Таны хөтөч дээр Javascript идэвхгүй байна. Javascript идэвхгүй болсон үед энэ вэбсайтын зарим функц ажиллахгүй.
Өөрийн тодорхой мэдээлэл болон сонирхсон эмийг бүртгүүлээрэй, бид таны өгсөн мэдээллийг манай өргөн хүрээтэй мэдээллийн сан дахь нийтлэлүүдтэй тохируулж, PDF хуулбарыг танд цаг тухайд нь имэйлээр илгээх болно.
Цитостатикийг зорилтот түвшинд хүргэхийн тулд соронзон төмрийн ислийн нано хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг хянах
Зохиогч Торопова Ю, Королев Д, Истомина М, Шулмейстер Г, Петухов А, Мишанин В, Горшков А, Подячева Е, Гареев К, Багров А, Демидов О.
Яна Торопова,1 Дмитрий Королев,1 Мария Истомина,1,2 Галина Шулмейстер,1 Алексей Петухов,1,3 Владимир Мишанин,1 Андрей Горшков,4 Екатерина Подячева,1 Камил Гареев,2 Алексей Багров,5 Олег Демидов6,71ОХУ-ын Эрүүл мэндийн яамны Алмазовын Үндэсний анагаах ухааны судалгааны төв, Санкт-Петербург, 197341, Оросын Холбооны Улс; 2 Санкт-Петербургийн “ЛЕТИ” цахилгаан техникийн их сургууль, Санкт-Петербург, 197376, Оросын Холбооны Улс; 3 ОХУ-ын Эрүүл мэндийн яамны Алмазовын Улсын анагаах ухааны судалгааны төв, Хувь хүнд тохирсон анагаах ухааны төв, Санкт-Петербург, 197341, Оросын Холбооны Улс; 4ОХУ-ын Эрүүл мэндийн яамны “А.А. Смородинцевын нэрэмжит томуугийн судалгааны хүрээлэн” ФСБИ, Санкт-Петербург, Оросын Холбооны Улс; 5 Оросын Шинжлэх ухааны академийн Сеченовын хувьслын физиологи, биохимийн хүрээлэн, Санкт-Петербург, Оросын Холбооны Улс; 6 RAS Цитологийн хүрээлэн, Санкт-Петербург, 194064, Оросын Холбооны Улс; 7INSERM U1231, Анагаах ухаан, эмийн сангийн факультет, Дижон хотын Бургунд-Франш Контегийн Их Сургууль, Франц Холбоо: Яна Торопова Алмазов Оросын Холбооны Улсын Эрүүл Мэндийн Яамны Үндэсний Анагаах Ухааны Судалгааны Төв, Санкт-Петербург, 197341, Оросын Холбооны Улс Утас +7 981 95264800 4997069 И-мэйл [email protected] Үндэслэл: Цитостатик хоруу чанарын асуудлыг шийдвэрлэх ирээдүйтэй арга бол соронзон нано хэсгүүдийг (MNP) зорилтот эм хүргэхэд ашиглах явдал юм. Зорилго: MNP-ийг in vivo хянадаг соронзон орны хамгийн сайн шинж чанарыг тодорхойлох, мөн MNP-ийг in vitro болон in vivo хулганы хавдарт магнетрон хүргэх үр ашгийг үнэлэхийн тулд тооцооллыг ашиглах. (MNPs-ICG)-г ашигласан. Сонирхолтой хэсэгт соронзон оронтой болон соронзон оронгүй хавдрын хулгануудад in vivo люминесценцийн эрчимжилтийн судалгааг хийсэн. Эдгээр судалгааг Оросын Эрүүл мэндийн яамны Алмазовын Улсын Анагаах Ухааны Судалгааны Төвийн Туршилтын Анагаах Ухааны Хүрээлэнгийн боловсруулсан гидродинамик шат дээр хийсэн. Үр дүн: Неодим соронз ашиглах нь MNP-ийн сонгомол хуримтлалыг дэмжсэн. Хавдартай хулганад MNPs-ICG-ийг хэрэглэснээс хойш нэг минутын дараа MNPs-ICG нь голчлон элгэнд хуримтлагддаг. Соронзон орон байхгүй эсвэл байгаа тохиолдолд энэ нь түүний бодисын солилцооны замыг илтгэнэ. Соронзон орон байгаа үед хавдрын флуоресценцийн өсөлт ажиглагдсан боловч амьтны элэгний флуоресценцийн эрчим цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөөгүй. Дүгнэлт: Энэ төрлийн MNP нь тооцоолсон соронзон орны хүч чадалтай хослуулан хавдрын эдэд цитостатик эмийг соронзон хяналттай хүргэх үндэс суурь болж чадна. Түлхүүр үгс: флуоресценцийн шинжилгээ, индоцианин, төмрийн исэл нано хэсгүүд, цитостатикийг магнетроноор хүргэх, хавдрын онилох
Хавдрын өвчин нь дэлхий даяар нас баралтын гол шалтгаануудын нэг юм. Үүний зэрэгцээ хавдрын өвчлөл, нас баралтын өсөлтийн динамик хэвээр байна. 1 Өнөөдөр хэрэглэж буй хими эмчилгээ нь янз бүрийн хавдрын гол эмчилгээний нэг хэвээр байна. Үүний зэрэгцээ цитостатикийн системийн хоруу чанарыг бууруулах аргуудыг боловсруулах нь одоо ч хамааралтай хэвээр байна. Хоруу чанарын асуудлыг шийдвэрлэх ирээдүйтэй арга бол нано хэмжээний тээвэрлэгчдийг ашиглан эмийн хүргэлтийн аргыг чиглүүлэх явдал бөгөөд энэ нь эрүүл эрхтэн, эд эсэд хуримтлагдахаас сэргийлж хавдрын эдэд эмийн орон нутгийн хуримтлалыг хангах боломжтой юм. 2 Энэ арга нь хавдрын эдэд химийн эмчилгээний эмийн үр ашгийг дээшлүүлж, чиглүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд тэдгээрийн системийн хоруу чанарыг бууруулдаг.
Цитостатик бодисыг чиглүүлэн хүргэхэд зориулагдсан янз бүрийн нано хэсгүүдийн дунд соронзон нано хэсгүүд (MNPs) нь өвөрмөц химийн, биологийн болон соронзон шинж чанартай тул онцгой сонирхолтой бөгөөд энэ нь тэдгээрийн олон талт байдлыг баталгаажуулдаг. Тиймээс соронзон нано хэсгүүдийг гипертерми (соронзон гипертерми) бүхий хавдрыг эмчлэх халаалтын систем болгон ашиглаж болно. Тэдгээрийг мөн оношлогооны бодис (соронзон резонансын оношлогоо) болгон ашиглаж болно. 3-5 Эдгээр шинж чанаруудыг ашиглан тодорхой хэсэгт MNP хуримтлагдах боломжтой хослуулан гадаад соронзон орон ашиглан чиглүүлсэн эмийн бэлдмэлийг хүргэх нь цитостатикийг хавдрын талбай руу чиглүүлэх олон үйлдэлт магнетрон системийг бий болгох боломжийг нээж өгдөг. Ийм систем нь MNP болон бие махбодид тэдгээрийн хөдөлгөөнийг хянах соронзон оронг багтаана. Энэ тохиолдолд гадаад соронзон орон болон хавдар агуулсан биеийн хэсэгт байрлуулсан соронзон суулгацыг соронзон орны эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. 6 Эхний арга нь эмийг соронзон чиглүүлэх тусгай тоног төхөөрөмж ашиглах, мэс засал хийхэд ажилтнуудыг сургах зэрэг ноцтой дутагдалтай талуудтай. Үүнээс гадна, энэ арга нь өндөр өртөгөөр хязгаарлагддаг бөгөөд зөвхөн биеийн гадаргуутай ойрхон байрлах "өнгөц" хавдрын үед тохиромжтой. Соронзон суулгац ашиглах өөр арга нь энэхүү технологийн хэрэглээний цар хүрээг тэлж, биеийн янз бүрийн хэсэгт байрлах хавдрын үед хэрэглэхэд хялбар болгодог. Хувь хүний ​​соронз болон нүдний доторх стентэд нэгтгэсэн соронзыг хөндий эрхтний хавдрын гэмтэлд суулгац болгон ашиглаж, тэдгээрийн нэвчилтийг баталгаажуулж болно. Гэсэн хэдий ч бидний өөрсдийн хэвлэгдээгүй судалгаагаар эдгээр нь MNP-ийг цусны урсгалаас хадгалахад хангалттай соронзон биш юм.
Магнетрон эмийн хүргэлтийн үр нөлөө нь олон хүчин зүйлээс хамаарна: соронзон зөөгч өөрийнх нь шинж чанар, соронзон орны эх үүсвэрийн шинж чанар (байнгын соронзонгийн геометрийн параметрүүд болон тэдгээрийн үүсгэдэг соронзон орны хүч зэрэг). Соронзон удирдлагатай эсийн дарангуйлагчийг амжилттай хүргэх технологийг хөгжүүлэхэд тохиромжтой нано хэмжээний соронзон эмийн зөөгчийг хөгжүүлэх, тэдгээрийн аюулгүй байдлыг үнэлэх, бие махбодид хөдөлгөөнийг нь хянах боломжийг олгодог дүрслэх протокол боловсруулах шаардлагатай.
Энэхүү судалгаанд бид бие махбод дахь соронзон нано хэмжээний эмийн тээвэрлэгчийг хянах оновчтой соронзон орны шинж чанарыг математикийн аргаар тооцоолсон. Эдгээр тооцооллын шинж чанартай хэрэглээний соронзон орны нөлөөгөөр цусны судасны ханаар дамжин MNP-ийг хадгалах боломжийг тусгаарлагдсан хархны цусны судаснуудад судалсан. Үүнээс гадна бид MNP болон флуоресцент бодисын коньюгатуудыг нэгтгэж, тэдгээрийг in vivo дүрслэх протокол боловсруулсан. In vivo нөхцөлд хавдрын загвар хулгануудад соронзон орны нөлөөгөөр системчилсэн байдлаар хэрэглэхэд хавдрын эдэд MNP хуримтлагдах үр ашгийг судалсан.
In vitro судалгаанд бид лавлагаа MNP-г ашигласан бөгөөд in vivo судалгаанд флуоресцент бодис (индолицианин; ICG) агуулсан сүүн хүчлийн полиэстрээр (полилактик хүчил, PLA) бүрсэн MNP-г ашигласан. MNP-ICG нь дараах тохиолдолд (MNP-PLA-EDA-ICG) багтсан болно.
MNP-ийн нийлэгжилт болон физик, химийн шинж чанарыг өөр газар дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно. 7,8
MNPs-ICG-г нийлэгжүүлэхийн тулд эхлээд PLA-ICG коньюгатуудыг гаргаж авсан. 60 кДа молекул жинтэй PLA-D ба PLA-L-ийн нунтаг ракемик холимог ашигласан.
PLA болон ICG нь хоёулаа хүчил тул PLA-ICG коньюгатуудыг нийлэгжүүлэхийн тулд эхлээд PLA дээр амин төгсгөлтэй зайлагчийг нийлэгжүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь ICG-ийг зайлагч руу хемосорбци хийхэд тусалдаг. Зайлагчийг этилен диамин (EDA), карбодиимид арга болон усанд уусдаг карбодиимид, 1-этил-3-(3-диметиламинопропил) карбодиимид (EDAC) ашиглан нийлэгжүүлсэн. PLA-EDA зайлагчийг дараах байдлаар нийлэгжүүлнэ. 2 мл 0.1 г/мл PLA хлороформын уусмал дээр EDA-ийн 20 дахин их молийн илүүдэл болон EDAC-ийн 20 дахин их молийн илүүдлийг нэмнэ. Синтезийг 15 мл полипропилен туршилтын хоолойд сэгсрэгч дээр 300 мин-1 хурдтайгаар 2 цагийн турш гүйцэтгэсэн. Синтезийн схемийг Зураг 1-т үзүүлэв. Синтезийн схемийг оновчтой болгохын тулд 200 дахин их урвалжаар нийлэгжүүлэлтийг давтана.
Синтезийн төгсгөлд уусмалыг илүүдэл тунадасжсан полиэтилен деривативыг зайлуулахын тулд 3000 мин-1 хурдтайгаар 5 минутын турш центрифугээр түлхсэн. Дараа нь 2 мл уусмал дээр диметил сульфоксид (DMSO)-д агуулагдах 2 мл 0.5 мг/мл ICG уусмалыг нэмсэн. Хутгагчийг 300 мин-1 хурдтайгаар 2 цагийн турш бэхэлсэн. Гарган авсан коньюгатын бүдүүвч диаграммыг Зураг 2-т үзүүлэв.
200 мг MNP-д бид 4 мл PLA-EDA-ICG коньюгат нэмсэн. LS-220 сэгсрэгч (LOIP, Орос) ашиглан суспензийг 300 мин-1 давтамжтайгаар 30 минутын турш хутгана. Дараа нь изопропанолоор гурван удаа угааж, соронзон ялгалтанд оруулсан. UZD-2 хэт авианы дисперсер (FSUE NII TVCH, Орос) ашиглан IPA-г тасралтгүй хэт авианы нөлөөгөөр 5-10 минутын турш суспензэд нэмнэ. IPA-г гурав дахь удаагаа угаасны дараа тунадасыг нэрмэл усаар угааж, 2 мг/мл концентрацитай физиологийн давсны уусмалд дахин уусгасан.
Усан уусмал дахь гаргаж авсан MNP-ийн хэмжээний тархалтыг судлахын тулд ZetaSizer Ultra төхөөрөмжийг (Malvern Instruments, UK) ашигласан. MNP-ийн хэлбэр, хэмжээг судлахын тулд JEM-1400 STEM талбайн ялгаралтын катодтой (JEOL, Япон) дамжуулалтын электрон микроскоп (TEM) ашигласан.
Энэхүү судалгаанд бид цилиндр хэлбэртэй байнгын соронз (N35 зэрэглэл; никель хамгаалалтын бүрхүүлтэй) болон дараах стандарт хэмжээсүүдийг (урт тэнхлэгийн урт × цилиндрийн диаметр) ашигласан: 0.5×2 мм, 2×2 мм, 3×2 мм ба 5×2 мм.
Загварын систем дэх MNP-ийн тээвэрлэлтийн in vitro судалгааг Оросын Эрүүл мэндийн яамны Алмазовын Улсын Анагаах Ухааны Судалгааны Төвийн Туршилтын Анагаах Ухааны Хүрээлэнгийн боловсруулсан гидродинамик шат дээр хийсэн. Эргэлдэж буй шингэний эзэлхүүн (нэрмэл ус эсвэл Кребс-Хенселейтийн уусмал) нь 225 мл байна. Тэнхлэгийн дагуу соронзлогдсон цилиндр хэлбэртэй соронзыг байнгын соронз болгон ашигладаг. Соронзыг төв шилэн хоолойн дотор хананаас 1.5 мм зайд, үзүүрийг нь хоолойн чиглэлд (босоо) харуулсан бариул дээр байрлуулна. Хаалттай гогцоонд шингэний урсгалын хурд нь 60 л/цаг (0.225 м/с шугаман хурдтай тохирч байна). Кребс-Хенселейтийн уусмалыг плазмын аналог учраас эргэлтийн шингэн болгон ашигладаг. Плазмын динамик зуурамтгай чанарын коэффициент нь 1.1–1.3 мПа∙с байна. 9 Соронзон орон дээр шингээгдсэн MNP-ийн хэмжээг туршилтын дараа эргэлтийн шингэн дэх төмрийн концентрациас спектрофотометрээр тодорхойлно.
Үүнээс гадна, цусны судасны харьцангуй нэвчилтийг тодорхойлохын тулд сайжруулсан шингэний механикийн хүснэгт дээр туршилтын судалгаа хийсэн. Гидродинамик тулгуурын гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг Зураг 3-т үзүүлэв. Гидродинамик стентийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь загвар судасны системийн хөндлөн огтлол ба хадгалах савыг дуурайлган хийдэг хаалттай гогцоо юм. Загварын шингэний хөдөлгөөнийг цусны судасны модулийн контурын дагуу перисталтик насосоор хангадаг. Туршилтын явцад ууршилт болон шаардлагатай температурын хүрээг хадгалж, системийн параметрүүдийг (температур, даралт, шингэний урсгалын хурд, рН-ийн утга) хянана.
Зураг 3. Каротид артерийн ханын нэвчилтийг судлахад ашигласан төхөөрөмжийн блок диаграмм. 1-хадгалах сав, 2-перисталтик шахуурга, 3-гогцоонд MNP агуулсан суспензийг нэвтрүүлэх механизм, 4-урсгал хэмжигч, 5-гогцоонд байгаа даралтын мэдрэгч, 6-дулаан солилцуур, 7-контейнер бүхий камер, 8-соронзон орны эх үүсвэр, 9-нүүрсустөрөгч бүхий бөмбөлөг.
Сав агуулсан камер нь гурван савнаас бүрдэнэ: гадна талын том сав, төв хэлхээний гар дамжин өнгөрдөг хоёр жижиг сав. Канюлийг жижиг саванд хийж, савыг жижиг саванд уяж, канюлийн үзүүрийг нимгэн утсаар нягт уядаг. Том сав болон жижиг савны хоорондох зайг нэрмэл усаар дүүргэж, дулаан солилцууртай холбогдсон тул температур тогтмол хэвээр байна. Цусны судасны эсийн амьдрах чадварыг хадгалахын тулд жижиг савны зайг Кребс-Хенселейтийн уусмалаар дүүргэдэг. Савыг мөн Кребс-Хенселейтийн уусмалаар дүүргэдэг. Хийн (нүүрстөрөгчийн) хангамжийн системийг хадгалах сав болон сав агуулсан камерт байгаа жижиг саванд байгаа уусмалыг ууршуулахад ашигладаг (Зураг 4).
Зураг 4 Савыг байрлуулсан камер. 1-Цусны судсыг буулгах канюля, 2-Гадна камер, 3-Жижиг камер. Сум нь загвар шингэний чиглэлийг заана.
Судасны ханын харьцангуй нэвчилтийн индексийг тодорхойлохын тулд хархны каротид артерийг ашигласан.
Системд MNP суспенз (0.5мл)-ийг нэвтрүүлэх нь дараах шинж чанартай: гогцоонд сав болон холбогч хоолойн нийт дотоод эзэлхүүн нь 20мл, камер бүрийн дотоод эзэлхүүн нь 120мл байна. Гадаад соронзон орны эх үүсвэр нь 2×3 мм-ийн стандарт хэмжээтэй байнгын соронз юм. Үүнийг жижиг камеруудын нэгний дээр, савнаас 1 см зайд, нэг үзүүрийг савны хананд харуулан суурилуулсан. Температурыг 37°C-д байлгана. Роллер насосны чадлыг 50% болгож тохируулсан бөгөөд энэ нь 17 см/с хурдтай тохирч байна. Хяналтын хувьд дээжийг байнгын соронзгүй камерт авсан.
Өгөгдсөн концентрацитай MNP-г хэрэглэснээс хойш нэг цагийн дараа камернаас шингэн дээж авсан. Бөөмийн концентрацийг Unico 2802S UV-Vis спектрофотометр (United Products & Instruments, USA) ашиглан спектрофотометрээр хэмжсэн. MNP суспензийн шингээлтийн спектрийг харгалзан хэмжилтийг 450 нм-т гүйцэтгэсэн.
Rus-LASA-FELASA-ийн удирдамжийн дагуу бүх амьтдыг эмгэг төрүүлэгчгүй тусгай байгууламжид өсгөж, үржүүлдэг. Энэхүү судалгаа нь амьтдын туршилт, судалгааны холбогдох бүх ёс зүйн дүрэм журмыг дагаж мөрдөж байгаа бөгөөд Алмазовын Үндэсний Анагаах Ухааны Судалгааны Төв (IACUC)-аас ёс зүйн зөвшөөрөл авсан. Амьтад хүссэн хэмжээгээрээ ус ууж, тогтмол хооллодог байв.
Судалгааг 22 г ± 10% жинтэй, 12 долоо хоногтой, мэдээ алдуулалтад орсон 10 эрэгтэй дархлал хомсдолтой NSG хулгана (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Жексоны лаборатори, АНУ) 10 дээр хийсэн. Дархлал хомсдолтой хулгануудын дархлаа дарангуйлагддаг тул энэ шугамын дархлал хомсдолтой хулганууд нь хүний ​​эс, эдийг шилжүүлэн суулгахаас татгалзахгүйгээр шилжүүлэн суулгах боломжийг олгодог. Өөр өөр торноос ирсэн хамтрагчдыг туршилтын бүлэгт санамсаргүй байдлаар хуваарилж, нийтлэг бичил биетэнд ижил өртөхийн тулд тэдгээрийг хамтран үржүүлсэн эсвэл системтэйгээр бусад бүлгүүдийн ор дэрний даавуунд өртүүлсэн.
Хүний хорт хавдрын эсийн HeLa шугамыг ксенотрансплантацийн загварыг бий болгоход ашигладаг. Эсүүдийг глутамин агуулсан DMEM (PanEco, Орос)-д өсгөвөрлөж, 10% ургийн үхрийн ийлдэс (Hyclone, АНУ), 100 CFU/мл пенициллин, 100 мкг/мл стрептомициноор баяжуулсан. Эсийн шугамыг Оросын Шинжлэх Ухааны Академийн Эсийн Судалгааны Хүрээлэнгийн Генийн Экспрессийн Зохицуулалтын Лаборатори эелдэгээр хангасан. Тарилга хийхийн өмнө HeLa эсүүдийг өсгөврийн хуванцараас 1:1 трипсин:Версений уусмалаар (Биолот, Орос) гаргаж авсан. Угаасны дараа эсүүдийг 200 мкл тутамд 5×106 эсийн концентрацитай бүрэн орчинд дүүжлүүлж, суурийн мембраны матрицаар (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, мөсөн дээр) шингэлсэн. Бэлтгэсэн эсийн суспензийг хулганы гуяны арьсанд арьсан дор тарьсан. Хавдрын өсөлтийг 3 өдөр тутамд хянахын тулд электрон калипер ашиглана уу.
Хавдар 500 мм3 хүрэхэд туршилтын амьтны хавдрын ойролцоох булчингийн эдэд байнгын соронз суулгасан. Туршилтын бүлэгт (MNPs-ICG + tumor-M) 0.1 мл MNP суспензийг тарьж, соронзон орон дээр байрлуулсан. Эмчилгээ хийгдээгүй бүхэл амьтдыг хяналтын бүлэгт (арын дэвсгэр) ашигласан. Үүнээс гадна, 0.1 мл MNP тарьсан боловч соронз суулгаагүй амьтдыг (MNPs-ICG + tumor-BM) ашигласан.
In vivo болон in vitro дээжийн флуоресценцийн дүрслэлийг IVIS Lumina LT III цувралын био дүрслэлийн аппарат (PerkinElmer Inc., АНУ) дээр хийсэн. In vitro дүрслэлийн хувьд хавтангийн худагт 1 мл синтетик PLA-EDA-ICG болон MNP-PLA-EDA-ICG коньюгат нэмсэн. ICG будагч бодисын флуоресценцийн шинж чанарыг харгалзан дээжийн гэрэлтэлтийн эрчмийг тодорхойлоход хамгийн сайн шүүлтүүрийг сонгосон: өдөөлтийн хамгийн их долгионы урт нь 745 нм, ялгаралтын долгионы урт нь 815 нм байна. Коньюгат агуулсан худгийн флуоресценцийн эрчмийг тоон үзүүлэлтээр хэмжихэд Living Image 4.5.5 програм хангамж (PerkinElmer Inc.) ашигласан.
MNP-PLA-EDA-ICG коньюгатын флуоресценцийн эрчим ба хуримтлалыг сонирхлын хэсэгт соронзон орон байхгүйгээр in vivo хавдрын загвар хулгануудад хэмжсэн. Хулгануудыг изофлуранаар мэдээ алдуулалт хийж, дараа нь сүүлний судсаар 0.1 мл MNP-PLA-EDA-ICG коньюгат тарьсан. Эмчилгээ хийгдээгүй хулгануудыг флуоресценцийн дэвсгэр авахын тулд сөрөг хяналтын бүлэг болгон ашигласан. Коньюгатыг судсаар тарьсны дараа амьтныг IVIS Lumina LT цуврал III флуоресценцийн дүрслэгч (PerkinElmer Inc.)-ийн камерт халаалтын шатанд (37°C) байрлуулж, 2% изофлуран мэдээ алдуулалтаар амьсгалж байлгана. MNP-ийг нэвтрүүлснээс хойш 1 минут 15 минутын дараа дохио илрүүлэхийн тулд ICG-ийн суурилуулсан шүүлтүүр (745–815 нм) ашиглана.
Хавдрын коньюгат хуримтлалыг үнэлэхийн тулд амьтны хэвлийн хэсгийг цаасаар бүрсэн бөгөөд энэ нь элгэнд бөөмсийн хуримтлалтай холбоотой тод флуоресценцийг арилгах боломжтой болгосон. MNP-PLA-EDA-ICG-ийн биотархалтыг судалсны дараа хавдрын хэсгийг салгаж, флуоресценц цацрагийн тоон үнэлгээ хийхийн тулд амьтдыг изофлуран мэдээ алдуулалтын тунг хэтрүүлэн хэрэглэж, хүмүүнлэг байдлаар эвтанази хийсэн. Сонгосон сонирхлын хэсгээс дохионы шинжилгээг гараар боловсруулахын тулд Living Image 4.5.5 програм хангамж (PerkinElmer Inc.) ашиглана уу. Амьтан бүрт гурван хэмжилт хийсэн (n = 9).
Энэхүү судалгаанд бид MNPs-ICG дээр ICG-ийн амжилттай ачааллыг тоон үзүүлэлтээр илэрхийлээгүй. Үүнээс гадна, бид янз бүрийн хэлбэртэй байнгын соронзонгийн нөлөөн дор нано хэсгүүдийн хадгалалтын үр ашгийг харьцуулаагүй. Үүнээс гадна, бид хавдрын эдэд нано хэсгүүдийг хадгалахад соронзон орны урт хугацааны нөлөөг үнэлээгүй.
Нано хэсгүүд зонхилдог бөгөөд дундаж хэмжээ нь 195.4 нм байдаг. Үүнээс гадна, суспенз нь дунджаар 1176.0 нм хэмжээтэй бөөгнөрөл агуулсан байсан (Зураг 5A). Үүний дараа уг хэсгийг төвөөс зугтах шүүлтүүрээр шүүсэн. Бөөмсийн зета потенциал нь -15.69 мВ байна (Зураг 5B).
Зураг 5 Суспензийн физик шинж чанарууд: (A) бөөмийн хэмжээний тархалт; (B) зета потенциал дахь бөөмийн тархалт; (C) Нано хэсгүүдийн TEM гэрэл зураг.
Бөөмийн хэмжээ нь үндсэндээ 200 нм (Зураг 5C) бөгөөд 20 нм хэмжээтэй дан MNP болон бага электрон нягтралтай PLA-EDA-ICG коньюгат органик бүрхүүлээс бүрдэнэ. Усан уусмалд бөөгнөрөл үүсэхийг бие даасан нано хэсгүүдийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчний харьцангуй бага модулиар тайлбарлаж болно.
Байнгын соронзонгийн хувьд соронзлол нь V эзэлхүүнд төвлөрсөн үед интеграл илэрхийллийг эзэлхүүн ба гадаргуу гэсэн хоёр интеграл болгон хуваана:
Тогтмол соронзонжуулалттай дээжийн хувьд гүйдлийн нягтрал тэг байна. Тэгвэл соронзон индукцийн векторын илэрхийлэл дараах хэлбэртэй байна:
Тоон тооцоололд MATLAB програм (MathWorks, Inc., USA) ашиглана уу, ETU “LETI” академик лицензийн дугаар 40502181.
Зураг 7, Зураг 8, Зураг 9, Зураг 10-д үзүүлсэнчлэн хамгийн хүчтэй соронзон орон нь цилиндрийн төгсгөлөөс тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн соронзоор үүсгэгддэг. Үйлчлэх үр дүнтэй радиус нь соронзонгийн геометртэй тэнцүү байна. Цилиндр нь диаметрээсээ урттай цилиндр хэлбэртэй соронзонд хамгийн хүчтэй соронзон орон нь тэнхлэгийн-радиаль чиглэлд (харгалзах бүрэлдэхүүн хэсгийн хувьд) ажиглагддаг; тиймээс том талын харьцаатай (диаметр ба урт) хос цилиндр MNP адсорбци хамгийн үр дүнтэй байдаг.
Зураг 7. Соронзонгийн Оз тэнхлэгийн дагуух соронзон индукцийн эрчим Bz-ийн бүрэлдэхүүн хэсэг; соронзонгийн стандарт хэмжээ: хар шугам 0.5×2мм, цэнхэр шугам 2×2мм, ногоон шугам 3×2мм, улаан шугам 5×2мм.
Зураг 8 Соронзон индукцийн бүрэлдэхүүн хэсэг Br нь соронзон тэнхлэг Oz-тэй перпендикуляр байна; соронзонгийн стандарт хэмжээ: хар шугам 0.5×2мм, цэнхэр шугам 2×2мм, ногоон шугам 3×2мм, улаан шугам 5×2мм.
Зураг 9 Соронзонгийн төгсгөлийн тэнхлэгээс r зайд байрлах соронзон индукцийн эрчим Bz бүрэлдэхүүн хэсэг (z=0); соронзонгийн стандарт хэмжээ: хар шугам 0.5×2мм, цэнхэр шугам 2×2мм, ногоон шугам 3×2мм, улаан шугам 5×2мм.
Зураг 10 Радиал чиглэлийн дагуух соронзон индукцийн бүрэлдэхүүн хэсэг; стандарт соронзон хэмжээ: хар шугам 0.5×2мм, цэнхэр шугам 2×2мм, ногоон шугам 3×2мм, улаан шугам 5×2мм.
MNP-ийг хавдрын эдэд хүргэх аргыг судлах, нано хэсгүүдийг зорилтот хэсэгт төвлөрүүлэх, цусны эргэлтийн систем дэх гидродинамик нөхцөлд нано хэсгүүдийн зан төлөвийг тодорхойлоход тусгай гидродинамик загваруудыг ашиглаж болно. Байнгын соронзыг гадаад соронзон орон болгон ашиглаж болно. Хэрэв бид нано хэсгүүдийн хоорондох соронзон статик харилцан үйлчлэлийг үл тоомсорлож, соронзон шингэний загварыг авч үзэхгүй бол соронз ба ганц нано хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийг диполь-дипол ойролцооллын тусламжтайгаар тооцоолоход хангалттай.
Энд m нь соронзонгийн соронзон момент, r нь нано хэсгүүд байрладаг цэгийн радиус вектор, k нь системийн хүчин зүйл юм. Диполийн ойролцоололд соронзонгийн орон нь ижил төстэй тохиргоотой байна (Зураг 11).
Нэг жигд соронзон орон дээр нано хэсгүүд нь зөвхөн хүчний шугамын дагуу эргэлддэг. Нэг жигд бус соронзон орон дээр хүч үйлчилдэг:
энд өгөгдсөн чиглэлийн уламжлал l байна. Үүнээс гадна хүч нь нано хэсгүүдийг талбайн хамгийн тэгш бус хэсгүүд рүү татдаг, өөрөөр хэлбэл хүчний шугамын муруйлт ба нягтрал нэмэгддэг.
Тиймээс бөөмсүүд байрлаж буй хэсэгт тэнхлэгийн анизотропи илэрхий байдаг хангалттай хүчтэй соронз (эсвэл соронзон гинж) ашиглах нь зүйтэй.
Хүснэгт 1-т нэг соронзон нь хэрэглээний талбайн судасны орон дээр MNP-ийг барьж, хадгалах хангалттай соронзон орны эх үүсвэр болох чадварыг харуулав.