$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
يعد ختم الجسيمات وتعبئتها من أهم الخطوات في هذا البروتوكول. تم ملء الجسيمات بملح الصوديوم الفلوريسئين لإظهار الملء المثالي وبعض الأخطاء الشائعة. تم استخدام ملح الصوديوم الفلوريسئين بدلا من مستضد RABV لسهولة التصور. أثناء التعبئة ، من المهم توزيع المحلول في قاع نوى الجسيمات ، ثم إتاحة الوقت الكافي لتبخر المذيب / الماء. بمجرد اكتماله، يبقى مستودع المذاب في قاع قلب الجسيمات (الشكل 1 أ). بمجرد ملئها ، من الأهمية بمكان إغلاق الجسيمات بشكل صحيح. يوضح الشكل 1B العديد من النتائج (الناجحة وغير الناجحة) لعملية الختم. بعد 12 ثانية من وقت الختم ، يبقى مسار مميز من مركز الجسيمات إلى خارج الجسيم ، مما يدل على جسيم غير مغلق تماما. على العكس من ذلك ، إذا تركت لتغلق لمدة 36 ثانية ، فإن PLGA يذوب بالكامل تقريبا ، مما ينتج عنه بنية مجهرية ذات مظهر جانبي ضحل. يمكن تصور التشكل المثالي عندما تكون الجسيمات محكمة الغلق لمدة 18 و 24 ثانية ، لأنها تحتوي على حمولة مغلفة بالكامل بواسطة البوليمر مع الحفاظ على بنية الجسيمات. يوضح الشكل 1C العديد من النتائج المحتملة بعد التعبئة والختم. أثناء الاستغناء ، إذا لم يصل المذيب إلى قاع الجسيمات ، فإنه يترك المذاب جافا في منتصف قلب الجسيمات (مملوء بشكل غير صحيح) ؛ على الرغم من أن هذه الجسيمات قد لا تزال محكمة الغلق ، إلا أن التحميل السيئ للبضائع يمكن أن يحد من كفاءة التحميل. إذا كانت الجسيمات مملوءة بالكثير من البضائع (ممتلئة بشكل زائد) ، يتم تثبيط عملية الختم ، حيث تمنع الشحنة PLGA من التدفق فوق الفتحة. عند ملئها وإغلاقها بشكل صحيح ، تكون جزيئات هذه الهندسة صغيرة بما يكفي لوضعها بسهولة داخل إبرة 19 جرام. علاوة على ذلك ، تدفقت 10 جزيئات باستمرار عبر إبرة 19 جم (100٪ ± 0٪) عند حقنها بمحلول لزج مثل 2٪ كربوكسي ميثيل السليلوز (الشكل التكميلي 7).

الشكل 1: المشاكل الشائعة في عملية التعبئة والختم . (أ) توضح الصور تبخر المذيب بعد دورة تعبئة واحدة؛ حيث تحمل الجسيمات 6 nL من 100 mg/mL فلوريسئين ملح الصوديوم الذائب في الماء. (ب) صور تمثيلية لجسيمات 502H PLGA التي تمت إزالتها من عملية الختم عند 0 و 12 و 18 و 24 و 36 ثانية. (ج) نتائج مختلفة لعملية الختم عندما تمتلئ الجسيمات بشكل صحيح أو غير صحيح أو ممتلئة بشكل زائد. يتم إنشاء الصور عن طريق التركيز البؤري على تكديس صور متعددة ودمجها باستخدام برنامج تكديس التركيز. شريط المقياس = 200 ميكرومتر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تعد معالجة المستضد من خلال مرشح الدوران قبل تحميله في الجسيمات أمرا مهما لسببين. أولا ، يعمل الطرد المركزي على إزالة سواغ المخزون في محلول اللقاح ، والذي يمكن أن يحد من قدرة تحميل الجسيمات مع الاحتفاظ بمستضد RABV. ينقي البروتوكول الحالي المستضد بمقدار 50 ضعفا تقريبا. ثانيا، يتركز مولد الضد أيضا خلال هذه العملية. يوضح الشكل 2 أ صورة مجهرية لفيروسات RABV السليمة في عينة المستضد المركزة. هذا المستضد أكثر تركيزا بحوالي 4.4 أضعاف من محلول المخزون الأولي (الشكل 2 ب). يمكن تغيير كمية المستضد التي تم تحميلها في البداية في مرشحات الدوران بالطرد المركزي لتعديل تركيز الطية النهائي الذي تم تحقيقه. على سبيل المثال ، يؤدي تحميل 40 ميكرولتر من مستضد المخزون إلى تركيز تقريبي يبلغ 1.75 ضعفا. يوضح الشكل التكميلي 8 أهمية الدوامة (الخطوة 5.15) في عملية التركيز. إهمال الدوامة أو دوامة العينات بشكل غير صحيح يحد من عملية التركيز.

الشكل 2: تركيز مولد الضد. تركيز المستضد عن طريق الترشيح بالطرد المركزي الموضح بواسطة المجهر الإلكتروني النافذ (A) وأكده ELISA (B). تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري. يتم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبارات المقارنة المتعددة ل Tukey مع ANOVA أحادي الاتجاه. ** ف < 0.01 ، **** ف < 0.0001. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
يوضح الشكل 3 أ مولد الضد المركز المملوء في جسيمات غير محكمة الغلق ومختومة. على الرغم من تحميل كمية كبيرة من المستضد في الجسيمات (0.0469 ± 0.0086 وحدة دولية) ، فإن هذه المادة تشكل <90٪ من سعة الجسيمات ، مما يترك مساحة واسعة لتحميل مستضد إضافي. ومن المثير للاهتمام أن الجسيمات غير المختومة تحتوي فقط على 0.0396 ± 0.0077 وحدة دولية ، والتي تشكل 85٪ فقط ± 16٪ من إجمالي الكمية المحملة. على الرغم من أن الخسارة غير ذات دلالة إحصائية ، إلا أن بعض مستضد RABV قد يكون قد تغير طبيعته أثناء الإماهة المتكررة والتجفيف في عملية التعبئة. بعد الختم ، يبقى 69٪ ± 5٪ من المستضد مغلفا في شكل نشط بيولوجيا. على الرغم من أن هذا يشير إلى حدوث خسارة كبيرة أثناء عملية الختم بسبب الإجهاد الحراري ، إلا أن معظم المستضد الفيروسي المعطل يظل سليما (الشكل 3 ب). يعد التغليف المشترك لسواغ التثبيت جنبا إلى جنب مع المستضد إحدى الاستراتيجيات الممكنة لزيادة استقرار المستضد طوال عملية التصنيع ، وقد نجح سابقا مع مستضدات الفيروسات المعطلة الأخرى14,15.

الشكل 3: مستضد RABV النشط بيولوجيا بعد تصنيع الجسيمات . (أ) تظهر الصور جسيمات غير مختومة ومختومة تحتوي على مولد ضد RABV. (ب) استقرار مولد الضد من خلال عملية تصنيع الجسيمات (ن = 4). يتم إنشاء التحكم في التحميل عن طريق توزيع المستضد مباشرة في المحلول. تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري. شريط المقياس = 200 ميكرومتر. يتم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبارات المقارنة المتعددة ل Tukey مع ANOVA أحادي الاتجاه. * ص < 0.05. يتم إنشاء الصور عن طريق التركيز البؤري على تكديس صور متعددة ودمجها باستخدام برنامج تكديس التركيز. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل التكميلي 1: أبعاد الجسيمات والأبعاد الإيمانية والصفيف. يوضح الشكل الخصائص الهندسية للنجم الإيماني رباعي الرؤوس (A) ، والجسيمات الدقيقة الأسطوانية (B) ، والنجم الخماسي (C) ، ومجموعة من الجسيمات ذات fiducials (D) المعروضة في برنامج CAD. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 2: يوضح هذا الشكل مقطعا عرضيا للهيكل موضوعا في الفرن لعلاج قوالب PDMS. تشير الأسهم إلى مكان تطبيق مشابك الموثق. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 3: التقنية المناسبة لاستعادة مولد الضد المركز بكفاءة. في نهاية الدوران الأول ، يتم الاحتفاظ بالعينة المركزة المحاطة بدائرة باللون الأحمر (A) في المرشح ، بينما يتم جمع المرشح في قاع أنبوب التجميع (أنبوب خارجي أكبر). لإعادة تعليق المستضد المحبب ، يتم تغطية وحدة مرشح الطرد المركزي باستخدام أنبوب التجميع (B) استعدادا للدوامة. عند الدوامة ، يتم الاحتفاظ بطرف الأنبوب على اتصال مع وسادة الدوامة ويتم تدوير طرف الغطاء مع الحفاظ على زاوية 45 درجة مع وسادة الدوامة (C). الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 4: موزع كهرضغطية للبرمجة قبل التشغيل. (أ) قم بإعداد "البحث عن النقاط المرجعية المستهدفة" بالانتقال من "علامة التبويب الرئيسية" إلى إعداد الروبوت > وظيفة متنوعة >Div. > البحث عن النقاط المرجعية المستهدفة. استخدم الأزرار المميزة باللون الأزرق لتعيين العلامات الائتمانية. أولا ، حدد تعلم القالب وارسم مربعا حول علامة الاهتمام الائتمانية ، وتحقق من دقة القالب بالنقر فوق قالب البحث ، واحفظ القالب. قم بذلك للنجوم الأربعة والخماسية ، واحفظ أسماء الملفات وفقا للإرشادات الموجودة ضمن استخدام صورتين مختلفتين للقالب. بعد ذلك ، تأكد من تطابق جميع المعلمات في المربعات السوداء. قم بتحميل النجمة الإيمانية الرباعية باستخدام قالب التحميل (المربع الأخضر). احفظ برنامج "البحث عن النقاط المرجعية المستهدفة" عن طريق تحديد قائمة المهام (المربع البرتقالي). (ب) قم بإعداد ملف تشغيل بالانتقال إلى إعداد الروبوت > المهام علامة التبويب ، ثم قم بتحميل تسلسل المهام الموضح في المربع الأزرق عن طريق إضافة مهام من قائمة المهام (المربع الأسود) باستخدام المهمة في تشغيل التحديدات (المربع الأخضر). أخيرا ، احفظ المهمة (المربع البرتقالي). (ج) قم بإعداد "الركيزة المستهدفة" بالانتقال إلى إعداد الروبوت > الركيزة المستهدفة ، ثم أضف هدفا (المربع الأزرق). (د) أدخل المعلمات الموضحة هنا وحدد حفظ (المربع الأزرق). الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 5: تحميل مولد الضد ومعايرة محاذاة الإنفاق. (أ) انتقل إلى علامة التبويب إعداد الفوهة > Do Task وقم بشفط 10 ميكرولتر من المستضد في طرف التوزيع عن طريق تحديد TakeProbe10 uL (الصندوق الأسود) والنقر فوق DO (الصندوق الأسود). (ب) هذا يفتح نافذة منفصلة. حدد البئر الذي تم تحميل المستضد المركز فيه وحدد موافق (المربع الأزرق). (ج) بعد شفط مولد الضد، اغسل الطرف باختيار المربع الأزرق، وكرر هذا الغسول مرتين أخريين. حدد الكاميرا (الصندوق الأسود) وحدد مستوى صوت الانخفاض عن طريق تحديد انخفاض مستوى الصوت (المربع الأخضر). تأكد من تشكل انخفاض مستقر مع انحراف معياري للحجم (٪) <2 (مربع برتقالي). (د) سيؤدي اتباع هذه الخطوات إلى فتح Snap Drop Cam ؛ حدد صورة (مربع أزرق) في القائمة المنسدلة وحدد معالج كاميرا رأس الفوهة. هذا يفتح نافذة جديدة. نفذ التسلسل التالي من الخطوات بسرعة. (ه) تأكد من تحميل الهدف المحدد في الشكل التكميلي 4 ، ثم حدد نقل إلى الهدف (المربع الأزرق). اضبط القطرات على 15 وحدد Spot (الصندوق الأسود). بمجرد رصدها ، حدد على الفور نقل (المربع الأخضر). تأكد من تحديد البحث التلقائي وحذف حجم الجسيمات = 12 ، ثم انقر فوق ابدأ (مربعات برتقالية). إذا فشل الاكتشاف التلقائي ، كرر هذه العملية بعد الانتقال إلى منطقة مختلفة على الشريحة (المربع الأرجواني). الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 6: برمجة مصفوفة اكتشاف وبدء التشغيل. (أ) انتقل إلى إعداد الهدف > الهدف ، ثم املأ المعلمات الموضحة في المربع الأزرق. (ب) بعد ذلك ، انتقل إلى "علامة التبويب إعداد الحقل" وأدخل 20 في لا. من حقل الإسقاط (الصندوق الأزرق) ، حدد بئرا (الصندوق الأسود) ، ثم حدد الأهداف / الجسيمات لتوزيعها (الصندوق الأخضر). من خلال اختيار بئر مختلف وإعادة تحديد الأهداف / الجسيمات ، يتم إجراء دورات تعبئة إضافية خلال تشغيل واحد. (ج) على الشاشة الرئيسية ، تأكد من تحديد التشغيل والهدف الذي تم إنشاؤه في الشكل التكميلي 5 . (د) انتقل إلى "علامة التبويب تشغيل" وحدد بدء التشغيل (المربع الأزرق). الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 7: حقن الجسيمات الدقيقة. (أ-ج) صور مجسمة مكدسة بالتركيز للجسيمات الدقيقة المملوءة بملح الصوديوم الفلوريسئين ومختومة بإبرة 19 جرام. (د) حقن ما مجموعه 10 جسيمات من خلال إبرة 19 G باستخدام محلول كربوكسي ميثيل السليلوز 2٪ (ن = 8). شريط المقياس = 1 مم. تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الشكل التكميلي 8: المشكلات المحتملة المتعلقة بتركيز مولد الضد. يشير الخط الأحمر إلى الزيادة المتوقعة في التركيز. تشير أشرطة الخطأ إلى الانحراف المعياري. تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبارات المقارنة المتعددة ل Tukey مع ANOVA. ف < 0.001 ، **** ف < 0.0001. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
الملف التكميلي 1: إعداد المخازن المؤقتة والحلول ل RABV ELISA. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
ملف الترميز التكميلي 1: ملف STL يحتوي على مجموعة جسيمات. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
ملف الترميز التكميلي 2: ملف STL يحتوي على هندسة لحامل الشريحة المخصص المستخدم لختم الجسيمات. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.