हम सेलुलर व्यवहार्यता, प्रसार, और लोच माप के संदर्भ में पोस्ट-डिलीवरी जांच की अगली कड़ी के साथ मिलकर सुई मुक्त वाटरजेट तकनीक के माध्यम से सेल इंजेक्शन की एक विधि प्रस्तुत करते हैं।
मूत्र असंयम (यूआई) एक अत्यधिक प्रचलित स्थिति है जो मूत्रमार्ग स्फिंक्टर मांसपेशी की कमी की विशेषता है। पुनर्योजी चिकित्सा शाखाएं, विशेष रूप से सेल थेरेपी, मूत्रमार्ग स्फिंक्टर फ़ंक्शन को बेहतर बनाने और पुनर्स्थापित करने के लिए उपन्यास दृष्टिकोण हैं। भले ही सक्रिय कार्यात्मक कोशिकाओं का इंजेक्शन नियमित रूप से सुई और सिरिंज द्वारा नैदानिक सेटिंग्स में किया जाता है, इन दृष्टिकोणों में महत्वपूर्ण नुकसान और सीमाएं हैं। इस संदर्भ में, सुई-मुक्त वाटरजेट (डब्ल्यूजे) तकनीक एक व्यवहार्य और अभिनव विधि है जो मूत्रमार्ग स्फिंक्टर में दृश्य निर्देशित सिस्टोस्कोपी द्वारा व्यवहार्य कोशिकाओं को इंजेक्ट कर सकती है। वर्तमान अध्ययन में, हमने पोर्सिनी वसा ऊतक-व्युत्पन्न स्ट्रोमल कोशिकाओं (पीएडीएससी) को कैडेवरिक यूरेथ्रल ऊतक में वितरित करने के लिए डब्ल्यूजे का उपयोग किया और बाद में सेल उपज और व्यवहार्यता पर डब्ल्यूजे वितरण के प्रभाव की जांच की। हमने परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) माप द्वारा बायोमैकेनिकल विशेषताओं (यानी, लोच) का भी आकलन किया। हमने दिखाया कि डब्ल्यूजे वितरित pADSCs उनके सेलुलर लोच में काफी कम हो गए थे। नियंत्रण की तुलना में व्यवहार्यता काफी कम थी, लेकिन अभी भी 80% से ऊपर है।
मूत्र असंयम (यूआई)यूरोपीय आबादी 1 में 1.8 – 30.5% की व्यापकता के साथ एक व्यापक विकार है और मुख्य रूप से मूत्रमार्ग स्फिंक्टर की खराबी की विशेषता है। नैदानिक परिप्रेक्ष्य से, सर्जिकल उपचार अक्सर रोगियों को पेश किया जाता है जब रूढ़िवादी उपचार या भौतिक चिकित्सा उभरते लक्षणों को संबोधित करने और कम करने में विफल रहती है।
स्फिंक्टर जटिल खराबी की संभावित पुनर्योजी मरम्मत के लिए सेल थेरेपी यूआई पैथोलॉजी 2,3 के उपचार के लिए एक अवंत-गार्डे दृष्टिकोण के रूप में उभर रही है। इसका मुख्य लक्ष्य क्षतिग्रस्त ऊतक की जैविक कार्यक्षमता को प्रतिस्थापित करना, मरम्मत करना और पुनर्स्थापित करना है। यूआई के लिए पशु मॉडल में, स्टेम सेल प्रत्यारोपण ने यूरोडायनामिक परिणामों में आशाजनक परिणाम दिखाएहैं 2,4,5। स्टेम कोशिकाएं इष्टतम सेलुलर उम्मीदवारों के रूप में उत्पन्न होती हैं क्योंकि उनके पास आत्म-नवीकरण और बहु-शक्तिशाली भेदभाव से गुजरने की क्षमता होती है, इस प्रकार, प्रभावित ऊतक पुनर्जनन 6 की सहायता करताहै। आगामी पुनर्योजी क्षमता के बावजूद, सेल थेरेपी का व्यावहारिक उपयोग बाधित रहता है क्योंकि कोशिकाओं के न्यूनतम इनवेसिव वितरण को अभी भी इंजेक्शन परिशुद्धता और लक्ष्य के कवरेज से संबंधित कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। भले ही सेल डिलीवरी के लिए उपयोग किया जाने वाला वर्तमान दृष्टिकोण सुई-सिरिंज सिस्टम7 के माध्यम से इंजेक्शन है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप आमतौर पर व्यवहार्य कोशिकाओं की समग्र कमी होती है, जिसमें 1% – 31% पोस्ट-ट्रांसप्लांटेशन8 के रूप में कम होने की रिपोर्ट की गई है। इसके अलावा, सुई इंजेक्शन के माध्यम से सेल वितरण को प्लेसमेंट, प्रतिधारण दर, साथ ही लक्षित ऊतक 9,10,11 में प्रत्यारोपित कोशिकाओं के वितरण को प्रभावित करने के लिए भी दिखाया गया है। एक व्यवहार्य, उपन्यास दृष्टिकोण जो उपर्युक्त सीमा को दूर करता है, वह पानी-जेट तकनीक के माध्यम से सुई-मुक्त सेल वितरण है।
वाटरजेट (डब्ल्यूजे) तकनीक एक नए दृष्टिकोण के रूप में उभर रही है जो मूत्रमार्ग स्फिंक्टर12,13 में दृश्य नियंत्रण के तहत सिस्टोस्कोप द्वारा कोशिकाओं के उच्च थ्रूपुट वितरण को सक्षम बनाती है। WJ E5 से E8013 तक के विभिन्न दबावों (E = बार में प्रभाव) पर सेल वितरण को सक्षम बनाता है। पहले चरण में, (ऊतक प्रवेश चरण) आइसोटोनिक समाधान को उच्च दबाव (यानी, E60 या E80) के साथ लागू किया जाता है ताकि लक्षित ऊतक के आसपास के बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स को ढीला किया जा सके और छोटे इंटरकनेक्टिंग माइक्रो-लैकुने को खोला जा सके। दूसरे चरण (इंजेक्शन चरण) में, दबाव को मिलीसेकंड (यानी, ई 10 तक) के भीतर कम किया जाता है ताकि कोशिकाओं को धीरे से लक्षित ऊतक में वितरित किया जा सके। इस दो चरण-चरण अनुप्रयोग के बाद, कोशिकाओं को बाहर निकाले जाने पर ऊतक के खिलाफ अतिरिक्त दबाव के अधीन नहीं किया जाता है, लेकिन एक तरल-भरे गुफाक्षेत्र13 में कम दबाव वाली धारा में तैर रहे हैं। एक पूर्व विवो मॉडल सेटिंग में जहां स्टेम कोशिकाओं को डब्ल्यूजे के माध्यम से कैडेवरिक मूत्रमार्ग ऊतक में इंजेक्ट किया गया था, व्यवहार्य कोशिकाओं को बाद में एस्पिरेटेड किया जा सकता है और ऊतक से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है और विट्रो13 में आगे बढ़ाया जा सकता है। हालांकि वेबर एट अल द्वारा 2020 के एक अध्ययन ने मायोकार्डियम14 में पदचिह्न-मुक्त कार्डियोमायोसाइट्स वितरित करने के लिए डब्ल्यूजे की व्यवहार्यता और प्रयोज्यता का प्रदर्शन किया, लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि डब्ल्यूजे तकनीक अभी भी एक प्रोटोटाइप चरण में है।
निम्नलिखित प्रोटोकॉल का वर्णन करता है कि पोर्सिनी वसा ऊतक-व्युत्पन्न स्ट्रोमल कोशिकाओं (पीएडीएससी) को कैसे तैयार और लेबल किया जाए और उन्हें डब्ल्यूजे प्रौद्योगिकी और विलियम्स सिस्टोस्कोपी सुइयों (डब्ल्यूएन) के माध्यम से तरल पदार्थ और कैडेवरिक ऊतक पर कब्जा करने में कैसे वितरित किया जाए। पोस्ट सेलुलर इंजेक्शन, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) के माध्यम से सेलुलर जीवन शक्ति और लोच का मूल्यांकन किया जाता है। चरण-दर-चरण निर्देशों के माध्यम से, प्रोटोकॉल विश्वसनीय डेटा प्राप्त करने के लिए एक स्पष्ट और संक्षिप्त दृष्टिकोण देता है। चर्चा अनुभाग प्रस्तुत करता है और तकनीक के प्रमुख लाभों, सीमाओं और भविष्य के दृष्टिकोण का वर्णन करता है। कोशिकाओं के WJ वितरण के रूप में के रूप में अच्छी तरह से sequela पोस्ट अनुवाद विश्लेषण यहाँ रिपोर्ट मानक सुई इंजेक्शन की जगह ले रहे हैं और लक्ष्य ऊतक के पुनर्योजी उपचार के लिए एक ठोस सेल वितरण रूपरेखा प्रदान करते हैं. हमारे हाल के अध्ययनों में हमने सबूत प्रदान किए कि डब्ल्यूजे ने सुई इंजेक्शन15,16 की तुलना में कोशिकाओं को अधिक सटीक रूप से और कम से कम तुलनीय व्यवहार्यता पर वितरित किया।
वर्तमान अध्ययन में, हमने डब्ल्यूजे सेल डिलीवरी प्रक्रिया के लिए एक चरण-दर-चरण दृष्टिकोण का प्रदर्शन किया और प्रस्तुत किया और सेलुलर विशेषताओं पर डब्ल्यूजे वितरण के प्रभाव का आकलन करने के लिए मात्रात?…
The authors have nothing to disclose.
हम मूल प्रकाशनों से हमारे सह-लेखकों को उनकी मदद और समर्थन के लिए धन्यवाद देते हैं।
50 mL centrifuge tube | Greiner BioOne | 227261 | |
1 mL BD Luer-LokTM Syringe | BD Plastik Inc | n.a. | |
100 µm cell sieve | Greiner BioOne | 542000 | |
15 mL centrifuge tube | Greiner BioOne | 188271 | |
75 cm2 tissue culture flask | Corning Incorporated | 353136 | |
AFM head | (CellHesion 200) JPK | JPK00518 | |
AFM processing software | Bruker | JPK00518 | |
AFM software | Bruker | JPK00518 | |
AFM system Cell Hesion 200 | Bruker | JPK00518 | |
All-In-One-Al cantilever | Budget Sensors | AIO-10 | tip A, Conatct Mode, Shape: Beam Force Constant: 0.2 N/m (0.04 – 0.7 N/m) Resonance Frequency: 15 kHz (10 – 20 kHz) Length: 500 µm (490 – 510 µm) Width: 30 µm (35 – 45 µm) Thickness: 2.7 µm (1.7 – 3.7 µm) |
Amphotericin B solution | Sigma | A2942 | 250 µg/ml |
Atomic Force Microscope (AFM) | CellHesion 200, JPK Instruments, Berlin, Germany | JPK00518 | |
BD Microlance 3 18G | BD | 304622 | |
bovine serum albumin | Gibco | A10008-01 | |
Cantilever | All-In-One-AleTl, Budget Sensors, Sofia, Bulgaria | AIO-TL-10 | tip A, k ¼ 0.2 N/m |
C-chip disposable hemocytometer | NanoEnTek | 631-1098 | |
centrifuge: Rotina 420R | Hettich Zentrifugen | ||
Collagenase, Type I, powder | Gibco | 17100-017 | |
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium – low glucose | Sigma | D5546 | |
Feather disposable scalpel (No. 10) | Feather | 02.001.30.010 | |
fetal bovine serum (FBS) | Sigma | F7524 | |
HEPES sodium salt solution (1 M) | Sigma | H3662 | |
Inverted phase contrast microscope (Integrated with AFM) | AxioObserver D1, Carl Zeiss Microscopy, Jena, Germany | L201306_03 | |
laboratory bags | Brand | 759705 | |
Leibovitz's L-15 medium without l-glutamine | Merck | F1315 | |
Leibovitz's L-15 medium without L-glutamine | (Merck KGaA, Darmstadt, Germany) | F1315 | |
L-glutamine | Lonza | BE 17-605C1 | 200 mM |
LIVE/DEADTM Viability/Cytotoxicity Kit | Invitrogen by Thermo Fisher Scientific | L3224 | Calcein AM and EthD-1 are used from this kit. |
Microscope software: Zen 2.6 | Zeiss | ||
Microscope: AxioVertA.1 | Zeiss | ||
Nelaton-Catheter female | Bicakcilar | 19512051 | |
Penicillin-Streptomycin | Gibco | 15140-122 | 10000 U/ml Penicillin 10000 µg/ml Streptomycin |
Petri dish heater associated with AFM | Bruker | T-05-0117 | |
Petri dish heater associated with AFM | JPK Instruments AG, Berlin, Germany | T-05-0117 | |
Phosphate buffered saline (PBS) | Gibco | 10010-015 | |
Statistical Software: SPSS Statistics 22 | IBM | ||
Sterile Petri dish – CellStar | Greiner BioOne | 664160 | |
Tissue culture dishes | TPP AG | TPP93040 | |
Tissue culture dishes | TPP Techno Plastic Products AG, Trasadingen, Switzerland | TPP93040 | |
Trypan Blue 0.4% 0.85% NaCl |
Lonza | 17-942E | |
Trypsin-EDTA solution | Sigma | T3924 | |
Waterjet: ERBEJET2 device | Erbe Elektromedizin GmbH | ||
Williams Cystoscopic Injection Needle | Cook Medical | G14220 | 23G, 5.0 Fr, 35 cm |