03.06.2020 by Milena Riedl

تقنية جديدة لإعداد عينات لتحضير العينات لفحوصات المواد الحيوية

شركة Alucent Biomedical Inc. هي شركة طبية حيوية مكرسة لتطوير تقنية السقالات الوعائية الطبيعية (NVS) المتطورة لعلاج أمراض الأوعية الدموية. تم تقييم تقنيات متعددة لتحضير العينة للتحقق من الطريقة التي يمكن أن تخفف من التشوهات في الإشارة التي تعزى إلى حركة العينة أثناء التسخين. تعرّف على كيفية تحضير العينة لتحقيق مخططات حرارية دقيقة وقابلة للتكرار للأنسجة البيولوجية.

بواسطة جاستن باريت وكيفن وارنر، دكتوراه من شركة Alucent Biomedical، ومايكل هسو، NETZSCH Instruments North America

شركة Alucent Biomedical, Inc. هي شركة طبية حيوية مكرسة لتطوير تقنية السقالات الوعائية الطبيعية (NVS) المبتكرة لعلاج أمراض الأوعية الدموية. تستخدم تقنية NVS ربط البروتين المنشط ضوئيًا للبروتينات الهيكلية الأصلية للأوعية الدموية (أي الكولاجين) لفتح الأوعية الدموية أثناء عملية رأب الأوعية الدموية وإبقائها مفتوحة - دون استخدام غرسات دائمة.

استخدام DSC في أبحاث تطوير المنتجات

ويتمثل أحد جوانب استراتيجية تطوير المنتج في تحديد وتطوير طرق لتوصيف التغيرات الجزيئية المنشطة ضوئيًا في جدار الوعاء الدموي. يمكن الكشف عن التغييرات التي تطرأ على بروتينات المصفوفة خارج الخلية من خلال التغير في درجة حرارة التمسخ. ومن حيث المبدأ، يدل ارتفاع درجة حرارة التمسخ على زيادة كثافة المصفوفة خارج الخلية المرتبطة تساهميًا والناجمة عن المعالجة بالـ NVS. ويجري دراسة قياس المسح الضوئي التفاضلي (DSC) كتقنية لتحديد الاختلافات في درجات حرارة تمسخ البروتينات الهيكلية للأوعية الدموية في الظروف الأصلية مقابل الظروف المعالجة. لا يُستخدم DSC بشكل روتيني في فحوصات المواد الحيوية، ولكنه ينطوي على قيمة لتوصيف الأنسجة البيولوجية للمساعدة في تطوير المنتجات. وقد تضمنت مراجعة الأدبيات ذات الصلة مناقشة محدودة حول إعداد العينة وتطوير الطريقة لضمان نتائج موثوقة وقابلة للتكرار في تذبذب تذبذب الأوعية الدموية بالتبريد الكهرومغناطيسي.

كيفية التخفيف من أثر الإشارة

تم تقييم تقنيات متعددة لتحضير العينة للتحقق من الطريقة التي يمكن أن تخفف من التحريفات في الإشارة التي تعزى إلى حركة العينة أثناء التسخين. وشملت التقنيات التي تم استكشافها التعبئة المحكمة للعينة المقطعة إلى مكعبات، وتكوين البوتقة (غطاء مجعد، وغطاء مثقوب، وغطاء غير مجعد، وبدون غطاء)، وحجم البوتقة، واستخدام قرص من العينة مطابق للقطر الداخلي للبوتقة، وتكديس عدة أقراص عينة مذكورة. أسفرت جميع هذه الاختبارات عن نتائج غير متسقة حيث لا تزال العينة تتمتع بحرية الحركة داخل البوتقة أثناء التسخين. ولمواجهة هذه الظاهرة، توصلت شركة Alucent Biomedical Inc. إلى فكرة أنه بدلاً من تكديس عدة أقراص عينات متعددة، يمكن لجسم خامل يوضع بين الغطاء المحكم الإغلاق والعينة أن يحافظ على ضغط العينة بشكل أفضل ويقلل من حركتها. تم اختيار حجم وشكل كل من العينة والجسم الخامل ليكون قرصًا يتطابق مع القطر الداخلي للبوتقة مما يزيد من تلامس مساحة سطح العينة مع قاع وعاء البوتقة للسماح بنقل الحرارة على النحو الأمثل. وأخيرًا، كان من الضروري ألا ينتج الجسم الخامل أي طاقة دخيلة في DSC يمكن أن تتداخل مع إشارات العينة الأساسية. ولهذه الأسباب، تم اختيار الياقوت، وهو معيار معايرة حساسية رخيص نسبيًا ومتوفر بسهولة مع عدم وجود أي طاقة في مجال اهتمام العينات.

عاملان حاسمان لتحضير العينة

1) تحجيم العينة لتتناسب مع القطر الداخلي لوعاء تذبذب الأوزون الرقمي DSC 2) ملء الفراغ الرأسي لوعاء تذبذب الأوزون الرقمي DSC بمادة خاملة لمنع الحركة الناتجة عن الحرارة للعينة أثناء القياس يوضح الشكل المخططات الحرارية من مقاطع من نفس النسيج البيولوجي المحضرة باستخدام طريقتين مختلفتين لتحضير العينة. يمثل المخطط الحراري 1 في الشكل نسيجًا بيولوجيًا تم تحضيره عن طريق تقطيع العينة إلى قطع ووضعها في وعاء العينة. ويمثل المخطط الحراري 2 في الشكل نسيجًا بيولوجيًا تم تحضيره كما هو موضح أعلاه لضمان تقليل حركة العينة إلى الحد الأدنى.

وتوضح النتائج أن أحد العوامل الحاسمة في توليد مخططات حرارية دقيقة وقابلة للتكرار للأنسجة البيولوجية هو منهجية تحضير العينة التي تقلل من حركة العينة الناتجة عن الحرارة. يمكن أن تساعد مطابقة حجم الأنسجة مع القطر الداخلي لوعاء DSC وملء الفراغ الرأسي بمادة خاملة في منع الإشارات الاصطناعية الناتجة عن حركة العينة في وعاء DSC. المذكرة التطبيقية متاحة هنا!