ขอขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.comเวอร์ชันเบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการรองรับ CSS อย่างจำกัดเพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดต (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer)ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจะเรนเดอร์ไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript
เวคเตอร์ของยีนสำหรับการรักษาโรคซิสติกไฟโบรซิสในปอดต้องมุ่งเป้าไปที่ทางเดินหายใจนำไฟฟ้า เนื่องจากการถ่ายโอนปอดส่วนปลายไม่มีผลในการรักษาประสิทธิภาพของการถ่ายโอนไวรัสเกี่ยวข้องโดยตรงกับเวลาอยู่ของพาหะอย่างไรก็ตาม ของเหลวในการนำส่ง เช่น สารพาหะของยีนจะแพร่กระจายเข้าไปในถุงลมโดยธรรมชาติในระหว่างการสูดดม และอนุภาคที่ใช้ในการรักษาไม่ว่ามีรูปร่างใดๆ จะถูกกำจัดออกอย่างรวดเร็วโดยการขนส่งเยื่อเมือกการขยายเวลาการคงอยู่ของพาหะของยีนในระบบทางเดินหายใจเป็นสิ่งสำคัญแต่ทำได้ยากอนุภาคแม่เหล็กที่ผันตัวพาหะซึ่งส่งตรงไปยังพื้นผิวของระบบทางเดินหายใจสามารถปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายตามภูมิภาคได้เนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับการถ่ายภาพในสิ่งมีชีวิต พฤติกรรมของอนุภาคแม่เหล็กขนาดเล็กดังกล่าวบนพื้นผิวทางเดินหายใจเมื่อมีสนามแม่เหล็กที่ใช้จึงเป็นที่เข้าใจได้ไม่ดีการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้การถ่ายภาพซินโครตรอนเพื่อแสดงภาพการเคลื่อนที่ของชุดอนุภาคแม่เหล็กในหลอดลมของหนูที่ถูกดมยาสลบในร่างกาย เพื่อศึกษาพลวัตและรูปแบบของพฤติกรรมของอนุภาคเดี่ยวและอนุภาคจำนวนมาก ในร่างกายจากนั้นเรายังประเมินด้วยว่าการส่งอนุภาคแม่เหล็กเลนติไวรัสต่อหน้าสนามแม่เหล็กจะเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายทอดในหลอดลมของหนูหรือไม่การถ่ายภาพรังสีเอกซ์ซินโครตรอนแสดงพฤติกรรมของอนุภาคแม่เหล็กในสนามแม่เหล็กที่นิ่งและเคลื่อนที่ ในหลอดทดลอง และ ในร่างกายอนุภาคไม่สามารถลากผ่านพื้นผิวของทางเดินหายใจที่มีชีวิตได้อย่างง่ายดายโดยใช้แม่เหล็ก แต่ในระหว่างการขนส่ง คราบสะสมจะกระจุกตัวอยู่ในขอบเขตการมองเห็น ซึ่งเป็นจุดที่สนามแม่เหล็กแรงที่สุดประสิทธิภาพการถ่ายโอนยังเพิ่มขึ้นหกเท่าเมื่อมีการส่งอนุภาคแม่เหล็กเลนติไวรัสต่อหน้าสนามแม่เหล็กเมื่อนำมารวมกัน ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าอนุภาคแม่เหล็ก lentiviral และสนามแม่เหล็กอาจเป็นแนวทางที่มีคุณค่าในการปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายของเวกเตอร์ยีนและระดับการถ่ายโอนในทางเดินหายใจที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ในร่างกาย
โรคซิสติกไฟโบรซิส (CF) เกิดจากการแปรผันของยีนเดี่ยวที่เรียกว่า CF transmembrane conductance regulator (CFTR)โปรตีน CFTR เป็นช่องไอออนที่มีอยู่ในเซลล์เยื่อบุผิวจำนวนมากทั่วร่างกาย รวมถึงทางเดินหายใจ ซึ่งเป็นจุดสำคัญในการเกิดโรคซิสติกไฟโบรซิสข้อบกพร่องใน CFTR ทำให้เกิดการขนส่งทางน้ำที่ผิดปกติ การขาดน้ำของพื้นผิวทางเดินหายใจ และความลึกของชั้นของเหลวบนพื้นผิวทางเดินหายใจ (ASL) ลดลงนอกจากนี้ยังบั่นทอนความสามารถของระบบการขนส่งเยื่อเมือก (MCT) ในการล้างทางเดินหายใจของอนุภาคและเชื้อโรคที่สูดดมเข้าไปเป้าหมายของเราคือการพัฒนายีนบำบัดเลนติไวรัส (LV) เพื่อส่งมอบสำเนาที่ถูกต้องของยีน CFTR และปรับปรุงสุขภาพ ASL, MCT และปอด และเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ต่อไปที่สามารถวัดพารามิเตอร์เหล่านี้ในสิ่งมีชีวิต 1
LV vector เป็นหนึ่งในตัวเลือกชั้นนำสำหรับการบำบัดด้วยยีนซิสติกไฟโบรซิส สาเหตุหลักมาจากพวกมันสามารถบูรณาการยีนสำหรับการรักษาโรคเข้ากับเซลล์ฐานของทางเดินหายใจ (สเต็มเซลล์ของทางเดินหายใจ) อย่างถาวรสิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากสามารถคืนความชุ่มชื้นตามปกติและการชำระล้างเมือกโดยการสร้างความแตกต่างเป็นเซลล์ผิวทางเดินหายใจที่แก้ไขด้วยยีนซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคซิสติกไฟโบรซิส ซึ่งส่งผลให้เกิดประโยชน์ตลอดชีวิตพาหะของ LV จะต้องมุ่งตรงไปที่ทางเดินหายใจที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เนื่องจากนี่คือจุดเริ่มต้นของการมีส่วนร่วมของปอดใน CFการนำพาพาหะนำโรคเข้าสู่ปอดลึกลงไปอาจส่งผลให้เกิดการเคลื่อนย้ายของถุงลม แต่สิ่งนี้ไม่มีผลในการรักษาโรคซิสติกไฟโบรซิสอย่างไรก็ตาม ของเหลว เช่น สารพาหะของยีนจะย้ายเข้าสู่ถุงลมโดยธรรมชาติเมื่อสูดดมหลังคลอดบุตร3,4 และอนุภาคที่ใช้ในการรักษาจะถูกขับออกจากช่องปากอย่างรวดเร็วโดย MCTประสิทธิภาพของการถ่ายโอน LV เกี่ยวข้องโดยตรงกับระยะเวลาที่เวกเตอร์ยังคงอยู่ใกล้กับเซลล์เป้าหมายเพื่อให้เซลล์ดูดซึมได้ – “เวลาที่อยู่อาศัย” 5 ซึ่งสามารถสั้นลงได้อย่างง่ายดายด้วยการไหลของอากาศในภูมิภาคทั่วไป เช่นเดียวกับการดูดซึมเมือกและอนุภาค MCT ที่ประสานกันสำหรับโรคซิสติกไฟโบรซิส ความสามารถในการยืดเวลาการคงอยู่ของ LV ในทางเดินหายใจเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เกิดการถ่ายโอนในระดับสูงในบริเวณนี้ แต่ยังเป็นสิ่งที่ท้าทายจนถึงขณะนี้
เพื่อเอาชนะอุปสรรคนี้ เราเสนอว่าอนุภาคแม่เหล็ก LV (MPs) สามารถช่วยได้สองวิธีเสริมกันประการแรก แม่เหล็กสามารถนำทางไปยังพื้นผิวทางเดินหายใจเพื่อปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายและช่วยให้อนุภาคพาหะของยีนอยู่ในพื้นที่ที่ถูกต้องของทางเดินหายใจและ ASL) เคลื่อนเข้าสู่ชั้นเซลล์ 6 MPs ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นพาหะนำส่งยาแบบกำหนดเป้าหมายเมื่อพวกมันจับกับแอนติบอดี ยาเคมีบำบัด หรือโมเลกุลขนาดเล็กอื่น ๆ ที่เกาะติดกับเยื่อหุ้มเซลล์หรือจับกับตัวรับบนผิวเซลล์ตามลำดับและสะสมที่บริเวณเนื้องอกใน การปรากฏตัวของไฟฟ้าสถิตสนามแม่เหล็กสำหรับการรักษาโรคมะเร็ง 7. วิธีการ "ไฮเปอร์เทอร์มิก" อื่นๆ มุ่งเป้าไปที่การฆ่าเซลล์เนื้องอกโดยการให้ความร้อนแก่ MPs เมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่สั่นหลักการของการทรานส์เฟกชันแม่เหล็ก ซึ่งสนามแม่เหล็กถูกใช้เป็นตัวแทนการทรานส์เฟกชันเพื่อเพิ่มการถ่ายโอน DNA ไปยังเซลล์ มักใช้ในหลอดทดลองโดยใช้เวกเตอร์ของยีนที่ไม่ใช่ไวรัสและยีนของไวรัสสำหรับเส้นเซลล์ที่ยากต่อการถ่ายทอด .-ประสิทธิภาพของการถ่ายโอนสนามแม่เหล็ก LV พร้อมการส่ง LV MP ในหลอดทดลอง เข้าไปในเซลล์ของเยื่อบุผิวหลอดลมของมนุษย์ต่อหน้าสนามแม่เหล็กคงที่ได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายโอน 186 เท่าเมื่อเทียบกับเวกเตอร์ LV เพียงอย่างเดียวนอกจากนี้ LV MT ยังถูกนำไปใช้กับแบบจำลองภายนอกร่างกายของโรคซิสติกไฟโบรซิส ซึ่งการเปลี่ยนถ่ายด้วยแม่เหล็กจะเพิ่มการถ่ายโอน LV ในการเพาะเลี้ยงส่วนต่อประสานระหว่างอากาศและของเหลวเป็น 20 เท่าเมื่อมีเสมหะของโรคซิสติกไฟโบรซิส10อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนถ่ายแมกนีโตของอวัยวะ ในวิฟ ได้รับความสนใจค่อนข้างน้อยและได้รับการประเมินในการศึกษาในสัตว์เพียงไม่กี่ครั้งเท่านั้น11,12,13,14,15 โดยเฉพาะในปอด16,17อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนถ่ายแม่เหล็กในการบำบัดปอดสำหรับโรคซิสติกไฟโบรซิสนั้นมีความชัดเจนตัน และคณะ(2020) ระบุว่า “การศึกษาการตรวจสอบความถูกต้องเกี่ยวกับการส่งอนุภาคนาโนแม่เหล็กไปยังปอดอย่างมีประสิทธิภาพจะช่วยปูทางสำหรับกลยุทธ์การสูดดม CFTR ในอนาคต เพื่อปรับปรุงผลลัพธ์ทางคลินิกในผู้ป่วยโรคซิสติกไฟโบรซิส”6
พฤติกรรมของอนุภาคแม่เหล็กขนาดเล็กบนพื้นผิวของระบบทางเดินหายใจเมื่อมีสนามแม่เหล็กที่ใช้นั้นยากที่จะมองเห็นและศึกษาดังนั้นจึงเข้าใจได้ไม่ดีในการศึกษาอื่น เราได้พัฒนาวิธีการถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์เอ็กซ์เรย์แบบคอนทราสต์เฟส (PB-PCXI) ที่ใช้การขยายพันธุ์แบบซินโครตรอนสำหรับการถ่ายภาพแบบไม่รุกรานและการหาปริมาณของการเปลี่ยนแปลงนาที ในร่างกาย ในความลึก ASL18 และพฤติกรรม MCT19 เพื่อวัดความชุ่มชื้นของพื้นผิวช่องก๊าซโดยตรง และใช้เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการรักษาในระยะเริ่มต้นนอกจากนี้ วิธีการให้คะแนน MCT ของเราใช้อนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10–35 µm ซึ่งประกอบด้วยอลูมินาหรือแก้วดัชนีการหักเหของแสงสูง เป็นเครื่องหมาย MCT ที่มองเห็นได้ด้วย PB-PCXI21ทั้งสองวิธีเหมาะสำหรับการถ่ายภาพอนุภาคหลายประเภท รวมถึง MP
เนื่องจากความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาสูง การทดสอบ ASL และ MCT ที่ใช้ PB-PCXI ของเราจึงเหมาะสมอย่างยิ่งในการศึกษาไดนามิกและรูปแบบพฤติกรรมของอนุภาคเดี่ยวและอนุภาคจำนวนมาก ในวิฟ เพื่อช่วยให้เราเข้าใจและปรับวิธีการส่งยีน MP ให้เหมาะสมแนวทางที่เราใช้ที่นี่อิงจากการศึกษาของเราโดยใช้ลำแสง SPring-8 BL20B2 ซึ่งเรามองเห็นการเคลื่อนไหวของของไหลหลังจากส่งเวกเตอร์จำลองปริมาณหนึ่งเข้าไปในทางเดินหายใจของจมูกและปอดของหนู เพื่อช่วยอธิบายรูปแบบการแสดงออกของยีนที่ต่างกันที่สังเกตได้ ในยีนของเราการศึกษาในสัตว์ทดลองด้วยขนาดพาหะ 3.4
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ซินโครตรอน PB-PCXI เพื่อแสดงภาพการเคลื่อนไหว ในร่างกาย ของชุด MPs ในหลอดลมของหนูที่มีชีวิตการศึกษาเกี่ยวกับภาพ PB-PCXI เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดสอบซีรีส์ MP ความแรงของสนามแม่เหล็ก และตำแหน่งเพื่อตรวจสอบผลกระทบต่อการเคลื่อนไหวของ MPเราสันนิษฐานว่าสนามแม่เหล็กภายนอกจะช่วยให้ MF ที่ส่งอยู่หรือเคลื่อนที่ไปยังพื้นที่เป้าหมายการศึกษาเหล่านี้ยังช่วยให้เราสามารถระบุการกำหนดค่าแม่เหล็กที่จะเพิ่มปริมาณอนุภาคที่เหลืออยู่ในหลอดลมหลังจากการสะสมในการศึกษาชุดที่สอง เรามุ่งเป้าที่จะใช้การกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดนี้เพื่อสาธิตรูปแบบการถ่ายโอนที่เป็นผลจากการส่ง LV-MPs ในร่างกาย ไปยังทางเดินหายใจของหนู บนสมมติฐานว่าการส่ง LV-MPs ในบริบทของการกำหนดเป้าหมายทางเดินหายใจจะส่งผลให้ ในประสิทธิภาพการถ่ายโอน LV ที่เพิ่มขึ้น-
การศึกษาในสัตว์ทั้งหมดดำเนินการตามระเบียบการที่ได้รับอนุมัติจากมหาวิทยาลัยแอดิเลด (M-2019-060 และ M-2020-022) และคณะกรรมการจริยธรรมสัตว์ซินโครตรอน SPring-8การทดลองดำเนินการตามคำแนะนำของ ARRIVE
ภาพเอ็กซ์เรย์ทั้งหมดถ่ายที่ลำแสง BL20XU ที่ซินโครตรอน SPring-8 ในญี่ปุ่นโดยใช้การตั้งค่าที่คล้ายกับที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 21,22โดยสรุป กล่องทดลองอยู่ห่างจากวงแหวนจัดเก็บซินโครตรอน 245 เมตรระยะห่างจากตัวอย่างถึงเครื่องตรวจจับ 0.6 ม. ใช้สำหรับการศึกษาการถ่ายภาพอนุภาค และ 0.3 ม. สำหรับการศึกษาการถ่ายภาพ ในสิ่งมีชีวิต เพื่อสร้างเอฟเฟกต์คอนทราสต์ของเฟสใช้ลำแสงเอกรงค์เดียวที่มีพลังงาน 25 keVภาพได้มาโดยใช้เครื่องแปลงสัญญาณเอ็กซ์เรย์ความละเอียดสูง (SPring-8 BM3) ควบคู่กับเครื่องตรวจจับ sCMOSทรานสดิวเซอร์แปลงรังสีเอกซ์เป็นแสงที่มองเห็นได้โดยใช้เครื่องเรืองแสงวาบหนา 10 µm (Gd3Al2Ga3O12) ซึ่งจากนั้นจะถูกส่งตรงไปยังเซ็นเซอร์ sCMOS โดยใช้วัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์ ×10 (NA 0.3)เครื่องตรวจจับ sCMOS คือ Orca-Flash4.0 (Hamamatsu Photonics, ญี่ปุ่น) โดยมีขนาดอาเรย์ 2048 × 2048 พิกเซลและขนาดพิกเซลดิบ 6.5 × 6.5 µmการตั้งค่านี้ให้ขนาดพิกเซลไอโซโทรปิกที่มีประสิทธิภาพ 0.51 µm และขอบเขตการมองเห็นประมาณ 1.1 มม. × 1.1 มม.เลือกระยะเวลาเปิดรับแสง 100 มิลลิวินาทีเพื่อเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนของอนุภาคแม่เหล็กภายในและภายนอกทางเดินหายใจ ในขณะเดียวกันก็ลดความผิดปกติของการเคลื่อนไหวที่เกิดจากการหายใจให้เหลือน้อยที่สุดสำหรับการศึกษาในสัตว์ทดลอง มีการใช้ชัตเตอร์เอ็กซเรย์แบบเร็วในเส้นทางเอ็กซ์เรย์เพื่อจำกัดปริมาณรังสีโดยการปิดกั้นลำแสงเอ็กซ์เรย์ระหว่างการเปิดรับแสง
ไม่ได้ใช้สื่อ LV ในการศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายภาพ SPring-8 PB-PCXI เนื่องจากห้องถ่ายภาพ BL20XU ไม่ได้รับการรับรองความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 2แต่เราเลือก MP ที่มีลักษณะเฉพาะจำนวนมากจากผู้ขายเชิงพาณิชย์สองราย ซึ่งครอบคลุมขนาด วัสดุ ความเข้มข้นของเหล็ก และการใช้งานต่างๆ กัน อันดับแรกเลยเพื่อทำความเข้าใจว่าสนามแม่เหล็กส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของ MP ในเส้นเลือดฝอยแก้วอย่างไร จากนั้นจึงเลือก ทางเดินหายใจที่มีชีวิตพื้นผิว.ขนาดของ MP แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.25 ถึง 18 µm และทำจากวัสดุหลายชนิด (ดูตารางที่ 1) แต่ไม่ทราบองค์ประกอบของแต่ละตัวอย่าง รวมถึงขนาดของอนุภาคแม่เหล็กใน MP ด้วยจากการศึกษา MCT ที่ครอบคลุมของเรา 19, 20, 21, 23, 24 เราคาดหวังว่าจะสามารถมองเห็น MP ลงไปได้ถึง 5 µm บนพื้นผิวทางเดินหายใจของหลอดลม ตัวอย่างเช่น โดยการลบเฟรมที่ต่อเนื่องกันเพื่อดูการมองเห็นที่ดีขึ้นของการเคลื่อนไหวของ MPMP เดี่ยวที่ 0.25 µm นั้นเล็กกว่าความละเอียดของอุปกรณ์สร้างภาพ แต่ PB-PCXI คาดว่าจะตรวจจับคอนทราสต์เชิงปริมาตรและการเคลื่อนที่ของของเหลวบนพื้นผิวที่พวกมันสะสมอยู่หลังจากถูกสะสม
ตัวอย่าง ส.ส. แต่ละคนในตารางเตรียม 1 ในเส้นเลือดฝอยแก้ว 20 μl (Drummond Microcaps, PA, USA) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 0.63 มม.อนุภาคทางร่างกายมีอยู่ในน้ำ ในขณะที่อนุภาค CombiMag มีอยู่ในของเหลวที่เป็นกรรมสิทธิ์ของผู้ผลิตแต่ละหลอดเต็มไปด้วยของเหลวครึ่งหนึ่ง (ประมาณ 11 µl) และวางไว้บนที่ยึดตัวอย่าง (ดูรูปที่ 1)เส้นเลือดฝอยแก้วถูกวางในแนวนอนบนเวทีในห้องสร้างภาพ ตามลำดับ และวางไว้ที่ขอบของของเหลวแม่เหล็กเปลือกนิกเกิลเส้นผ่านศูนย์กลาง 19 มม. (ยาว 28 มม.) ทำจากธาตุหายาก นีโอไดเมียม เหล็กและโบรอน (NdFeB) (N35, cat. no. LM1652, Jaycar Electronics, ออสเตรเลีย) โดยมีปริมาณคงเหลือ 1.17 T ติดอยู่กับ แยกตารางการถ่ายโอนเพื่อให้บรรลุการเปลี่ยนตำแหน่งของคุณจากระยะไกลระหว่างการเรนเดอร์การถ่ายภาพรังสีเอกซ์เริ่มต้นเมื่อแม่เหล็กอยู่ในตำแหน่งเหนือตัวอย่างประมาณ 30 มม. และได้ภาพที่ 4 เฟรมต่อวินาทีในระหว่างการถ่ายภาพ แม่เหล็กจะถูกนำมาใกล้กับหลอดแก้วคาปิลลารี (ที่ระยะห่างประมาณ 1 มม.) จากนั้นเคลื่อนไปตามหลอดเพื่อประเมินผลของความแรงของสนามและตำแหน่งของ
การตั้งค่าการถ่ายภาพภายนอกร่างกายที่มีตัวอย่าง MP ในเส้นเลือดฝอยแก้วในขั้นตอนการแปลตัวอย่าง xyทางเดินของลำแสงเอ็กซ์เรย์จะมีเส้นประสีแดงกำกับไว้
เมื่อการมองเห็นภายนอกร่างกายของ MP เกิดขึ้น ชุดย่อยของพวกมันได้รับการทดสอบ ภายในร่างกาย กับหนูขาววิสตาร์เผือกเพศเมีย (อายุ ~ 12 สัปดาห์, ~200 กรัม)เมเดโทมิดีน 0.24 มก./กก. (Domitor®, Zenoaq, ญี่ปุ่น), มิดาโซแลม 3.2 มก./กก. (Dormicum®, Astellas Pharma ประเทศญี่ปุ่น) และบิวตอร์ฟานอล 4 มก./กก. (Vetorphale®, Meiji Seika)หนูถูกดมยาสลบด้วยส่วนผสมของฟาร์มา (ญี่ปุ่น) โดยการฉีดเข้าช่องท้องหลังจากการดมยาสลบ พวกเขาเตรียมพร้อมสำหรับการถ่ายภาพโดยการเอาขนรอบๆ หลอดลมออก ใส่ท่อช่วยหายใจ (ET; 16 Ga intravenous cannula, Terumo BCT) และตรึงพวกมันไว้ในตำแหน่งหงายบนแผ่นถ่ายภาพที่ทำขึ้นเป็นพิเศษซึ่งมีถุงเก็บความร้อน เพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกาย22. จากนั้นติดแผ่นถ่ายภาพเข้ากับระยะตัวอย่างในกล่องถ่ายภาพด้วยมุมเล็กน้อยเพื่อจัดตำแหน่งหลอดลมในแนวนอนบนภาพเอ็กซ์เรย์ ดังแสดงในรูปที่ 2a
( a ) การตั้งค่าการถ่ายภาพ In vivo ในชุดสร้างภาพ SPring-8 เส้นทางลำแสง X-ray ที่ทำเครื่องหมายด้วยเส้นประสีแดง( b, c ) การแปลตำแหน่งแม่เหล็ก Tracheal ดำเนินการจากระยะไกลโดยใช้กล้อง IP สองตัวที่ติดตั้งมุมฉากทางด้านซ้ายของภาพบนหน้าจอ คุณจะเห็นห่วงลวดที่ยึดส่วนหัวและท่อส่งที่ติดตั้งอยู่ภายในท่อ ET
ระบบปั๊มหลอดฉีดยาควบคุมระยะไกล (UMP2, World Precision Instruments, ซาราโซตา, ฟลอริดา) โดยใช้หลอดฉีดยาแก้วขนาด 100 ไมโครลิตรเชื่อมต่อกับท่อ PE10 (OD 0.61 มม., ID 0.28 มม.) โดยใช้เข็ม 30 Gaทำเครื่องหมายท่อเพื่อให้แน่ใจว่าปลายอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องในหลอดลมเมื่อใส่ท่อช่วยหายใจลูกสูบกระบอกฉีดถูกถอดออกโดยใช้ไมโครปั๊ม และปลายของท่อถูกจุ่มลงในตัวอย่าง MP ที่จะจัดส่งจากนั้นท่อนำส่งที่บรรจุไว้จะถูกสอดเข้าไปในท่อช่วยหายใจ โดยวางส่วนปลายไว้ที่ส่วนที่แข็งแกร่งที่สุดของสนามแม่เหล็กที่เราคาดไว้การรับภาพได้รับการควบคุมโดยใช้เครื่องตรวจจับลมหายใจที่เชื่อมต่อกับกล่องจับเวลาที่ใช้ Arduino และสัญญาณทั้งหมด (เช่น อุณหภูมิ การหายใจ การเปิด/ปิดชัตเตอร์ และการรับภาพ) ได้รับการบันทึกโดยใช้ Powerlab และ LabChart (AD Instruments, ซิดนีย์, ออสเตรเลีย) 22 เมื่อถ่ายภาพ เมื่อตัวเรือนไม่พร้อมใช้งาน กล้อง IP สองตัว (Panasonic BB-SC382) จะถูกวางตำแหน่งห่างกันประมาณ 90° และใช้เพื่อควบคุมตำแหน่งของแม่เหล็กที่สัมพันธ์กับหลอดลมระหว่างการถ่ายภาพ (รูปที่ 2b, c)เพื่อลดปัญหาในการเคลื่อนไหวให้เหลือน้อยที่สุด จะได้ภาพหนึ่งภาพต่อการหายใจในระหว่างที่ราบทางเดินหายใจส่วนปลาย
แม่เหล็กติดอยู่กับขั้นที่สอง ซึ่งอาจอยู่ในระยะไกลที่ด้านนอกของตัวสร้างภาพมีการทดสอบตำแหน่งและโครงร่างต่างๆ ของแม่เหล็ก รวมถึง: วางไว้ที่มุมประมาณ 30° เหนือหลอดลม (โครงร่างแสดงในรูปที่ 2a และ 3a)แม่เหล็กอันหนึ่งอยู่เหนือสัตว์และอีกอันด้านล่าง โดยมีเสาตั้งไว้เพื่อดึงดูด (รูปที่ 3b)แม่เหล็กหนึ่งอันอยู่เหนือสัตว์และอีกอันอยู่ด้านล่าง โดยมีขั้วตั้งไว้สำหรับการผลัก (รูปที่ 3c) และแม่เหล็กหนึ่งอันด้านบนและตั้งฉากกับหลอดลม (รูปที่ 3d)หลังจากตั้งค่าสัตว์และแม่เหล็ก และโหลด MP ที่ทดสอบลงในปั๊มกระบอกฉีด ให้ส่งปริมาณ 50 µl ที่อัตรา 4 µl/วินาที เมื่อได้รับภาพจากนั้นแม่เหล็กจะเคลื่อนไปมาตามหรือข้ามหลอดลมในขณะที่ยังคงรับภาพต่อไป
การกำหนดค่าแม่เหล็กสำหรับการถ่ายภาพในสิ่งมีชีวิต (a) แม่เหล็กหนึ่งอันเหนือหลอดลมที่มุมประมาณ 30° (b) แม่เหล็กสองตัวที่กำหนดค่าสำหรับการดึงดูด (c) แม่เหล็กสองตัวที่กำหนดค่าไว้สำหรับการผลัก (d) แม่เหล็กหนึ่งอันด้านบนและตั้งฉากกับ หลอดลมผู้สังเกตการณ์มองลงมาจากปากไปยังปอดผ่านหลอดลม และลำแสงเอ็กซ์เรย์ผ่านด้านซ้ายของหนูและออกจากด้านขวาแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ไปตามความยาวของทางเดินหายใจหรือซ้ายและขวาเหนือหลอดลมในทิศทางของลำแสงเอ็กซ์เรย์
นอกจากนี้เรายังพยายามตรวจสอบการมองเห็นและพฤติกรรมของอนุภาคในทางเดินหายใจในกรณีที่ไม่มีการหายใจและอัตราการเต้นของหัวใจผสมกันดังนั้น เมื่อสิ้นสุดช่วงการถ่ายภาพ สัตว์จึงถูกการุณยฆาตอย่างมนุษย์เนื่องจากการใช้ยาเกินขนาดเพนโทบาร์บาร์บิทัล (Somnopentyl, Pitman-Moore, Washington Crossing, USA; ~65 มก./กก. ip)สัตว์บางตัวถูกปล่อยทิ้งไว้บนแท่นสร้างภาพ และหลังจากหยุดหายใจและการเต้นของหัวใจ กระบวนการถ่ายภาพก็ถูกทำซ้ำ โดยเพิ่มขนาดยาของ MP เพิ่มเติม หากไม่มีมองเห็น MP บนพื้นผิวทางเดินหายใจ
รูปภาพที่ได้ได้รับการแก้ไขสำหรับสนามที่เรียบและมืด จากนั้นประกอบเป็นภาพยนตร์ (20 เฟรมต่อวินาที; 15–25 × ความเร็วปกติขึ้นอยู่กับอัตราการหายใจ) โดยใช้สคริปต์ที่กำหนดเองที่เขียนใน MATLAB (R2020a, The Mathworks)
การศึกษาทั้งหมดเกี่ยวกับการนำส่งเวกเตอร์ยีน LV ดำเนินการที่ศูนย์วิจัยสัตว์ทดลองของมหาวิทยาลัยแอดิเลด และมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ผลการทดลอง SPring-8 เพื่อประเมินว่าการนำส่ง LV-MP ต่อหน้าสนามแม่เหล็กจะช่วยเพิ่มการถ่ายโอนยีน ในร่างกาย หรือไม่ .เพื่อประเมินผลกระทบของ MF และสนามแม่เหล็ก สัตว์สองกลุ่มได้รับการรักษา: กลุ่มหนึ่งฉีดด้วย LV MF พร้อมตำแหน่งแม่เหล็ก และอีกกลุ่มถูกฉีดด้วยกลุ่มควบคุมด้วย LV MF โดยไม่มีแม่เหล็ก
เวกเตอร์ของยีน LV ถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 25, 26เวกเตอร์ LacZ แสดงออกถึงยีนเบต้ากาแลคโตซิเดสที่ถูกแปลด้วยนิวเคลียร์ซึ่งขับเคลื่อนโดยโปรโมเตอร์ที่เป็นส่วนประกอบของ MPSV (LV-LacZ) ซึ่งสร้างผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาสีน้ำเงินในเซลล์ที่ถูกแปลงสัญญาณ ซึ่งมองเห็นได้ที่ด้านหน้าและส่วนของเนื้อเยื่อปอดการไตเตรทดำเนินการในการเพาะเลี้ยงเซลล์โดยการนับจำนวนเซลล์บวก LacZ ด้วยตนเองโดยใช้ฮีโมไซโตมิเตอร์เพื่อคำนวณไทเทอร์ในหน่วย TU/มล.ตัวพาจะถูกเก็บรักษาด้วยการแช่แข็งที่อุณหภูมิ -80°C ละลายก่อนใช้งาน และผูกเข้ากับ CombiMag โดยการผสม 1:1 และบ่มบนน้ำแข็งเป็นเวลาอย่างน้อย 30 นาทีก่อนนำส่ง
หนู Sprague Dawley ปกติ (n = 3 ตัว/กลุ่ม, ~2-3 ip ที่ได้รับการดมยาสลบที่มีส่วนผสมของยาเมเดโทมิดีน 0.4 มก./กก. (Domitor, Ilium, ออสเตรเลีย) และคีตามีน 60 มก./กก. (Ilium, ออสเตรเลีย) ที่อายุ 1 เดือน) ip ) การฉีดและการใส่สายสวนทางปากโดยไม่ต้องผ่าตัดด้วยสายฉีดเข้าเส้นเลือดดำขนาด 16 Gaเพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อเยื่อของทางเดินหายใจได้รับการถ่ายทอดระดับ LV มันถูกปรับสภาพโดยใช้โปรโตคอลการรบกวนทางกลที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โดยที่พื้นผิวของทางเดินหายใจในหลอดลมถูกถูในแนวแกนด้วยตะกร้าลวด (N-Circle, เครื่องสกัดนิทินอลโดยไม่มีปลาย NTSE-022115 ) -UDH คุกเมดิคอล สหรัฐอเมริกา) 30 หน้า 28จากนั้น ประมาณ 10 นาทีหลังจากการก่อกวนในตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพ การบริหารหลอดลมของ LV-MP ก็ถูกดำเนินการ
สนามแม่เหล็กที่ใช้ในการทดลองนี้ได้รับการกำหนดค่าคล้ายกับการศึกษารังสีเอกซ์ในสิ่งมีชีวิต โดยมีแม่เหล็กชนิดเดียวกันยึดอยู่เหนือหลอดลมด้วยที่หนีบขดลวดกลั่น (รูปที่ 4)ปริมาตร 50 ไมโครลิตร (ส่วนลงตัว 2 x 25 ไมโครลิตร) ของ LV-MP ถูกส่งไปยังหลอดลม (n = สัตว์ 3 ตัว) โดยใช้ปิเปตปลายเจลตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้กลุ่มควบคุม (สัตว์ n = 3 ตัว) ได้รับ LV-MP เดียวกันโดยไม่ต้องใช้แม่เหล็กหลังจากเสร็จสิ้นการแช่ cannula จะถูกเอาออกจากท่อช่วยหายใจ และสัตว์จะถูกต่อท่อช่วยหายใจแม่เหล็กจะคงอยู่กับที่เป็นเวลา 10 นาทีก่อนที่จะถอดออกหนูถูกฉีดเข้าใต้ผิวหนังด้วย meloxicam (1 มล./กก.) (Ilium, ออสเตรเลีย) ตามด้วยการถอนยาชาโดยการฉีดเข้าช่องท้อง 1 มก./กก. atipamazole ไฮโดรคลอไรด์ (Antisedan, Zoetis, ออสเตรเลีย)หนูได้รับความอบอุ่นและสังเกตจนกระทั่งหายจากการดมยาสลบอย่างสมบูรณ์
อุปกรณ์นำส่ง LV-MP ในตู้ความปลอดภัยทางชีวภาพคุณจะเห็นว่าปลอก Luer-lock สีเทาอ่อนของท่อ ET ยื่นออกมาจากปาก และปลายปิเปตเจลที่แสดงในรูปถูกสอดผ่านท่อ ET ไปจนถึงความลึกที่ต้องการเข้าไปในหลอดลม
หนึ่งสัปดาห์หลังจากขั้นตอนการบริหารให้ LV-MP สัตว์ถูกสังเวยอย่างมนุษย์ปุถุชนโดยการสูดดม CO2 100% และการแสดงออกของ LacZ ได้รับการประเมินโดยใช้การบำบัด X-gal มาตรฐานของเราวงแหวนกระดูกอ่อนหางส่วนใหญ่สามวงถูกถอดออกเพื่อให้แน่ใจว่าความเสียหายทางกลหรือการกักเก็บของเหลวเนื่องจากการวางท่อช่วยหายใจจะไม่รวมอยู่ในการวิเคราะห์หลอดลมแต่ละอันถูกตัดตามยาวเพื่อให้ได้สองซีกสำหรับการวิเคราะห์ และวางไว้ในถ้วยที่มียางซิลิโคน (Sylgard, Dow Inc) โดยใช้เข็ม Minutien (เครื่องมือวิทยาศาสตร์ชั้นดี) เพื่อให้เห็นภาพพื้นผิวของลูมินัลการกระจายตัวและลักษณะของเซลล์ที่ถูกแปลงได้รับการยืนยันโดยการถ่ายภาพด้านหน้าโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ Nikon (SMZ1500) พร้อมกล้อง DigiLite และซอฟต์แวร์ TCapture (Tucsen Photonics, จีน)ภาพได้มาโดยใช้กำลังขยาย 20 เท่า (รวมถึงการตั้งค่าสูงสุดสำหรับความกว้างเต็มของหลอดลม) โดยแสดงความยาวทั้งหมดของหลอดลมทีละขั้นตอน ซึ่งทำให้เกิดการเหลื่อมซ้อนกันที่เพียงพอระหว่างแต่ละภาพเพื่อให้ภาพสามารถ "ต่อ" ได้จากนั้น รูปภาพจากหลอดลมแต่ละอันจะถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นภาพคอมโพสิตเดียวโดยใช้ Composite Image Editor เวอร์ชัน 2.0.3 (Microsoft Research) โดยใช้อัลกอริธึมการเคลื่อนที่ในระนาบ พื้นที่ของการแสดงออกของ LacZ ภายในภาพคอมโพสิตของหลอดลมจากสัตว์แต่ละตัวถูกหาปริมาณโดยใช้สคริปต์ MATLAB อัตโนมัติ (R2020a, MathWorks) ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า โดยใช้การตั้งค่า 0.35 < Hue < 0.58, ความอิ่มตัว > 0.15 และความคุ้มค่า < 0.7 พื้นที่ของการแสดงออกของ LacZ ภายในภาพคอมโพสิตหลอดลมจากสัตว์แต่ละตัวถูกหาปริมาณโดยใช้สคริปต์ MATLAB อัตโนมัติ (R2020a, MathWorks) ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า โดยใช้การตั้งค่า 0.35 < Hue < 0.58, ความอิ่มตัว > 0.15 และความคุ้มค่า < 0.7 пощадкспрессииเฉพาะ lacz составบูน оматизированогосценария matlab (r2020a, mathworks), какописаноране 28, с значение <0 ,7. พื้นที่ของการแสดงออกของ LacZ ในภาพหลอดลมคอมโพสิตจากสัตว์แต่ละตัวถูกหาปริมาณโดยใช้สคริปต์ MATLAB อัตโนมัติ (R2020a, MathWorks) ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า โดยใช้การตั้งค่า 0.350.15 และค่า<0 .7如前所述，使用自动MATLAB 脚本（R2020a，MathWorks）对来自每只动物的气管复合体中的LacZ 表达区域进行量化，使用0.3 5 < 色调< 0.58、饱和度> 0.15 和值< 0.7 的设置。如 前所 述 , 自动 自动 Matlab 脚本 （（r2020a ， Mathworks） 来自 每 只 的 气管 复合 量化 ， 使用 使用 使用 0.35 <色调 <0.58 、> 0.15 和值 <0.7 的。。。。。 .................... สะโพก Области экспрессии LacZ на составных изображениях трахеи каждого животного количественно определяли с использованием тизированного сценария MATLAB (R2020a, MathWorks), как описано ранее, с использованием настроек 0,35 <оттенок <0,58, насыщенность> 0,15 и มูลค่า <0,7 . พื้นที่ของการแสดงออกของ LacZ บนภาพคอมโพสิตของหลอดลมของสัตว์แต่ละตัวถูกหาปริมาณโดยใช้สคริปต์ MATLAB อัตโนมัติ (R2020a, MathWorks) ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ โดยใช้การตั้งค่า 0.35 < ฮิว < 0.58, ความอิ่มตัว > 0.15 และค่า < 0.7ด้วยการติดตามรูปทรงของเนื้อเยื่อใน GIMP v2.10.24 หน้ากากจะถูกสร้างขึ้นด้วยตนเองสำหรับภาพคอมโพสิตแต่ละภาพเพื่อระบุพื้นที่เนื้อเยื่อและป้องกันการตรวจจับที่ผิดพลาดภายนอกเนื้อเยื่อหลอดลมพื้นที่ที่มีรอยเปื้อนจากภาพรวมทั้งหมดจากสัตว์แต่ละตัวจะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้พื้นที่ที่มีรอยเปื้อนทั้งหมดสำหรับสัตว์ตัวนั้นจากนั้นพื้นที่ที่ทาสีจะถูกหารด้วยพื้นที่ทั้งหมดของหน้ากากเพื่อให้ได้พื้นที่ปกติ
หลอดลมแต่ละหลอดถูกฝังในพาราฟินและแบ่งส่วนหนา 5 ไมโครเมตรส่วนต่างๆ ถูกขัดขวางด้วยสีแดงเร็วที่เป็นกลางเป็นเวลา 5 นาที และได้ภาพโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ Nikon Eclipse E400, กล้อง DS-Fi3 และซอฟต์แวร์จับภาพองค์ประกอบ NIS (เวอร์ชัน 5.20.00)
การวิเคราะห์ทางสถิติทั้งหมดดำเนินการใน GraphPad Prism v9 (GraphPad Software, Inc.)กำหนดนัยสำคัญทางสถิติที่ p ≤ 0.05ทดสอบความเป็นมาตรฐานโดยใช้การทดสอบชาปิโร-วิลค์ และประเมินความแตกต่างในการย้อมสี LacZ โดยใช้การทดสอบทีแบบไม่มีคู่
MP หกตัวที่อธิบายไว้ในตารางที่ 1 ได้รับการตรวจสอบโดย PCXI และการมองเห็นได้อธิบายไว้ในตารางที่ 2 MP โพลีสไตรีนสองตัว (MP1 และ MP2; 18 µm และ 0.25 µm ตามลำดับ) ไม่สามารถมองเห็นได้โดย PCXI แต่ตัวอย่างที่เหลือสามารถระบุได้ (ตัวอย่างแสดงในรูปที่ 5)MP3 และ MP4 มองเห็นได้ไม่ชัดเจน (10-15% Fe3O4; 0.25 µm และ 0.9 µm ตามลำดับ)แม้ว่า MP5 (98% Fe3O4; 0.25 µm) จะมีอนุภาคที่เล็กที่สุดบางส่วนที่ทดสอบ แต่ก็เป็นอนุภาคที่เด่นชัดที่สุดผลิตภัณฑ์ CombiMag MP6 แยกแยะได้ยากในทุกกรณี ความสามารถในการตรวจจับ MF ของเราได้รับการปรับปรุงอย่างมากโดยการเคลื่อนแม่เหล็กไปมาขนานกับเส้นเลือดฝอยเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ออกจากเส้นเลือดฝอย อนุภาคก็จะถูกดึงออกมาเป็นสายโซ่ยาว แต่เมื่อแม่เหล็กเข้าใกล้และความแรงของสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น ห่วงโซ่ของอนุภาคจะสั้นลงเมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ไปยังพื้นผิวด้านบนของเส้นเลือดฝอย (ดูวิดีโอเสริม S1 : MP4) เพิ่มความหนาแน่นของอนุภาคที่พื้นผิวในทางกลับกัน เมื่อแม่เหล็กถูกลบออกจากเส้นเลือดฝอย ความแรงของสนามแม่เหล็กจะลดลง และ MP จัดเรียงใหม่เป็นสายโซ่ยาวที่ยื่นออกมาจากพื้นผิวด้านบนของเส้นเลือดฝอย (ดูวิดีโอเสริม S2: MP4)หลังจากที่แม่เหล็กหยุดเคลื่อนที่ อนุภาคจะยังคงเคลื่อนที่ต่อไปอีกระยะหนึ่งหลังจากถึงตำแหน่งสมดุลขณะที่ MP เคลื่อนที่เข้าหาและออกจากพื้นผิวด้านบนของเส้นเลือดฝอย อนุภาคแม่เหล็กมีแนวโน้มที่จะดึงเศษซากผ่านของเหลว
การมองเห็น MP ภายใต้ PCXI แตกต่างกันอย่างมากระหว่างตัวอย่าง(ก) MP3, (ข) MP4, (ค) MP5 และ (ง) MP6ภาพทั้งหมดที่แสดงที่นี่ถ่ายด้วยแม่เหล็กซึ่งอยู่เหนือเส้นเลือดฝอยประมาณ 10 มม.วงกลมขนาดใหญ่ที่เห็นได้ชัดเจนคือฟองอากาศที่ติดอยู่ในเส้นเลือดฝอย ซึ่งแสดงให้เห็นลักษณะขอบขาวดำของภาพที่มีคอนทราสต์เฟสอย่างชัดเจนกล่องสีแดงแสดงถึงกำลังขยายที่ช่วยเพิ่มคอนทราสต์โปรดทราบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของวงจรแม่เหล็กในรูปทั้งหมดไม่ได้ปรับขนาดและใหญ่กว่าที่แสดงไว้ประมาณ 100 เท่า
ขณะที่แม่เหล็กเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและขวาไปตามด้านบนของเส้นเลือดฝอย มุมของสาย MP จะเปลี่ยนเพื่อให้อยู่ในแนวเดียวกับแม่เหล็ก (ดูรูปที่ 6) ซึ่งจะเป็นการกำหนดเส้นสนามแม่เหล็กสำหรับ MP3-5 หลังจากที่คอร์ดถึงมุมธรณีประตู อนุภาคจะลากไปตามพื้นผิวด้านบนของเส้นเลือดฝอยซึ่งมักส่งผลให้ MPs จัดกลุ่มออกเป็นกลุ่มใหญ่ใกล้กับบริเวณที่สนามแม่เหล็กแรงที่สุด (ดูวิดีโอเสริม S3: MP5)นอกจากนี้ยังเห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถ่ายภาพใกล้กับปลายเส้นเลือดฝอย ซึ่งทำให้ MP รวมตัวและมุ่งความสนใจไปที่ส่วนต่อประสานอากาศกับของเหลวอนุภาคใน MP6 ซึ่งแยกแยะได้ยากกว่าอนุภาคใน MP3-5 ไม่ได้ลากเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปตามเส้นเลือดฝอย แต่สาย MP แยกออกจากกัน ทำให้อนุภาคอยู่ในการมองเห็น (ดูวิดีโอเสริม S4: MP6)ในบางกรณี เมื่อสนามแม่เหล็กที่ใช้ถูกลดลงโดยการเคลื่อนแม่เหล็กเป็นระยะทางไกลจากบริเวณที่ถ่ายภาพ MP ที่เหลือจะค่อย ๆ ลงมาที่พื้นผิวด้านล่างของท่อด้วยแรงโน้มถ่วง โดยยังคงอยู่ในเส้นเชือก (ดูวิดีโอเสริม S5: MP3) .
มุมของสาย MP เปลี่ยนไปเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนไปทางขวาเหนือเส้นเลือดฝอย(ก) MP3, (ข) MP4, (ค) MP5 และ (ง) MP6กล่องสีแดงแสดงถึงกำลังขยายที่ช่วยเพิ่มคอนทราสต์โปรดทราบว่าวิดีโอเพิ่มเติมมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูล เนื่องจากเปิดเผยโครงสร้างอนุภาคและข้อมูลไดนามิกที่สำคัญซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ในภาพนิ่งเหล่านี้
การทดสอบของเราแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนแม่เหล็กไปมาอย่างช้าๆ ไปตามหลอดลมช่วยให้มองเห็น MF ในบริบทของการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน ในสิ่งมีชีวิตไม่มีการทดสอบในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากมองไม่เห็นเม็ดบีดโพลีสไตรีน (MP1 และ MP2) ในเส้นเลือดฝอยMF ที่เหลืออีกสี่ตัวแต่ละตัวได้รับการทดสอบในสิ่งมีชีวิต โดยมีแกนยาวของแม่เหล็กวางอยู่เหนือหลอดลมที่มุมประมาณ 30° ถึงแนวตั้ง (ดูรูปที่ 2b และ 3a) เนื่องจากสิ่งนี้ส่งผลให้โซ่ MF ยาวขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น กว่าแม่เหล็ก-การกำหนดค่าสิ้นสุดลงไม่พบ MP3, MP4 และ MP6 ในหลอดลมของสัตว์ที่มีชีวิตใด ๆเมื่อมองเห็นระบบทางเดินหายใจของหนูหลังจากการฆ่าสัตว์อย่างมนุษย์ อนุภาคยังคงมองไม่เห็นแม้ว่าจะเพิ่มปริมาตรเพิ่มเติมโดยใช้ปั๊มหลอดฉีดยาก็ตามMP5 มีปริมาณเหล็กออกไซด์สูงที่สุดและเป็นอนุภาคเดียวที่มองเห็นได้ ดังนั้นจึงใช้ในการประเมินและระบุลักษณะพฤติกรรมของ MP ในสิ่งมีชีวิต
การวางตำแหน่งแม่เหล็กไว้เหนือหลอดลมระหว่างการใส่ MF ส่งผลให้ MF จำนวนมากกระจุกตัวอยู่ในขอบเขตการมองเห็น แต่ไม่ใช่ทั้งหมดการที่อนุภาคเข้าไปในหลอดลมจะสังเกตได้ดีที่สุดในสัตว์ที่ถูกการุณยฆาตอย่างมนุษย์รูปที่ 7 และวิดีโอเสริม S6: MP5 แสดงการจับแม่เหล็กอย่างรวดเร็วและการจัดตำแหน่งของอนุภาคบนพื้นผิวของหลอดลมหน้าท้อง ซึ่งบ่งชี้ว่า MPs สามารถกำหนดเป้าหมายไปยังพื้นที่ที่ต้องการของหลอดลมได้เมื่อทำการค้นหาในระยะไกลมากขึ้นตามหลอดลมหลังการนำส่ง MF จะพบว่า MF บางตัวนั้นอยู่ใกล้กับคารินามากกว่า ซึ่งบ่งชี้ว่าความแรงของสนามแม่เหล็กไม่เพียงพอที่จะรวบรวมและยึด MF ทั้งหมด เนื่องจากพวกมันถูกส่งผ่านบริเวณที่มีความแรงของสนามแม่เหล็กสูงสุดในระหว่างการให้ของเหลวกระบวนการ.อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของ MP หลังคลอดจะสูงขึ้นรอบๆ บริเวณภาพ ซึ่งบ่งบอกว่า MP จำนวนมากยังคงอยู่ในบริเวณทางเดินหายใจซึ่งความแรงของสนามแม่เหล็กที่ใช้นั้นสูงที่สุด
รูปภาพของ (a) ก่อนและ (b) หลังการส่ง MP5 เข้าไปในหลอดลมของหนูที่ถูกการุณยฆาตเมื่อเร็ว ๆ นี้ โดยมีแม่เหล็กวางอยู่เหนือพื้นที่ถ่ายภาพพื้นที่ที่ปรากฎอยู่ระหว่างวงแหวนกระดูกอ่อนสองวงมีของเหลวอยู่ในทางเดินหายใจก่อนที่จะส่ง MPกล่องสีแดงแสดงถึงกำลังขยายที่ช่วยเพิ่มคอนทราสต์ภาพเหล่านี้นำมาจากวิดีโอที่แสดงใน S6: วิดีโอเสริม MP5
การเคลื่อนแม่เหล็กไปตามหลอดลม ในวิฟ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมุมของห่วงโซ่ MP บนพื้นผิวทางเดินหายใจ คล้ายกับที่สังเกตในเส้นเลือดฝอย (ดูรูปที่ 8 และวิดีโอเสริม S7: MP5)อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาของเรา ไม่สามารถลากสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไปตามพื้นผิวของระบบทางเดินหายใจที่มีชีวิตได้ ดังเช่นที่เส้นเลือดฝอยสามารถทำได้ในบางกรณี โซ่ MP จะยาวขึ้นเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและขวาสิ่งที่น่าสนใจคือ เรายังพบว่าสายโซ่อนุภาคเปลี่ยนความลึกของชั้นผิวของของเหลวเมื่อแม่เหล็กถูกเคลื่อนตามแนวยาวไปตามหลอดลม และขยายออกเมื่อแม่เหล็กถูกย้ายเหนือศีรษะโดยตรง และสายโซ่อนุภาคถูกหมุนไปยังตำแหน่งแนวตั้ง (ดู วิดีโอเสริม S7): MP5 เวลา 0:09 มุมขวาล่าง)รูปแบบการเคลื่อนที่ลักษณะเฉพาะเปลี่ยนไปเมื่อแม่เหล็กถูกเคลื่อนไปทางด้านข้างผ่านด้านบนของหลอดลม (กล่าวคือ ไปทางซ้ายหรือขวาของสัตว์ แทนที่จะเคลื่อนไปตามความยาวของหลอดลม)อนุภาคยังคงมองเห็นได้ชัดเจนในระหว่างการเคลื่อนที่ แต่เมื่อดึงแม่เหล็กออกจากหลอดลม ปลายของเส้นอนุภาคก็มองเห็นได้ชัดเจน (ดูวิดีโอเสริม S8: MP5 เริ่มต้นที่ 0:08)ซึ่งสอดคล้องกับพฤติกรรมที่สังเกตได้ของสนามแม่เหล็กภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กที่จ่ายไปในเส้นเลือดฝอยแก้ว
ภาพตัวอย่างแสดง MP5 ในหลอดลมของหนูที่ได้รับยาสลบเป็นๆ(a) แม่เหล็กถูกใช้เพื่อรับภาพด้านบนและด้านซ้ายของหลอดลม จากนั้น (b) หลังจากเลื่อนแม่เหล็กไปทางขวากล่องสีแดงแสดงถึงกำลังขยายที่ช่วยเพิ่มคอนทราสต์ภาพเหล่านี้มาจากวิดีโอที่แสดงในวิดีโอเสริมของ S7: MP5
เมื่อปรับขั้วทั้งสองในทิศเหนือ-ใต้ด้านบนและด้านล่างของหลอดลม (เช่น แรงดึงดูด รูปที่ 3b) คอร์ด MP จะปรากฏยาวขึ้นและตั้งอยู่บนผนังด้านข้างของหลอดลมมากกว่าบนพื้นผิวด้านหลังของหลอดลม หลอดลม (ดูภาคผนวก)วิดีโอ S9:MP5)อย่างไรก็ตาม ตรวจไม่พบอนุภาคที่มีความเข้มข้นสูงที่ตำแหน่งเดียว (เช่น พื้นผิวด้านหลังของหลอดลม) หลังจากการให้ของเหลวโดยใช้อุปกรณ์แม่เหล็กคู่ ซึ่งมักจะเกิดขึ้นกับอุปกรณ์แม่เหล็กตัวเดียวจากนั้น เมื่อแม่เหล็กตัวหนึ่งได้รับการกำหนดค่าให้ผลักขั้วตรงข้าม (รูปที่ 3c) จำนวนอนุภาคที่มองเห็นได้ในขอบเขตการมองเห็นจะไม่เพิ่มขึ้นหลังคลอดการตั้งค่าแม่เหล็กทั้งสองแบบเป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากความแรงของสนามแม่เหล็กสูงซึ่งดึงดูดหรือผลักแม่เหล็กตามลำดับจากนั้น การตั้งค่าจะเปลี่ยนเป็นแม่เหล็กเดี่ยวขนานกับทางเดินหายใจ แต่ผ่านทางเดินหายใจในมุม 90 องศา เพื่อให้เส้นแรงตัดผ่านผนังหลอดลมในมุมฉาก (รูปที่ 3 มิติ) ซึ่งเป็นการวางแนวที่มีจุดประสงค์เพื่อกำหนดความเป็นไปได้ของการรวมตัวของอนุภาคบน ผนังด้านข้างจะถูกสังเกตอย่างไรก็ตาม ในการกำหนดค่านี้ ไม่มีการเคลื่อนที่ของการสะสม MF หรือการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กที่สามารถระบุได้จากผลลัพธ์ทั้งหมดเหล่านี้ มีการเลือกการกำหนดค่าด้วยแม่เหล็กเดี่ยวและการวางแนว 30 องศาสำหรับการศึกษา ในสัตว์ทดลอง ของพาหะของยีน (รูปที่ 3a)
เมื่อสัตว์ถูกถ่ายภาพหลายครั้งทันทีหลังจากการสังเวยมนุษย์ การไม่มีการเคลื่อนไหวของเนื้อเยื่อรบกวนหมายความว่าเส้นอนุภาคที่ละเอียดและสั้นกว่าสามารถมองเห็นได้ในสนามระหว่างกระดูกอ่อนที่ชัดเจน ซึ่ง 'แกว่ง' ตามการเคลื่อนที่ในการแปลของแม่เหล็กมองเห็นการมีอยู่และการเคลื่อนที่ของอนุภาค MP6 ได้ชัดเจน
ไตเตอร์ของ LV-LacZ คือ 1.8 x 108 IU/mL และหลังจากผสม 1:1 กับ CombiMag MP (MP6) สัตว์ต่างๆ จะถูกฉีดด้วยขนาดยา 50 µl ของหลอดลมขนาด 9 x 107 IU/ml ของพาหนะ LV (เช่น 4.5 x 106 TU/หนู)-ในการศึกษาเหล่านี้ แทนที่จะเคลื่อนย้ายแม่เหล็กในระหว่างการคลอดบุตร เราได้จับแม่เหล็กไว้ในตำแหน่งเดียวเพื่อตรวจสอบว่าการถ่ายโอนระดับ LV สามารถ (ก) สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้หรือไม่ เมื่อเปรียบเทียบกับการส่งเวกเตอร์ในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก และ (ข) ทางเดินลมหายใจสามารถทำได้หรือไม่ มีสมาธิเซลล์ที่ถูกถ่ายโอนไปยังพื้นที่เป้าหมายแม่เหล็กของระบบทางเดินหายใจส่วนบน
การมีอยู่ของแม่เหล็กและการใช้ CombiMag ร่วมกับเวกเตอร์ LV ไม่ได้ส่งผลเสียต่อสุขภาพของสัตว์ เช่นเดียวกับโปรโตคอลการนำส่งเวกเตอร์ LV มาตรฐานของเราภาพด้านหน้าของบริเวณหลอดลมที่ถูกรบกวนเชิงกล (รูปที่ 1 เพิ่มเติม) แสดงให้เห็นว่ากลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วย LV-MP มีระดับการถ่ายโอนที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อมีแม่เหล็ก (รูปที่ 9a)มีการย้อม LacZ สีน้ำเงินจำนวนเล็กน้อยในกลุ่มควบคุม (รูปที่ 9b)การหาปริมาณของบริเวณปกติที่ย้อมด้วย X-Gal แสดงให้เห็นว่าการบริหารงานของ LV-MP ในที่ที่มีสนามแม่เหล็กส่งผลให้มีการปรับปรุงประมาณ 6 เท่า (รูปที่ 9c)
ตัวอย่างภาพคอมโพสิตที่แสดงการถ่ายทอดผ่านหลอดลมด้วย LV-MP (a) เมื่อมีสนามแม่เหล็กและ (b) ในกรณีที่ไม่มีแม่เหล็ก(c) การปรับปรุงที่มีนัยสำคัญทางสถิติในพื้นที่ปกติของการถ่ายโอน LacZ ในหลอดลมด้วยการใช้แม่เหล็ก (*p = 0.029, t-test, n = 3 ต่อกลุ่ม, ค่าเฉลี่ย ± ข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย)
ส่วนที่มีรอยเปื้อนสีแดงอย่างรวดเร็วที่เป็นกลาง (ตัวอย่างแสดงในรูปที่ 2 เพิ่มเติม) บ่งชี้ว่ามีเซลล์ที่เปื้อน LacZ อยู่ในตัวอย่างเดียวกันและอยู่ในตำแหน่งเดียวกันกับที่รายงานก่อนหน้านี้
ความท้าทายที่สำคัญในการบำบัดด้วยยีนของทางเดินหายใจยังคงเป็นการแปลอนุภาคพาหะที่แม่นยำในพื้นที่ที่สนใจ และความสำเร็จของประสิทธิภาพการถ่ายโอนในระดับสูงในปอดเคลื่อนที่เมื่อมีการไหลของอากาศและการกำจัดเมือกที่ใช้งานอยู่สำหรับพาหะระดับ LV ที่มีจุดประสงค์เพื่อการรักษาโรคระบบทางเดินหายใจในโรคซิสติกไฟโบรซิส การเพิ่มระยะเวลาการคงอยู่ของอนุภาคพาหะในทางเดินหายใจที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าถือเป็นเป้าหมายที่ไม่สามารถบรรลุได้จนบัดนี้ตามที่ระบุไว้โดย Castellani และคณะ การใช้สนามแม่เหล็กเพื่อปรับปรุงการถ่ายโอนมีข้อได้เปรียบเหนือวิธีการจัดส่งยีนอื่น ๆ เช่น electroporation เนื่องจากสามารถรวมความเรียบง่าย ความประหยัด การจัดส่งแบบท้องถิ่น ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น และเวลาฟักตัวที่สั้นลงและอาจมีปริมาณยาน้อยกว่า10อย่างไรก็ตาม การสะสม และพฤติกรรมของอนุภาคแม่เหล็กในทางเดินหายใจ ภายในร่างกาย ภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็กภายนอกนั้นไม่เคยมีการอธิบายไว้ และในความเป็นจริง ความสามารถของวิธีนี้ในการเพิ่มระดับการแสดงออกของยีนในทางเดินหายใจที่มีชีวิตที่สมบูรณ์นั้นไม่ได้แสดงให้เห็น ในร่างกาย
การทดลองในหลอดทดลองกับ PCXI ซินโครตรอนแสดงให้เห็นว่าอนุภาคทั้งหมดที่เราทดสอบ ยกเว้น MP พอลิสไตรีน นั้นมองเห็นได้ในการตั้งค่าการถ่ายภาพที่เราใช้เมื่อมีสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจะก่อตัวเป็นเส้นลวด ซึ่งมีความยาวสัมพันธ์กับประเภทของอนุภาคและความแรงของสนามแม่เหล็ก (เช่น ความใกล้ชิดและการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก)ดังแสดงในรูปที่ 10 เส้นที่เราสังเกตนั้นถูกสร้างขึ้นเมื่ออนุภาคแต่ละอนุภาคกลายเป็นแม่เหล็กและเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กเฉพาะที่ของมันเองสนามที่แยกออกจากกันเหล่านี้ทำให้อนุภาคอื่นๆ ที่คล้ายกันรวมตัวกันและเชื่อมต่อกับการเคลื่อนที่ของสายโซ่เนื่องจากแรงเฉพาะที่จากแรงดึงดูดและแรงผลักของอนุภาคอื่นๆ
แผนภาพแสดง (a, b) สายโซ่ของอนุภาคที่ก่อตัวภายในเส้นเลือดฝอยที่เต็มไปด้วยของเหลว และ (c, d) หลอดลมที่เต็มไปด้วยอากาศโปรดทราบว่าเส้นเลือดฝอยและหลอดลมไม่ได้ถูกดึงออกมาตามขนาดแผง (a) ยังมีคำอธิบายของ MF ที่ประกอบด้วยอนุภาค Fe3O4 ที่จัดเรียงเป็นสายโซ่
เมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่เหนือเส้นเลือดฝอย มุมของเส้นอนุภาคถึงเกณฑ์วิกฤตสำหรับ MP3-5 ที่มี Fe3O4 หลังจากนั้นเส้นอนุภาคจะไม่คงอยู่ในตำแหน่งเดิมอีกต่อไป แต่เคลื่อนไปตามพื้นผิวไปยังตำแหน่งใหม่แม่เหล็ก.ผลกระทบนี้น่าจะเกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวของเส้นเลือดฝอยแก้วเรียบพอที่จะทำให้เกิดการเคลื่อนไหวนี้ได้สิ่งที่น่าสนใจคือ MP6 (CombiMag) ไม่ได้ทำงานในลักษณะนี้ อาจเป็นเพราะอนุภาคมีขนาดเล็กกว่า มีประจุเคลือบหรือพื้นผิวที่แตกต่างกัน หรือของเหลวพาหะที่เป็นกรรมสิทธิ์ส่งผลต่อความสามารถในการเคลื่อนที่ความแตกต่างในภาพอนุภาค CombiMag ก็อ่อนลงเช่นกัน บ่งชี้ว่าของเหลวและอนุภาคอาจมีความหนาแน่นเท่ากัน ดังนั้นจึงไม่สามารถเคลื่อนที่เข้าหากันได้อย่างง่ายดายอนุภาคยังสามารถติดได้หากแม่เหล็กเคลื่อนที่เร็วเกินไป แสดงให้เห็นว่าความแรงของสนามแม่เหล็กไม่สามารถเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคในของเหลวได้เสมอไป แนะนำว่าความแรงของสนามแม่เหล็กและระยะห่างระหว่างแม่เหล็กและพื้นที่เป้าหมายไม่ควรมาเป็น เซอร์ไพรส์.สำคัญ.ผลลัพธ์เหล่านี้ยังบ่งชี้ด้วยว่าแม้ว่าแม่เหล็กจะสามารถจับอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากที่ไหลผ่านพื้นที่เป้าหมายได้ แต่ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่แม่เหล็กจะสามารถนำมาใช้ในการเคลื่อนย้ายอนุภาค CombiMag ไปตามพื้นผิวของหลอดลมได้ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าการศึกษา ใน vivo LV MF ควรใช้สนามแม่เหล็กคงที่เพื่อกำหนดเป้าหมายทางกายภาพบริเวณเฉพาะของต้นไม้ทางเดินหายใจ
เมื่ออนุภาคถูกส่งเข้าสู่ร่างกาย เป็นเรื่องยากที่จะระบุในบริบทของเนื้อเยื่อที่เคลื่อนไหวที่ซับซ้อนของร่างกาย แต่ความสามารถในการตรวจจับได้รับการปรับปรุงโดยการเคลื่อนแม่เหล็กในแนวนอนเหนือหลอดลมเพื่อ "กระดิก" สาย MPแม้ว่าการถ่ายภาพแบบเรียลไทม์จะเป็นไปได้ แต่ก็ง่ายกว่าที่จะแยกแยะการเคลื่อนไหวของอนุภาคหลังจากที่สัตว์ถูกฆ่าอย่างมนุษย์แล้วความเข้มข้นของ MP มักจะสูงที่สุดที่ตำแหน่งนี้เมื่อแม่เหล็กถูกวางตำแหน่งไว้เหนือพื้นที่การถ่ายภาพ แม้ว่าอนุภาคบางส่วนมักจะพบอยู่ลึกลงไปในหลอดลมก็ตามต่างจากการศึกษาในหลอดทดลองตรงที่อนุภาคไม่สามารถลากลงมาในหลอดลมได้ด้วยการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กการค้นพบนี้สอดคล้องกับวิธีที่เมือกที่ปกคลุมพื้นผิวของหลอดลมมักจะประมวลผลอนุภาคที่สูดดมเข้าไป โดยกักพวกมันไว้ในเมือกและต่อมาก็กำจัดพวกมันออกผ่านกลไกการกวาดล้างเยื่อเมือกและเลนส์
เราตั้งสมมติฐานว่าการใช้แม่เหล็กที่ด้านบนและด้านล่างของหลอดลมเพื่อการดึงดูด (รูปที่ 3b) อาจส่งผลให้สนามแม่เหล็กมีความสม่ำเสมอมากขึ้น แทนที่จะเป็นสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มข้นสูง ณ จุดหนึ่ง ซึ่งอาจส่งผลให้มีการกระจายตัวของอนุภาคที่สม่ำเสมอมากขึ้น-อย่างไรก็ตาม การศึกษาเบื้องต้นของเราไม่พบหลักฐานที่ชัดเจนในการสนับสนุนสมมติฐานนี้ในทำนองเดียวกัน การตั้งค่าแม่เหล็กคู่หนึ่งให้ผลักกัน (รูปที่ 3c) ไม่ได้ส่งผลให้อนุภาคตกตะกอนในพื้นที่ภาพมากขึ้นการค้นพบทั้งสองนี้แสดงให้เห็นว่าการตั้งค่าแม่เหล็กคู่ไม่ได้ปรับปรุงการควบคุมการชี้ MP ในพื้นที่อย่างมีนัยสำคัญ และแรงแม่เหล็กแรงที่เกิดขึ้นนั้นยากต่อการปรับแต่ง ทำให้แนวทางนี้ใช้งานได้จริงน้อยลงในทำนองเดียวกัน การวางแม่เหล็กไว้ด้านบนและพาดผ่านหลอดลม (รูปที่ 3 มิติ) ไม่ได้เพิ่มจำนวนอนุภาคที่เหลืออยู่ในพื้นที่ที่ถ่ายภาพการกำหนดค่าทางเลือกบางอย่างเหล่านี้อาจไม่ประสบผลสำเร็จเนื่องจากส่งผลให้ความแรงของสนามแม่เหล็กในเขตการทับถมลดลงดังนั้นการกำหนดค่าแม่เหล็กเดี่ยวที่ 30 องศา (รูปที่ 3a) ถือเป็นวิธีการทดสอบในสิ่งมีชีวิตที่ง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่สุด
การศึกษา LV-MP แสดงให้เห็นว่าเมื่อเวกเตอร์ LV รวมกับ CombiMag และส่งมอบหลังจากถูกรบกวนทางกายภาพเมื่อมีสนามแม่เหล็ก ระดับการถ่ายโอนในหลอดลมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมจากการศึกษาการถ่ายภาพซินโครตรอนและผลลัพธ์ของ LacZ สนามแม่เหล็กดูเหมือนจะสามารถรักษาระดับ LV ไว้ในหลอดลมและลดจำนวนอนุภาคเวกเตอร์ที่แทรกซึมลึกเข้าไปในปอดในทันทีการปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายดังกล่าวสามารถนำไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดไทเตอร์ที่ส่ง การถ่ายโอนที่ไม่ตรงเป้าหมาย ผลข้างเคียงจากการอักเสบและภูมิคุ้มกัน และต้นทุนการถ่ายโอนยีนที่สำคัญ ตามที่ผู้ผลิตระบุว่า CombiMag สามารถใช้ร่วมกับวิธีการถ่ายโอนยีนอื่นๆ ได้ รวมถึงพาหะของไวรัสอื่นๆ (เช่น AAV) และกรดนิวคลีอิก