استخدام متعدد مقصورة الحيوي واحدة أنزيم فانتوم للدراسات وكلاء الرنين المغناطيسي Hyperpolarized

الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس تحويل البيروفات مفرط الاستقطاب إلى اللاكتات عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير بالرنين المغناطيسي في بيئة وهمية خاضعة للرقابة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي شديد الاستقطاب مثل قدرة النظام على اكتشاف التحويل الكيميائي للبيروفات بالرنين المغناطيسي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن التحويل الكيميائي للبيروفات يستمر بشكل مشابه لعملية التمثيل الغذائي في الجسم الحي ولكنه أكثر قابلية للتحكم والتكرار من الأنظمة الحية.

تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى تشخيص السرطان لأن التحويل المرتفع للبيروفات إلى لاكتات شائع في معظم أنواع السرطان يتم محاكاته بواسطة البيئة الوهمية. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للسرطان ، إلا أنه يمكن تطبيقها أيضا على التصوير الأيضي الآخر مثل التمثيل الغذائي للقلب. بشكل عام ، قد يعاني الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأن القيود الزمنية الكامنة في وسائل الإعلام شديدة الاستقطاب قصيرة.

العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم خطوات الذوبان والطرد لأنها يجب أن تحدث بسرعة ويجب إجراؤها بدقة. في كوب عينة للاستقطاب النووي الديناميكي أو ماصة نظام DNP 0.3 ميكرو لتر من محلول الجادوتريدول و 13 ملليغرام من محلول حمض البيروفيك. قلب هذا الخليط لفترة وجيزة في كوب العينة بطرف ماصة.

ابدأ عملية إدراج العينة بالنقر فوق الزر إدراج عينة على وحدة تحكم نظام DNP. في معالج العينة، حدد نموذج عادي وانقر فوق التالي. مع الحفاظ على كوب العينة عموديا ، ضع قضيب الإدخال برفق فوق الجزء العلوي من كوب العينة.

عند المطالبة ، افتح نظام DNP وأدخل الكوب في ملحق درجة الحرارة المتغيرة باستخدام قضيب الإدخال. اسحب المكبس في نهاية قضيب إدخال العينة لتحرير العينة في إدراج درجة الحرارة المتغيرة. قم بإزالة قضيب إدخال العينة من النظام وانقر فوق الزر التالي في وحدة تحكم نظام DNP.

ثم ابدأ الاستقطاب بالنقر فوق زر نموذج الاستقطاب على وحدة تحكم نظام DNP. في برنامج RINMR ، اكتب HYPERSENSENMR إلى برنامج مراقبة الاستقطاب. قم بتعيين تكوين الإنشاء على واحد واضغط على Enter.

ثم انقر فوق البناء الصلب. بعد تعيين موقع واسم ملف الحفظ ، حدد ملف تعريف الكربون 13 في علامة التبويب المنسدلة على وحدة تحكم نظام DNP. انقر فوق التالي.

حدد المربع لتمكين أخذ العينات أثناء التراكم. اضبط وقت العينة على 300 ثانية وانقر فوق إنهاء. أخيرا ، قم بقياس 3.85 جراما من وسائط الذوبان إما بالحجم باستخدام حقنة سعة خمسة ملليلتر أو بالوزن باستخدام مقياس.

ضع الشبح في وسط المغناطيس مع سهولة الوصول إلى خطوط الحقن. تأكد من وجود بعض الحاويات لالتقاط السائل الذي سينفث إلى خط العادم. تحضير خليط الإنزيم عالي النشاط عن طريق خلط 240 ميكرو لتر من محلول NADH و 125 ميكرو لتر من محلول LDH و 335 ميكرولترا من العازلة.

احتفظ بالمحلول في حقنة سعة ثلاثة ملليلتر يمكن توصيلها بخط الحقن. ثم قم بإعداد خليط الإنزيم منخفض النشاط عن طريق خلط 240 ميكرو لترا من محلول NADH و 75 ميكرولترا من محلول LDH و 385 ميكرولترا من المخزن المؤقت معا. احتفظ بهذا الخليط في حقنة منفصلة سعة ثلاثة ملليلتر يمكن توصيلها بخط الحقن.

لإجراء تحديد المواقع الأولية، قم بتحميل فحص مترجم جديد. قم بتذبذب ملف البروتون عن طريق تحديد ACQ/Reco. عرض وفتح منصة الضبط.

في لوحة الضبط، حدد Wobble Adjust وانقر فوق ppen. اضبط عرض المسح على عشرة ميغاهرتز وانقر فوق إعداد. بعد لحظة ، يجب أن يظهر ضبط ملفات البروتونات ومطابقتها في نافذة الاستحواذ.

قم بتذبذب ملف الكربون عن طريق تغيير عنصر الملف إلى 13 درجة مئوية أو العنصر الثاني وضبط عرض المسح على خمسة ميغا هرتز. بعد لحظة ، يجب أن يظهر ضبط ملفات الكربون ومطابقتها في نافذة الاستحواذ وإذا تم ضبطها بشكل صحيح ، فاضغط على إيقاف. للعودة إلى التحكم في المسح ، اضغط على تطبيق ثم رجع وأخيرا اضغط على متابعة لبدء الفحص.

من الأهمية بمكان أن يتم إعداد الفحص في هذه الخطوة بالكامل قبل البدء في الذوبان. بعد بدء الذوبان ، لا ينبغي إيقافه وسيكون هناك القليل من الوقت لضبط معلمات التسلسل قبل تسليم البيروفات مفرط الاستقطاب. قم بتحميل مسح تصوير طيفي مستوي جديد بصدى راديو.

اضبط سمك الشريحة على 30 ملم لتغطية غرفة التفاعل بأكملها. اضبط وضع التشغيل على الكربون 13 عن طريق تحديد علامة تبويب النظام وتغيير وضع التشغيل إلى استقبال الإرسال 13C. بمجرد أن يصل البيروفات إلى استقطاب أكبر من 90٪ ، تكون المحاليل والوهمية جاهزة ويتم تكوين الفحص.

انقر فوق الزر تشغيل الحل على وحدة تحكم نظام DNP. عند المطالبة بتحريك عصا الذوبان في موضع التشغيل الخاص بها وحقن وسائط الذوبان. أغلق نظام DNP وانقر فوق الزر "إنهاء" على وحدة تحكم نظام DNP.

من المهم أن يتم حقن البيروفات والإنزيم بسلاسة. سيضمن ذلك خلط خليط الإنزيم بشكل صحيح وتسليمه إلى الغرفة الوهمية قبل اكتمال التحويل الكيميائي. عندما يسلم نظام DNP البيروفات شديد الاستقطاب ، قم بشفط 500 ميكرو لتر من محلول البيروفات في كل من محاقن محلول تركيز الإنزيم العالي والمنخفض.

حقن كل حقنة ببطء في خط الحقن. يمكن بدء الفحص قبل الحقن أو بعد الحقن مباشرة اعتمادا على بروتوكول الفحص المستخدم. بعد اكتمال الذوبان، حرك عصا الذوبان مرة أخرى إلى وضع الراحة عند مطالبتك ثم انقر فوق إنهاء.

هنا النتائج التمثيلية لتسلسل التصوير الطيفي المستوي للصدى الراديوي. تظهر صورة البيروفات إشارة البيروفات القوية في كلتا الغرفتين. تظهر صورة اللاكتات إشارة لاكتات أضعف ولكنها لا تزال موضعية في الغرف.

يمكن استخدام نسبة إشارة اللاكتات والبيروفات مفرط الاستقطاب لتقدير نشاط الإنزيم في كل غرفة. تتطابق نسب الإشارة في كل غرفة مع نشاط الإنزيم الموجود. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في ساعة واحدة.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر أن يكون الخليط الوهمي وتسلسل التصوير جاهزين قبل البدء في عملية الذوبان. باتباع هذا الإجراء ، يمكن استخدام عوامل وإنزيمات أخرى شديدة الاستقطاب للإجابة على أسئلة إضافية مثل مدى قدرة التسلسل على تصوير التفاعلات الكيميائية الأخرى. تمهد هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي شديد الاستقطاب لاستكشاف أداء التسلسل باستخدام الأشباح القابلة للتكاثر.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحضير خليط إنزيم لتسهيل تحويل البيروفات شديد الاستقطاب إلى لاكتات واستقطاب الكربون 13 المخصب البيروفات للتصوير. لا تنس أن العمل مع المجالات المغناطيسية القوية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل الوصول المتحكم فيه إلى غرفة المسح.