$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu çalışmada, plazma Effects'e tıbbi araştırma için kolaylaştırılmış bir iş akışı açıklanmıştır. Burada kullanılan multidisipliner yaklaşım plazma jeti, sıvı, ana reaktif bileşenlerinde temel optik emisyon profil analiz eder ve biyolojik yanıt hücrelerinin plazma (şekil 1) ile tedavi.
Bu iş akışı yürütmek için bir dizi bileşen düzgün plazma kaynağı (Şekil 2) kurmak için ihtiyaç vardı. Farklı gazlar (burada çoğunlukla argon, oksijen ve azot) için temin edildi ve birkaç kütle akış denetleyicileri tarafından kontrol. Merkezi bir panel dijital olarak önceden belirlenmiş besleme gaz Cerayanlar kütle akış denetleyicilerine ayarlamak için kullanıldı. Belirli besleme gaz besteleri vermeye, gazlar fiziksel olarak bir panel gazlar birkaç kütle akış denetleyicilerinden (Şekil 2A) birlikte vanaları kullanan karıştırıldı. Plazma kaynağı açık ve plazma atık bir USB-Spektrofotometre (Şekil 2B) optik aralığı 200 önünde kuruldu nm 1000 nm. Sıvılar ve hücre tedavisi için etkin bir iş akışı 96-şey levhalar kullanılarak tanımlanmıştır. Çok iyi yemekler, baskılı delik (Şekil 2C) eşleşen eklemeleri ile taban plakası tespit edildi bir plastik çerçeve kullanılarak yapıldı. Tüm kurulum bir laminar akış başlık altında (Şekil 2D) yerleştirildi. Bu kurulum xyz-tablo plazma jet el parçası monte edilmiş dahil. İse ikinci dan ve xyz-tablo için yeterince büyük kablo bağlantı noktalarını motor kontrol elemanları tezgah dışında bulunabilir. Önemlisi, tablo bilgisayar kontrollü ve istediğiniz süreyi her şey mikrometre hassasiyetle ortasına jet hover için programlanabilir. Ayrıca, başlangıç konumu (olduğu gibi bizim kurulum, iyi A1) serbestçe (Şekil 2E) seçildi. Plastik plaka sahibi ile birlikte, bu yalnızca sıvı ve biyolojik deneyler kuruluşu ile ilgili herhangi bir gün için günlük varyasyon içeren bir tekrarlanabilir plazma tedavisi için izin verdi.
Optik emisyon spektroskopisi (OES) farklı zirveleri reaktif plazma bileşenleri farklı besleme gaz koşullarda (şekil 3A) bağlı takip için kullanıldı. Örneğin, ikinci olumlu sistemi 330 dan zirveleri ile azot nm 380 nm temsil reaktif nitrojen türler ve 309 temsil nm hidroksil radikalleri ( şekil 3Aok) zirve için. Oysa oksijen veya nem eklenmesi azalmış veya sırasıyla azaltmak o, argon gazı yalnız karşılaştırıldığında, azot türlerin varlığı azot karışımı ile besleme gaz haline arttı. Buna karşılık, hidroksil radikalleri varlığı azalmış oksijen veya azot ile ancak oksijen argon besleme gaz olarak kullanıldığında belirgin arttı. Sıvı plazma tedavisinde argon gazı ve argon plazma neden buharlaşma tespit edilmiştir (şekil 3B) ilk. Önemlisi, plazma Ayrıca sıcaklık etkisi giderek artan çünkü koşulların her ikisi de benzer sonuçlar vermemiştir. Hidroksil radikalleri OES sonuçlarını, doğrultusunda hidrojen peroksit ifade önemli ölçüde azalmış oksijen veya azot katkı ile ancak oksijen besleme gazıyla (şekil 3C) arttı. Ayrıca, ek besleme gaz için azot argon plazma tedavi sıvı (şekil 3D) göre anlamlı olarak daha yüksek nitrit konsantrasyonları yol açtı. Bu iş akışı da plazma farklı besteleri ile sıvı üzerinde etkisini araştırmak için istihdam. Örneğin, hidrojen peroksit konsantrasyonları bağımsız olarak fetal buzağı serum PBS ve RPMI1640 hücre kültür orta (şekil 3E) varlığı gibi görünüyordu. Aynı örnekleri, serum varlığı PBS ve hücre kültür onların sigara serum içeren göre (şekil 3F) karşılaştırıldığında orta konsantrasyonlarda nitrit azalmıştır. Çoğu süperoksit kuru argon gazı koşullarında önemli ölçüde oksijen argon-oksijen plazma (şekil 3G) dışında süperoksit üretimi Şoklama oksijen ve/veya azot katkıları ile üretildi.
Plazma hücreleri çok iyi yemekler tedavisinde, önceki gün içeren hücreleri seribaşı plaka kuluçka makinesi kaldırıldı ve plastik tutucu ekledi. Programlanmış tedavi desen uygulandı, buharlaşma için telafi edildi ve plaka 20 h. bu kuluçka sonra hücre kültür supernatants bir yeni, boş 96-şey plaka ulaştırılması ve depolandığı için kuluçka makinesi içine geri yerleştirildi- 80 ° C proteinler ilgi değerlendirilmesi için. Sonra resazurin her şey hücrelere eklendi. Floresan floresan resorufin için resazurin ciro yalnızca etkin NADPH üreten enzimler tarafından kolaylaştırdı ve genel olarak metabolik aktivite (şekil 4A) ile ilişkili. Floresans yoğunluklarda plaka görsel algı benzerdi ve uzun süreli plazma tedavisinin (şekil 4B) sitotoksik etkileri belirtti. Oksijen gaz koşulları daha kuru gaz koşulları daha zararlı. Plaka aynı hücrelerinde daha fazla aşağı akım deneyleri için kullanılmıştır. Plaka hücrelerde olduğunu mikroskobik (şekil 4C) araştırıldı. Düşsel bilgisayar yazılımı kullanarak, plaka birkaç kuyu nitel karşılaştırma (şekil 4D) incelenmiş. Yazılım her kuyuya satın alanların bakış içindeki hücreleri miktar toplam alanın kapsadığı ve sonuçta elde edilen veriler ilgili denetimleri (şekil 4E) normalleştirilmiş izin. Toplam hücre alan bir azalma plazma tedavi örnekleri, özellikle oksijen besleme gaz koşullarla görülmüş. Görüntüleme sonra hücreleri yıkanmış, Anti-fare calreticulin antikorlar ile lekeli, müstakil ve Akış Sitometresi (şekil 4F) ile analiz. Calreticulin (şekil 4G) hücrelerin içinde boyama yoğunluklarda hesaplanır ve örnekleri arasında (şekil 4H) karşılaştırıldığında Floresans demek. Plazma tedavi calreticulin kuru yem gaz koşulları ile uygulanan plazma tedavi süresine denk fare melanoma hücre yüzeyi bir upregulation indüklenen. Besleme gaz koşulları, 20 nemlendirilmelidir için s ve 40 s tedavi indüklenen daha ölümcül 60 s tesir süresi göre daha güçlü bir calreticulin maruz kalma. Bu bir doğrusal olmayan düzenleme calreticulin pozlama hücrelere tanıttı oksidanlar miktarı ile ilgili olarak, olduğunu gösteriyor.

Resim 1 : İş akışı plazma Biyoloji fizik gelen tıbbi araştırma. Atmosferik basınç argon plazma jet reaktif tür çıkışını besleme gaz oransal olarak ayarlanmıştır. Plazma gaz aşamasında seçili molekül spektroskopisi kullanılarak izlenir. Plazma sıvı tedavi ve oksidan ifade araştırmak için kullanılır. Mikroplaka içinde kültürlü plazma tedavi hücrelerdir ve biyolojik dökümanları gerçekleştirilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Resim 2 : Kurulum plazma araştırma tezgahın. (A)paslanmaz çelik boruları kontrol edilen çeşitli kitle Akış kontrolcüler bir merkezi paneli üzerinden yürütülen farklı gazlar. Bireysel yem gaz kompozisyon bundan sonra kapakların panelini kullanarak karıştırılır. (B) plazma reaktif bazı bileşenleri çeşitli besleme gaz besteleri arasındaki farklar araştırmak için optik emisyon spektroskopisi kullanılarak izlenebilir. (C) yüksek üretilen iş plazma araştırma, 96-şey Mikroplaka kullanılır. Programlanabilir ve otomatik plazma tedavisi için başlangıç noktası sabit emin olmak için plaka günden güne plakaları aynı mutlak konumunu garanti bir kareye eklenir. (D) plazma jet bir bilgisayar kontrollü xyz-Laminer akış başlık altında yer alan tabloya sabittir. Tüm 96 tam konumları ve plazma her bekleme süresi de plazma kaynak hareketini gösterecek bir program dosyasına yazılır. Ana gövdesi motor denetimlerin yanı sıra, plazma jeti aparatı ile yakın bir konumda bulunur. (E) bir 96-şey plaka tedavisinde plazma otomatik. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3 : Plazma jet ve sıvı analizi. (A)optik emisyon spektroskopisi farklı besleme gaz koşullardan gösterilir. İkinci olumlu sistemi azot (330 nm 380 için nm) ile azot, katkı yok oksijen katkı olması durumunda, artan ve belirgin oksijen argon (sol kapı aynası) ile sınırlı. Hidroksil radikalleri 309, zirve nm (ok) azot ve oksijen koşullarında azaldı ama oksijen argon argon gazı yalnız karşılaştırıldığında belirgin artmış. (B) gaz sıvı pozlama buharlaşma için yol açar. 96well plaka üzerine yalnız plazma ve argon gaz ile tedavi bir kuyu başına buharlaşma miktarı iyi bir ölçek kullanarak işlemden önce ve sonra plaka ağırlığında tarafından tespit edilmiştir. Buharlaşma plasmatreated örneklerinde daha argon gastreated örneklerinde buna göre. (C) üretimi hidrojen peroksit plasmatreated sıvılar içinde bir ölçüde (a) hidroksil radikalleri 309 nm pik ile ilişkili. Oksijen (% 5) argon plazma peroksit konsantrasyonları yaklaşık 4fold arttı. (D) nitrit azot besleme gaz eklendi ve bu etkisi ile oksijen argon plazma arttı yüksek. Oksijen ilavesi nitrit üretimi azaldı ama önemli. (E, F) Hidrojen peroksit ve nitrit konsantrasyonları farklı sıvılar, yani RPMI1640 hücre kültür orta (R10F) ile gösterilir ve (R0F) olmadan yanı sıra PBS ve fetal buzağı serum (FCS) olmadan. Peroksit düzeyleri nitrit seviyeleri önemli ölçüde serum huzurunda azalma, ancak farklı medya (E) arasında farklı değil. (G) süperoksit üretimi en yüksek kuru argon gazı gaz; besleme için azot, oksijen veya oksijen argon katkı sıvı içinde alt süperoksit ifade verdi. (B-G) gösterilen veriler ortalama + 2-3 deneyler SEM vardır. İstatistiksel analiz yapıldı gerçekleştirilen (C, D) kullanan tek yönlü kuru veya nemli besleme gaz koşullarına karşı ilgili denetim araçlarının tüm grup karşılaştıran Varyans analizi (** p < 0,01; *** p < 0.001). Ayrıca, argon salt gaz plazma koşullar bütün grup ortalama ve t-testi kullanarak karşılaştırıldı (### p < 0.001). Daha fazla istatistiksel analiz (F) t-testleri her plazma tedavi ve FCS ve FCS olmadan örneklerdeki orta durum değerleri karşılaştırarak kullanılarak gerçekleştirildi (* p < 0,05; ** p < 0,01); Ayrıca, FCS veya sigara FCS içeren çözümler t-testi kullanarak her plazma tedavi süresi içinde karşılaştırıldı (# p < 0,05; ## p < 0.001). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4 : Plazma tedavi ve hücreleri üzerindeki etkisi. (A)hücreler plazma için maruz ve resazurin metabolik etkinliğini değerlendirmek için 20 h sonra eklendi. (B) etkinliği önemli ölçüde plasmatreated örneklerinde gaz kontrollere göre azalma. Ayrıca oksijen ve/veya azot kuru ve nemli argon gazı koşulların her ikisi de toksisite yol açar, ancak belirgin bir azalma ile besleme gaz nemlendirme görüldü. Propidium iyodür (PI) içeren (C) orta eklendi. (D) genel bir bakış ile dijital faz kontrast (turuncu) her hücre ve PI sitozolik kısmını temsil eden plaka Wells (ölü hücreleri tanımlamak için yeşil) gösterilir. Görüntüleme araçları her iyi hücrelerle kapalı görüş alanı içinde Toplam alan miktarının izin. (F) hücreleri daha sonra yıkanmış ve antikorlar veya biyolojik plazma etkileri Akış Sitometresi kullanılarak karakterize etmek için diğer hücre işaretleri ile inkübe edildi. (G) Gating stratejileri istihdam ve marker analizi gerçekleştirilen ve örnekleri arasında karşılaştırıldığında. (B, E, H) gösterilen verileri belirtmek ortalama + SEM üç bağımsız deneyler bir temsilcisi. Ölçek çubuğu 200 µm (D) =. İstatistiksel karşılaştırma yapılacak iki yönlü varyans karşılaştırarak, her gaz koşul için her plazma tedavi onun ilgili gaz kontrolü için (B, H) analizini kullanarak (* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0.001). Ayrıca, azot ve/veya oksijen katkıları her koşul için değerler argon gaz plazma için Kuru değerlerine karşılaştırıldı ve nemli ayrı ayrı koşullar (iki yönlü varyans; analizini ### p < 0.001). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.