా వివరించబడ్డాయి. 7,8
MNPs-ICG ను సంశ్లేషణ చేయడానికి, మొదట PLA-ICG సంయోగాలను ఉత్పత్తి చేశారు. 60 kDa అణుభారం కలిగిన PLA-D మరియు PLA-L ల పొడి రూపంలోని రేసెమిక్ మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించారు.
PLA మరియు ICG రెండూ ఆమ్లాలు కాబట్టి, PLA-ICG సంయోగాలను సంశ్లేషణ చేయడానికి, మొదట PLA పై అమైనో-టెర్మినేటెడ్ స్పేసర్‌ను సంశ్లేషణ చేయాలి, ఇది ICG స్పేసర్‌కు రసాయనికంగా అతుక్కోవడానికి సహాయపడుతుంది. ఈ స్పేసర్‌ను ఇథిలీన్ డైఅమైన్ (EDA), కార్బోడైమైడ్ పద్ధతి మరియు నీటిలో కరిగే కార్బోడైమైడ్, 1-ఇథైల్-3-(3-డైమిథైలమినోప్రొపైల్) కార్బోడైమైడ్ (EDAC) ఉపయోగించి సంశ్లేషణ చేశారు. PLA-EDA స్పేసర్‌ను ఈ క్రింది విధంగా సంశ్లేషణ చేస్తారు. 2 mL 0.1 g/mL PLA క్లోరోఫామ్ ద్రావణానికి 20 రెట్లు అధిక మోలార్ పరిమాణంలో EDA మరియు 20 రెట్లు అధిక మోలార్ పరిమాణంలో EDAC లను కలపాలి. ఈ సంశ్లేషణను 15 mL పాలిప్రొపీలిన్ టెస్ట్ ట్యూబ్‌లో, షేకర్‌పై నిమిషానికి 300 వేగంతో 2 గంటల పాటు నిర్వహించారు. సంశ్లేషణ పథకం పటం 1లో చూపబడింది. సంశ్లేషణ పథకాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి, కారకాలను 200 రెట్లు అధికంగా ఉపయోగించి సంశ్లేషణను పునరావృతం చేయండి.
సంశ్లేషణ చివరిలో, అధికంగా అవక్షేపించిన పాలిథిలిన్ ఉత్పన్నాలను తొలగించడానికి ద్రావణాన్ని 5 నిమిషాల పాటు 3000 min-1 వేగంతో సెంట్రిఫ్యూజ్ చేశారు. ఆ తర్వాత, 2 mL ద్రావణానికి డైమిథైల్ సల్ఫాక్సైడ్ (DMSO)లోని 0.5 mg/mL ICG ద్రావణం యొక్క 2 mLను కలిపారు. అజిటేటర్‌ను 2 గంటల పాటు 300 min-1 కదిలించే వేగంతో స్థిరపరిచారు. పొందిన కాంజుగేట్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాన్ని పటం 2లో చూపించారు.
200 mg MNPలో, మేము 4 mL PLA-EDA-ICG కాంజుగేట్‌ను కలిపాము. సస్పెన్షన్‌ను 30 నిమిషాల పాటు 300 min-1 ఫ్రీక్వెన్సీతో కదిలించడానికి LS-220 షేకర్ (LOIP, రష్యా)ను ఉపయోగించాము. ఆ తర్వాత, దానిని ఐసోప్రొపనాల్‌తో మూడుసార్లు కడిగి, మాగ్నెటిక్ సెపరేషన్‌కు గురిచేశాము. నిరంతర అల్ట్రాసోనిక్ చర్య కింద 5-10 నిమిషాల పాటు సస్పెన్షన్‌కు IPAను కలపడానికి UZD-2 అల్ట్రాసోనిక్ డిస్పర్సర్ (FSUE NII TVCH, రష్యా)ను ఉపయోగించాము. మూడవసారి IPAతో కడిగిన తర్వాత, అవక్షేపాన్ని స్వేదన జలంతో కడిగి, 2 mg/mL గాఢత వద్ద ఫిజియోలాజికల్ సెలైన్‌లో తిరిగి సస్పెండ్ చేశాము.
జల ద్రావణంలో పొందిన MNP యొక్క పరిమాణ పంపిణీని అధ్యయనం చేయడానికి జీటాసైజర్ అల్ట్రా పరికరాన్ని (మాల్వెర్న్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్స్, UK) ఉపయోగించారు. MNP యొక్క ఆకారం మరియు పరిమాణాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి JEM-1400 STEM ఫీల్డ్ ఎమిషన్ కాథోడ్ (JEOL, జపాన్)తో కూడిన ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ (TEM)ను ఉపయోగించారు.
ఈ అధ్యయనంలో, మేము స్థూపాకార శాశ్వత అయస్కాంతాలను (N35 గ్రేడ్; నికెల్ రక్షణ పూతతో) మరియు కింది ప్రామాణిక పరిమాణాలను (పొడవైన అక్షం పొడవు × స్థూపం వ్యాసం): 0.5×2 మిమీ, 2×2 మిమీ, 3×2 మిమీ మరియు 5×2 మిమీలను ఉపయోగిస్తాము.
రష్యన్ ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖకు చెందిన అల్మాజోవ్ స్టేట్ మెడికల్ రీసెర్చ్ సెంటర్ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఎక్స్పెరిమెంటల్ మెడిసిన్ అభివృద్ధి చేసిన హైడ్రోడైనమిక్ స్కాఫోల్డ్‌పై మోడల్ సిస్టమ్‌లో MNP రవాణా యొక్క ఇన్ విట్రో అధ్యయనం నిర్వహించబడింది. ప్రసరించే ద్రవం (స్వేదన జలం లేదా క్రెబ్స్-హెన్సెలీట్ ద్రావణం) పరిమాణం 225 mL. అక్షసంబంధంగా అయస్కాంతీకరించబడిన స్థూపాకార అయస్కాంతాలు శాశ్వత అయస్కాంతాలుగా ఉపయోగించబడతాయి. అయస్కాంతాన్ని కేంద్ర గాజు గొట్టం యొక్క లోపలి గోడ నుండి 1.5 mm దూరంలో ఒక హోల్డర్‌పై ఉంచండి, దాని కొన గొట్టం యొక్క దిశకు (నిలువుగా) ఎదురుగా ఉండాలి. క్లోజ్డ్ లూప్‌లో ద్రవ ప్రవాహ రేటు 60 L/h (ఇది 0.225 m/s రేఖీయ వేగానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది). క్రెబ్స్-హెన్సెలీట్ ద్రావణాన్ని ప్రసరించే ద్రవంగా ఉపయోగిస్తారు ఎందుకంటే ఇది ప్లాస్మాకు అనలాగ్. ప్లాస్మా యొక్క డైనమిక్ స్నిగ్ధత గుణకం 1.1–1.3 mPa∙s. 9 ప్రయోగం తర్వాత ప్రసరించే ద్రవంలో ఇనుము యొక్క సాంద్రత నుండి స్పెక్ట్రోఫోటోమెట్రీ ద్వారా అయస్కాంత క్షేత్రంలో శోషించబడిన MNP పరిమాణం నిర్ణయించబడుతుంది.
అదనంగా, రక్త నాళాల సాపేక్ష పారగమ్యతను నిర్ధారించడానికి, మెరుగుపరచబడిన ఫ్లూయిడ్ మెకానిక్స్ టేబుల్‌పై ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు నిర్వహించబడ్డాయి. హైడ్రోడైనమిక్ సపోర్ట్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు పటం 3లో చూపబడ్డాయి. హైడ్రోడైనమిక్ స్టెంట్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు, మోడల్ వాస్కులర్ సిస్టమ్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్‌ను అనుకరించే ఒక క్లోజ్డ్ లూప్ మరియు ఒక నిల్వ ట్యాంక్. రక్త నాళ మాడ్యూల్ యొక్క ఆకృతి వెంబడి మోడల్ ద్రవం యొక్క కదలిక పెరిస్టాల్టిక్ పంప్ ద్వారా అందించబడుతుంది. ప్రయోగ సమయంలో, బాష్పీభవనాన్ని మరియు అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత పరిధిని నిర్వహిస్తూ, సిస్టమ్ పారామితులను (ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, ద్రవ ప్రవాహ రేటు మరియు pH విలువ) పర్యవేక్షించాలి.
పటం 3 కరోటిడ్ ధమని గోడ యొక్క పారగమ్యతను అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించే అమరిక యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం. 1-నిల్వ ట్యాంక్, 2-పెరిస్టాల్టిక్ పంప్, 3-లూప్‌లోకి MNP కలిగిన సస్పెన్షన్‌ను ప్రవేశపెట్టే యంత్రాంగం, 4-ఫ్లో మీటర్, 5-లూప్‌లోని పీడన సెన్సార్, 6-ఉష్ణ వినిమయకారి, 7-కంటైనర్‌తో కూడిన గది, 8-అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మూలం, 9-హైడ్రోకార్బన్‌లతో కూడిన బెలూన్.
కంటైనర్‌ను కలిగి ఉన్న చాంబర్‌లో మూడు కంటైనర్లు ఉంటాయి: ఒక బయటి పెద్ద కంటైనర్ మరియు రెండు చిన్న కంటైనర్లు, వీటి గుండా కేంద్ర సర్క్యూట్ యొక్క భుజాలు వెళతాయి. కాన్యులాను చిన్న కంటైనర్‌లోకి చొప్పించి, దానిపై కాన్యులాను బిగిస్తారు, మరియు కాన్యులా కొనను ఒక సన్నని తీగతో గట్టిగా కడతారు. పెద్ద కంటైనర్ మరియు చిన్న కంటైనర్ మధ్య ఉన్న ఖాళీని స్వేదన జలంతో నింపుతారు, మరియు హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌కు ఉన్న కనెక్షన్ కారణంగా ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉంటుంది. రక్తనాళ కణాల జీవశక్తిని కాపాడటానికి చిన్న కంటైనర్‌లోని ఖాళీని క్రెబ్స్-హెన్సెలైట్ ద్రావణంతో నింపుతారు. ట్యాంక్‌ను కూడా క్రెబ్స్-హెన్సెలైట్ ద్రావణంతో నింపుతారు. నిల్వ ట్యాంక్‌లోని మరియు కంటైనర్‌ను కలిగి ఉన్న చాంబర్‌లోని చిన్న కంటైనర్‌లో ఉన్న ద్రావణాన్ని ఆవిరి చేయడానికి గ్యాస్ (కార్బన్) సరఫరా వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తారు (పటం 4).
పటం 4 పాత్రను ఉంచిన గది. 1-రక్త నాళాలను కిందికి దించేందుకు కాన్యులా, 2-బయటి గది, 3-చిన్న గది. బాణం గుర్తు నమూనా ద్రవం యొక్క దిశను సూచిస్తుంది.
రక్తనాళ గోడ యొక్క సాపేక్ష పారగమ్యత సూచికను నిర్ధారించడానికి, ఎలుక యొక్క కరోటిడ్ ధమనిని ఉపయోగించారు.
వ్యవస్థలోకి MNP సస్పెన్షన్ (0.5mL)ను ప్రవేశపెట్టే విధానం ఈ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంది: లూప్‌లోని ట్యాంక్ మరియు అనుసంధాన పైపు యొక్క మొత్తం అంతర్గత ఘనపరిమాణం 20mL, మరియు ప్రతి చాంబర్ యొక్క అంతర్గత ఘనపరిమాణం 120mL. బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్ర మూలం 2×3 mm ప్రామాణిక పరిమాణం గల ఒక శాశ్వత అయస్కాంతం. దీనిని చిన్న చాంబర్‌లలో ఒకదాని పైన, కంటైనర్‌కు 1 cm దూరంలో, ఒక చివర కంటైనర్ గోడ వైపు ఉండేలా అమర్చారు. ఉష్ణోగ్రతను 37°C వద్ద ఉంచారు. రోలర్ పంప్ యొక్క శక్తిని 50%కి సెట్ చేశారు, ఇది 17 cm/s వేగానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. నియంత్రణ కోసం, శాశ్వత అయస్కాంతాలు లేని సెల్‌లో నమూనాలను తీసుకున్నారు.
నిర్దిష్ట గాఢతలో MNP ఇచ్చిన ఒక గంట తర్వాత, ఛాంబర్ నుండి ఒక ద్రవ నమూనా తీసుకోబడింది. యూనికో 2802S UV-Vis స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ (యునైటెడ్ ప్రొడక్ట్స్ & ఇన్‌స్ట్రుమెంట్స్, USA) ఉపయోగించి కణ సాంద్రతను స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ ద్వారా కొలిచారు. MNP సస్పెన్షన్ యొక్క శోషణ స్పెక్ట్రమ్‌ను పరిగణనలోకి తీసుకుని, 450 nm వద్ద కొలత నిర్వహించబడింది.
రస్-లాసా-ఫెలాసా మార్గదర్శకాల ప్రకారం, అన్ని జంతువులను నిర్దిష్ట వ్యాధికారక రహిత సౌకర్యాలలో పెంచుతారు. ఈ అధ్యయనం జంతు ప్రయోగాలు మరియు పరిశోధనలకు సంబంధించిన అన్ని నైతిక నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉంది మరియు అల్మాజోవ్ నేషనల్ మెడికల్ రీసెర్చ్ సెంటర్ (IACUC) నుండి నైతిక ఆమోదం పొందింది. జంతువులు స్వేచ్ఛగా నీరు త్రాగాయి మరియు క్రమం తప్పకుండా ఆహారం తీసుకున్నాయి.
ఈ అధ్యయనాన్ని 10 మత్తుమందు ఇచ్చిన, 12 వారాల వయస్సు గల, రోగనిరోధక శక్తి తక్కువగా ఉన్న మగ NSG ఎలుకలపై (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, జాక్సన్ లాబొరేటరీ, USA) నిర్వహించారు. వీటి బరువు 22 గ్రాములు ± 10%. రోగనిరోధక శక్తి తక్కువగా ఉన్న ఎలుకలలో రోగనిరోధక శక్తిని అణచివేస్తారు కాబట్టి, ఈ జాతికి చెందిన రోగనిరోధక శక్తి తక్కువగా ఉన్న ఎలుకలు, మార్పిడి తిరస్కరణ లేకుండా మానవ కణాలు మరియు కణజాలాల మార్పిడికి అనుమతిస్తాయి. వేర్వేరు బోనులలోని తోబుట్టువులను యాదృచ్ఛికంగా ప్రయోగాత్మక సమూహానికి కేటాయించారు, మరియు సాధారణ మైక్రోబయోటాకు సమానంగా గురయ్యేలా చూసుకోవడానికి వాటిని ఇతర సమూహాల పరుపులతో కలిపి పెంచారు లేదా క్రమపద్ధతిలో వాటికి అలవాటు చేశారు.
జెనోగ్రాఫ్ట్ నమూనాను స్థాపించడానికి హీలా మానవ క్యాన్సర్ కణ శ్రేణిని ఉపయోగిస్తారు. ఈ కణాలను గ్లూటమైన్ (పాన్ఎకో, రష్యా) కలిగిన DMEMలో, 10% ఫీటల్ బోవైన్ సీరం (హైక్లోన్, USA), 100 CFU/mL పెన్సిలిన్, మరియు 100 μg/mL స్ట్రెప్టోమైసిన్‌తో కలిపి కల్చర్ చేశారు. ఈ కణ శ్రేణిని రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సెల్ రీసెర్చ్‌లోని జీన్ ఎక్స్‌ప్రెషన్ రెగ్యులేషన్ లాబొరేటరీ వారు దయతో అందించారు. ఇంజెక్షన్ చేయడానికి ముందు, హీలా కణాలను 1:1 ట్రిప్సిన్:వెర్సీన్ ద్రావణం (బయోలాట్, రష్యా) ఉపయోగించి కల్చర్ ప్లాస్టిక్ నుండి వేరు చేశారు. కడిగిన తర్వాత, కణాలను పూర్తి మీడియంలో 200 μLకు 5×10⁶ కణాల సాంద్రతకు సస్పెండ్ చేసి, బేస్‌మెంట్ మెంబ్రేన్ మ్యాట్రిక్స్ (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®)తో (1:1, ఐస్‌పై) పలుచబరిచారు. తయారుచేసిన కణ సస్పెన్షన్‌ను ఎలుక తొడ చర్మంలోకి సబ్క్యూటేనియస్‌గా ఇంజెక్ట్ చేశారు. ప్రతి 3 రోజులకు కణితి పెరుగుదలను పర్యవేక్షించడానికి ఎలక్ట్రానిక్ కాలిపర్‌లను ఉపయోగించండి.
కణితి 500 mm³కి చేరినప్పుడు, ప్రయోగాత్మక జంతువు యొక్క కండర కణజాలంలో కణితికి సమీపంలో ఒక శాశ్వత అయస్కాంతాన్ని అమర్చారు. ప్రయోగాత్మక సమూహంలో (MNPs-ICG + tumor-M), 0.1 mL MNP సస్పెన్షన్‌ను ఇంజెక్ట్ చేసి, అయస్కాంత క్షేత్రానికి గురిచేశారు. చికిత్స చేయని పూర్తి జంతువులను నియంత్రణలుగా (నేపథ్యం) ఉపయోగించారు. అదనంగా, 0.1 mL MNP ఇంజెక్ట్ చేయబడిన, కానీ అయస్కాంతాలు అమర్చబడని జంతువులను (MNPs-ICG + tumor-BM) కూడా ఉపయోగించారు.
ఇన్ వివో మరియు ఇన్ విట్రో నమూనాల ఫ్లోరోసెన్స్ విజువలైజేషన్‌ను IVIS ల్యూమినా LT సిరీస్ III బయోఇమేజర్ (పెర్కిన్‌ఎల్మర్ ఇంక్., USA) పై నిర్వహించారు. ఇన్ విట్రో విజువలైజేషన్ కోసం, 1 mL పరిమాణంలో సింథటిక్ PLA-EDA-ICG మరియు MNP-PLA-EDA-ICG కాంజుగేట్‌ను ప్లేట్ వెల్స్‌కు జోడించారు. ICG డై యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకుని, నమూనా యొక్క ప్రకాశ తీవ్రతను నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించే ఉత్తమ ఫిల్టర్‌ను ఎంపిక చేశారు: గరిష్ట ఎక్సైటేషన్ తరంగదైర్ఘ్యం 745 nm, మరియు ఎమిషన్ తరంగదైర్ఘ్యం 815 nm. కాంజుగేట్‌ను కలిగి ఉన్న వెల్స్ యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ తీవ్రతను పరిమాణాత్మకంగా కొలవడానికి లివింగ్ ఇమేజ్ 4.5.5 సాఫ్ట్‌వేర్ (పెర్కిన్‌ఎల్మర్ ఇంక్.) ఉపయోగించబడింది.
ఆసక్తి ఉన్న ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్రం లేకుండా, ఇన్ వివో ట్యూమర్ మోడల్ ఎలుకలలో MNP-PLA-EDA-ICG కాంజుగేట్ యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ తీవ్రత మరియు సంచయాన్ని కొలిచారు. ఎలుకలకు ఐసోఫ్లూరేన్‌తో మత్తు ఇచ్చి, ఆ తర్వాత 0.1 mL MNP-PLA-EDA-ICG కాంజుగేట్‌ను తోక సిర ద్వారా ఇంజెక్ట్ చేశారు. ఫ్లోరోసెంట్ బ్యాక్‌గ్రౌండ్‌ను పొందడానికి, చికిత్స చేయని ఎలుకలను నెగటివ్ కంట్రోల్‌గా ఉపయోగించారు. కాంజుగేట్‌ను సిరల ద్వారా ఇచ్చిన తర్వాత, 2% ఐసోఫ్లూరేన్ మత్తును పీలుస్తూ, జంతువును IVIS లూమినా LT సిరీస్ III ఫ్లోరోసెన్స్ ఇమేజర్ (పెర్కిన్‌ఎల్మర్ ఇంక్.) చాంబర్‌లోని హీటింగ్ స్టేజ్ (37°C) మీద ఉంచండి. MNP ప్రవేశపెట్టిన 1 నిమిషం మరియు 15 నిమిషాల తర్వాత సిగ్నల్ డిటెక్షన్ కోసం ICG యొక్క అంతర్నిర్మిత ఫిల్టర్ (745–815 nm)ను ఉపయోగించండి.
కణితిలో సంయోగం యొక్క చేరడాన్ని అంచనా వేయడానికి, జంతువు యొక్క పెరిటోనియల్ ప్రాంతాన్ని కాగితంతో కప్పారు, దీనివల్ల కాలేయంలో కణాల చేరడంతో సంబంధం ఉన్న ప్రకాశవంతమైన ఫ్లోరోసెన్స్‌ను తొలగించడం సాధ్యమైంది. MNP-PLA-EDA-ICG యొక్క బయోడిస్ట్రిబ్యూషన్‌ను అధ్యయనం చేసిన తర్వాత, కణితి ప్రాంతాలను వేరు చేయడానికి మరియు ఫ్లోరోసెన్స్ రేడియేషన్‌ను పరిమాణాత్మకంగా అంచనా వేయడానికి, జంతువులకు ఐసోఫ్లూరేన్ అనస్థీషియా అధిక మోతాదు ఇచ్చి మానవతా దృక్పథంతో దయమరణం కలిగించారు. ఎంచుకున్న ఆసక్తి గల ప్రాంతం నుండి సిగ్నల్ విశ్లేషణను మాన్యువల్‌గా ప్రాసెస్ చేయడానికి లివింగ్ ఇమేజ్ 4.5.5 సాఫ్ట్‌వేర్‌ను (పెర్కిన్‌ఎల్‌మర్ ఇంక్.) ఉపయోగించారు. ప్రతి జంతువుకు మూడు కొలతలు తీసుకున్నారు (n = 9).
ఈ అధ్యయనంలో, మేము MNPs-ICG పై ICG యొక్క విజయవంతమైన లోడింగ్‌ను పరిమాణాత్మకంగా నిర్ధారించలేదు. అదనంగా, మేము వివిధ ఆకారాల శాశ్వత అయస్కాంతాల ప్రభావం కింద నానోపార్టికల్స్ యొక్క నిలుపుదల సామర్థ్యాన్ని పోల్చలేదు. అంతేకాకుండా, కణితి కణజాలాలలో నానోపార్టికల్స్ నిలుపుదలపై అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దీర్ఘకాలిక ప్రభావాన్ని మేము అంచనా వేయలేదు.
నానోపార్టికల్స్ ఆధిపత్యం వహిస్తాయి, వీటి సగటు పరిమాణం 195.4 nm. అదనంగా, సస్పెన్షన్‌లో 1176.0 nm సగటు పరిమాణం గల అగ్లోమరేట్‌లు ఉన్నాయి (చిత్రం 5A). తదనంతరం, ఆ భాగాన్ని సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫిల్టర్ ద్వారా వడపోశారు. కణాల జీటా పొటెన్షియల్ -15.69 mV (చిత్రం 5B).
పటం 5 సస్పెన్షన్ యొక్క భౌతిక లక్షణాలు: (A) కణ పరిమాణ పంపిణీ; (B) జీటా పొటెన్షియల్ వద్ద కణ పంపిణీ; (C) నానోకణాల TEM ఛాయాచిత్రం.
కణ పరిమాణం ప్రాథమికంగా 200 nm (పటం 5C), ఇది 20 nm పరిమాణం గల ఒకే MNP మరియు తక్కువ ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత కలిగిన PLA-EDA-ICG సంయుక్త సేంద్రీయ పొరతో కూడి ఉంటుంది. జల ద్రావణాలలో సముదాయాలు ఏర్పడటాన్ని, వ్యక్తిగత నానోకణాల విద్యుత్ చాలక శక్తి యొక్క సాపేక్షంగా తక్కువ మాడ్యులస్ ద్వారా వివరించవచ్చు.
శాశ్వత అయస్కాంతాల విషయంలో, అయస్కాంతీకరణం V ఘనపరిమాణంలో కేంద్రీకృతమైనప్పుడు, సమాకలన వ్యక్తీకరణ ఘనపరిమాణం మరియు ఉపరితలం అనే రెండు సమాకలనాలుగా విభజించబడుతుంది:
స్థిరమైన అయస్కాంతీకరణ కలిగిన నమూనా విషయంలో, విద్యుత్ సాంద్రత సున్నాగా ఉంటుంది. అప్పుడు, అయస్కాంత ప్రేరణ సదిశ యొక్క వ్యక్తీకరణ ఈ క్రింది రూపాన్ని తీసుకుంటుంది:
సంఖ్యా గణన కోసం MATLAB ప్రోగ్రామ్ (MathWorks, Inc., USA) ను ఉపయోగించండి, ETU “LETI” అకడమిక్ లైసెన్స్ నంబర్ 40502181.
పటం 7, పటం 8, పటం 9, పటం 10లలో చూపిన విధంగా, స్థూపం యొక్క చివరి నుండి అక్షీయంగా అమర్చబడిన అయస్కాంతం ద్వారా అత్యంత బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది. ప్రభావవంతమైన చర్య వ్యాసార్థం అయస్కాంతం యొక్క జ్యామితికి సమానంగా ఉంటుంది. దాని వ్యాసం కంటే పొడవు ఎక్కువగా ఉన్న స్థూపాకార అయస్కాంతాలలో, అత్యంత బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం అక్ష-వ్యాసార్థ దిశలో (సంబంధిత భాగం కోసం) గమనించబడుతుంది; అందువల్ల, పెద్ద ఆస్పెక్ట్ రేషియో (వ్యాసం మరియు పొడవు) ఉన్న ఒక జత స్థూపాలు MNP అధిశోషణకు అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి.
పటం 7 అయస్కాంతం యొక్క Oz అక్షం వెంబడి అయస్కాంత ప్రేరణ తీవ్రత Bz యొక్క భాగం; అయస్కాంతం యొక్క ప్రామాణిక పరిమాణం: నల్ల గీత 0.5×2మిమీ, నీలి గీత 2×2మిమీ, ఆకుపచ్చ గీత 3×2మిమీ, ఎరుపు గీత 5×2మిమీ.
పటం 8 అయస్కాంత ప్రేరణ భాగం Br, అయస్కాంత అక్షం Oz కు లంబంగా ఉంటుంది; అయస్కాంతం యొక్క ప్రామాణిక పరిమాణం: నల్ల గీత 0.5×2mm, నీలి గీత 2×2mm, ఆకుపచ్చ గీత 3×2mm, ఎరుపు గీత 5×2mm.
పటం 9 అయస్కాంతం యొక్క చివరి అక్షం నుండి r దూరంలో (z=0) ఉన్న అయస్కాంత ప్రేరణ తీవ్రత Bz భాగం; అయస్కాంతం యొక్క ప్రామాణిక పరిమాణం: నల్ల గీత 0.5×2mm, నీలి గీత 2×2mm, ఆకుపచ్చ గీత 3×2mm, ఎరుపు గీత 5×2mm.
పటం 10 వ్యాసార్థ దిశలో అయస్కాంత ప్రేరణ భాగం; ప్రామాణిక అయస్కాంత పరిమాణం: నల్ల గీత 0.5×2మిమీ, నీలి గీత 2×2మిమీ, ఆకుపచ్చ గీత 3×2మిమీ, ఎరుపు గీత 5×2మిమీ.
కణితి కణజాలాలకు MNPలను చేరవేసే పద్ధతిని అధ్యయనం చేయడానికి, లక్షిత ప్రాంతంలో నానోకణాలను కేంద్రీకరించడానికి, మరియు ప్రసరణ వ్యవస్థలో హైడ్రోడైనమిక్ పరిస్థితుల కింద నానోకణాల ప్రవర్తనను నిర్ధారించడానికి ప్రత్యేక హైడ్రోడైనమిక్ నమూనాలను ఉపయోగించవచ్చు. బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాలుగా శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఉపయోగించవచ్చు. మనం నానోకణాల మధ్య మాగ్నెటోస్టాటిక్ పరస్పర చర్యను విస్మరించి, అయస్కాంత ద్రవ నమూనాను పరిగణనలోకి తీసుకోకపోతే, డైపోల్-డైపోల్ అప్రాక్సిమేషన్‌తో అయస్కాంతానికి మరియు ఒకే నానోకణానికి మధ్య పరస్పర చర్యను అంచనా వేయడం సరిపోతుంది.
ఇక్కడ m అనేది అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షణం, r అనేది నానోపార్టికల్ ఉన్న బిందువు యొక్క వ్యాసార్థ సదిశ, మరియు k అనేది వ్యవస్థ కారకం. డైపోల్ ఉజ్జాయింపులో, అయస్కాంత క్షేత్రం ఇలాంటి ఆకృతీకరణను కలిగి ఉంటుంది (పటం 11).
ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రంలో, నానోకణాలు కేవలం బలరేఖల వెంబడి మాత్రమే తిరుగుతాయి. ఏకరీతి కాని అయస్కాంత క్షేత్రంలో, దానిపై బలం పనిచేస్తుంది:
ఇచ్చిన దిశ l యొక్క అవకలనం ఎక్కడ ఉంది. అదనంగా, బలం నానోపార్టికల్స్‌ను క్షేత్రంలోని అత్యంత అసమాన ప్రాంతాలలోకి లాగుతుంది, అంటే, బల రేఖల వక్రత మరియు సాంద్రత పెరుగుతాయి.
అందువల్ల, కణాలు ఉన్న ప్రాంతంలో స్పష్టమైన అక్షసంబంధ విపరీత ధోరణి కలిగిన తగినంత బలమైన అయస్కాంతాన్ని (లేదా అయస్కాంత శ్రేణిని) ఉపయోగించడం శ్రేయస్కరం.
అప్లికేషన్ ఫీల్డ్ యొక్క వాస్కులర్ బెడ్‌లో MNPని పట్టుకోవడానికి మరియు నిలుపుకోవడానికి తగినంత అయస్కాంత క్షేత్ర మూలంగా ఒకే అయస్కాంతం యొక్క సామర్థ్యాన్ని పట్టిక 1 చూపిస్తుంది.