تتبع الجسم الحي الموجه بالصور للخلايا السلفية الظهارية النهدية للرئة المزروعة للتليف الرئوي باستخدام التصوير بالجسيمات المغناطيسية

تركز هذه الدراسة على بروتوكول التنبيب داخل القصبة الهوائية كطريقة توصيل حرجة لعلاج خلايا الرئة، بهدف تحسين زراعة الخلايا والتتبع غير الجراحي باستخدام التصوير الجسيئي المغناطيسي في التليف الرئوي. يعالج بروتوكولنا نقص الطرق غير الجراحية لتتبع العلاج الخلوي في الجسم الحي في التليف الرئوي من خلال دمج عزل القصبة الهوائية مع تصوير الجسيمات المغناطيسية لمراقبة توزيع الخلايا. يقدم بروتوكولنا توصيل خلوي موضعي دقيق عبر تركيب القصبة الهوائية وتتبعا متميزا باستخدام تصوير الجسيمات المغناطيسية، مما يوفر تصويرا عالي الحساسية والوقت الحقيقي دون ضوضاء خلفية.

للبدء، قم بوزن ذكر يبلغ من العمر 12 أسبوعا من فأر NOD أو SCID لحساب الجرعة المطلوبة من البليومايسين. تحضير محلول البليوميسين في محلول ملحي معقم بتركيز مطلوب إلى حجم نهائي يبلغ 50 ميكرولتر في أنبوب طرد مركزي دقيق بسعة 1.7 ملليتر. ثم قم بتحميل المحلول في ماصة.

قم بتحميل الحقنة مسبقا ب 200 ميكرولتر من الهواء لضمان طرد كامل حجم السائل إلى القصبة الهوائية أثناء الحقن. بعد تخدير الفأرة، قم بتجميع مجموعة التنبيب الضوئي باستخدام مسبار الألياف البصرية الذي يمرر عبر منظار الحنجرة والقسطرة. قم بقرص إصبع قدم الحيوان للتأكد من وجود تخدير كاف ووضع مرهم العيون على كلتا العينين كلما كان الحيوان تحت التخدير.

علق الفأر من قواطعه في وضعية الاستلقاء على قاعدة تنبيب القوارض المائلة. باستخدام ملقط غير حاد، أمسك اللسان وحركه بلطف للأعلى واليسار لكشف الحنجرة للرؤية بوضوح. شغل مسبار الألياف الضوئية ووجهه إلى الفم للاقتراب من القصبة الهوائية.

استخدم مكبر منظار الحنجرة لتعزيز الرؤية وتحديد الأحبال الصوتية عند فتحة القصبة الهوائية. أدخل القسطرة في فتحة القصبة الهوائية وأزل المنظار الحنجري بلطف. ثم ضع قطرة ملحية بسعة 20 ميكرولتر في الطرف العلوي من القسطرة.

قم بتوصيل الحقنة المحمولة مسبقا ب 200 ميكرولتر من الهواء وادفع القطرة إلى القصبة الهوائية. بعد ذلك، قم بتحميل القسطرة بما يصل إلى 50 ميكرولتر من البليومايسين وغرس القسطرة باستخدام الحقنة المملوءة بالهواء. حافظ على القسطرة في مكانها لمدة 5-7 ثوان لمنع ارتداد تدفق السائل من القصبة الهوائية.

ثم أزل القسطرة بلطف. حافظ على وضع الفأر على حامل التنبيب في نفس الوضع لمدة لا تقل عن 30 ثانية. ثم أزل الفأرة من الحامل وضعها في قفص استعادة موضوع على وسادة تدفئة.

راقب الفأرة باستمرار حتى تتعافى تماما من التخدير. احصل على خلايا ظهارية مجرى الهواء البشري الموسومة بالجسيمات النانوية من مرضى التليف الرئوي مجهول السبب. بعد 72 ساعة من تركيب البليومايسين، أعد تخدير الفأر وكرر عملية التركيب داخل القصبة الهوائية لإعطاء 50,000 خلية في 50 ميكرولتر من تعليق الخلية.

دع الفأرة تستعيد نشاطها لمدة لا تقل عن 20 دقيقة قبل تصوير الجسيمات المغناطيسية. قم بتركيب سرير الفأرة في جهاز تصوير الجسيمات المغناطيسية بعد تمرير خط التخدير تحت السرير عبر الموصلات الصحيحة. أثناء تخدير الفأر، جهز جهاز التصوير المغناطيسي للجسيمات.

بعد التأكد من التخدير المناسب مع اختبار ضغط على الأصابع، ضع الفأر بعناية على منصة تصوير الجسيمات المغناطيسية. ادفع السرير مع الفأرة إلى فتحة الماسح الضوئي واضغط على بدء المسح في واجهة البرنامج لبدء التصوير. بعد الانتهاء من الفحص، قم بإزالة الفأرة من منصة تصوير الجسيمات المغناطيسية وضعها في قفص استرداد موضوع على وسادة تدفئة.

وأخيرا، حلل الصور المكتسبة باستخدام برنامج تحليل الصور. زاد تصوير الجسيمات المغناطيسية ثنائية الأبعاد أو إشارة MPI بشكل متناسب مع تركيز متعقب أكسيد الحديد عبر جميع عداد الخلايا المختبرة. تم اختيار تركيز 250 ميكروغرام لكل ملليلتر كتركيز مثالي للوسم.

أكد المجهر الفلوري نجاحا في وضع العلامات المختبرية للخلايا، حيث أظهر إشارات حمراء في الديكسترون في السيتوبلازم ونوى مصبوغة ب DAPI الأزرق. زادت شدة الإشارة في صور MPI ثنائية الأبعاد مع عدد الخلايا الموسومة، مما يؤكد وجود علاقة إيجابية بين الإشارة وعدد الخلايا. وبناء على ذلك، تم اختيار 50,000 خلية للزراعة.

أظهرت صورة التحكم في السرير الفارغ عدم وجود إشارة MPI في الخلفية، مما أكد خصوصية الماسح للخلايا المعنونة. تشير الإشارات الأربع المرصودة إلى علامات الائتمان المستخدمة كأدوات تحكم. أدى الزرع الناجح للخلايا الموسومة إلى الرئتين إلى إنتاج إشارة MPI على شكل فراشة مع توزيع مرئي في الرئتين، مما يؤكد فعالية التوصيل داخل القصبة الهوائية.

أدى تركيب الخلايا غير الكامل إلى ظهور إشارة في الرئتين ومنطقة الرقبة، مما يشير إلى تسرب بسبب إزالة القسطرة مبكرا. أدى فقدان القسطرة إلى المريء بدلا من القصبة الهوائية إلى ظهور إشارة MPI في أسفل البطن، مما يشير إلى ترسيب خلايا في المعدة. بعد 14 يوما من الزراعة، أكد التصوير خارج الجسم للرئتين المستبعدتين استمرار وجود الخلايا الموسومة.

ستحسن نتائجنا دقة التشخيص وتمكن من تطوير علاجات مستهدفة لأمراض الرئة، بما في ذلك العلاج بالخلايا الجذعية، مما يسرع التقدم والابتكار في تصوير الرئة والمجالات الطبية الحيوية ذات الصلة. سيركز مختبرنا على تعزيز العلاجات القائمة على الخلايا الجذعية لتليف الرئة، وتعزيز تقنيات التصوير غير الجراحي مع السعي لتحسين توصيل الخلايا ومراقبة فعالية العلاج للتليف الرئوي.