Frequenzmisch Magnetische Erkennung Scanner für die Bildgebung magnetische Partikel in Planar Proben

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, mit zweidimensionalen gemischten magnetischen Detektionsscans dünne biologische Proben zu analysieren, die nanomagnetische Partikel enthalten. Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Biochemie und der medizinischen Diagnostik zu beantworten, wie z.B. die Analyse von Gewebeschnitten mit nanomagnetischen Partikeln als Nivellierungsmasse. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine Begegnung der nanomagnetischen Partikelverteilung ermöglicht.

Das Verfahren wird von Eul-Gyoon Lim, Jae-chan Jeong und Jiho Chang, drei Forschern aus meinem Labor, vorgeführt. Der p-FMMD-Messkopf sollte in Übereinstimmung mit den Textprotokollen ausgelegt werden. Details zu allen Verdrahtungs- und Wickelspezifikationen sind angegeben.

Montage und Einrichtung sind im Textprotokoll detailliert beschrieben. Dazu gehört die Einstellung der Hochfrequenzbalance und der induzierten Spannung. Als nächstes wird die Messelektronik aufgebaut, die die Erregersektion, die Nieder- und Hochfrequenztreibersektion und die Detektionssektion des FMMD umfasst.

Anschließend werden der Vorverstärker, der erste Demodulator, der Zwischenverstärker mit Filterung, der zweite Demodulator und der Endverstärker mit Filterung aufgebaut. Schließlich wird der 2D-Scanner montiert und mit einer Computersteuerung verbunden. Für dieses Verfahren haben Sie Magnetitpartikel mit Durchmessern von 50 Nanometern und 100 Nanometern und Maghemitpartikel mit einem Durchmesser von 1 Mikrometer.

Waschen Sie die Partikel-Stammlösungen in Wasser und sammeln Sie die Partikel mit einem Magneten. Entsorgen Sie das Wasser und waschen Sie sie jeweils zwei weitere Male. Verdünnen Sie dann die Partikel mit destilliertem Wasser in 25 Milligramm pro Milliliter Lösung.

Aus der 100-Nanometer-Partikellösung wird eine fünffache Verdünnungsreihe für Konzentrationen von fünf, eins, 0,2 und 0,04 Milligramm pro Milliliter hergestellt. Stanzen Sie als Nächstes Stücke absorbierendes Löschpapier mit einer Biopsie-Stanze aus. Weichen Sie dann die Papierstanzen 30 Sekunden lang in den verschiedenen 100-Nanometer-Partikellösungen ein.

Nach dem Einweichen die Papierstanzen an der Luft trocknen lassen. Bereiten Sie als Nächstes ausgeschnittene Stücke aus Nitrozellulose vor, die zwei mal 18 Millimeter groß sind. Weichen Sie ein Stück Nitrocellulose 10 bis 15 Sekunden lang in unverdünnter Partikellösung mit einem Mikrometerdurchmesser ein und föhnen Sie es mit unerhitzter Luft trocken.

Tränken Sie das andere Stück Nitrocellulose in zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration, um einen Konzentrationsgradienten zu erzeugen, und trocknen Sie es wie das andere. Beladen Sie abschließend ein Kapillarrohr mit 30 Mikrolitern unverdünnter Partikellösung mit einem Durchmesser von 50 Nanometern. Laden Sie dann eine zweite Kapillare mit 10 Mikrolitern einer 20-fachen Verdünnung der gleichen Partikel

Die Scanrichtung sollte die kürzere der beiden ebenen Dimensionen sein. Legen Sie den Startpunkt und die Scanlänge mit den Linealmarkierungen auf der Palette fest. Geben Sie diese Werte in die Scansoftware ein und stellen Sie dann den Scan-Offset so ein, dass er etwas kleiner als die erreichbare räumliche Auflösung ist.

Stellen Sie anschließend die Scangeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Signalreduzierung ein, die durch die Tiefpassfilterung auftritt. Verwenden Sie einen Wert zwischen einem und sieben Millimetern pro Sekunde. Stellen Sie nun den Schrittabstand ein.

Die Gesamtscanzeit wird anhand einer Formel berechnet, die im Textprotokoll angegeben ist. Sichern Sie die Probe vor dem Scannen mit Klebeband. Generieren Sie für den Scan eine NVD-Datei für das Motion-Control-Programm.

Öffnen Sie das PMC-Bewegungssteuerungsprogramm und laden Sie die NVD-Datei. Drücken Sie die Home-Taste, um die mechanischen Ursprungspunkte festzulegen. Schließen Sie das Motion-Control-Programm und kehren Sie zum Scannerprogramm zurück.

Führen Sie dann die Scans aus. Für diese Scans wurde die Signalintensität in Abhängigkeit von der Konzentration der magnetischen Kügelchen analysiert und die Scangeschwindigkeit betrug 10 Millimeter pro Minute. Es wurde eine starke Korrelation zwischen der Bead-Konzentration und dem Signal gefunden.

Das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit des Abtasttisches und der Signalintensität wurde anhand von Papierpellets überprüft, die mit magnetischen Kügelchen getränkt waren. Höhere Signale wurden bei niedrigeren Scangeschwindigkeiten erhalten. Der Vergleich des p-FMMD-Scans mit einem optischen Bild einer Nitrozellulose-Membranprobe zeigte deutlich den Nutzen von p-FMMD als MPI-Scanner.

Die Breite des Scans ist vor allem auf das Empfindlichkeitsprofil des Messkopfes zurückzuführen. In ähnlicher Weise wurden zwei Kapillaren, die mit unterschiedlichen Magnetpulverkonzentrationen gefüllt waren, fotografiert und mit p-FMMD gescannt. Klar ist, dass Konzentrationen, die sich um den Faktor 20 unterscheiden, leicht zu unterscheiden sind.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man 10 Proben, die nanomagnetische Partikel enthalten, mit der FMMD-Technik analysiert. Einmal gemeistert, kann diese Technik in etwa einer Stunde durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik dem Forscher auf dem Gebiet der Biochemie und medizinischen Diagnostik den Weg, um die Verteilung der nanomagnetischen Partikel zu erforschen, die eher spezifische Antikörper im Organsystem zitieren.