अमूर्त

पृष्ठभूमि:मुख्य रूप से कोलेजन, त्वचीय बाह्य मैट्रिक्स (ईसीएम) के सटीक भेदभाव और मात्रा निर्धारण के लिए इमेजिंग और इमेज प्रोसेसिंग तकनीकों की कमी है। इस अध्ययन का उद्देश्य हिस्टोकेमिकल इमेजिंग, रिफ्लेक्टेंस कन्फोकल माइक्रोस्कोपी (आरसीएम), और परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) का उपयोग करके मैक्रो-, माइक्रो- और नैनो-स्केल पर कोलेजन रीमॉडलिंग की कल्पना और मात्रा निर्धारित करने के लिए एक समग्र इमेजिंग और इमेज प्रोसेसिंग दृष्टिकोण विकसित करना और प्रदर्शित करना है। , क्रमश।

सिस्टैंच का ग्लाइकोसाइड हृदय और यकृत के ऊतकों में एसओडी की गतिविधि को भी बढ़ा सकता है, और प्रत्येक ऊतक में लिपोफसिन और एमडीए की सामग्री को काफी कम कर सकता है, विभिन्न प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन रेडिकल्स (ओएच-, एच₂ओ₂, आदि) को प्रभावी ढंग से हटा सकता है और डीएनए क्षति से बचा सकता है। ओएच-रेडिकल्स द्वारा। सिस्टैंच फेनिलएथेनॉइड ग्लाइकोसाइड्स में मुक्त कणों की एक मजबूत सफाई क्षमता होती है, विटामिन सी की तुलना में उच्च कम करने की क्षमता होती है, शुक्राणु निलंबन में एसओडी की गतिविधि में सुधार होता है, एमडीए की सामग्री कम होती है, और शुक्राणु झिल्ली समारोह पर एक निश्चित सुरक्षात्मक प्रभाव पड़ता है। सिस्टैंच पॉलीसेकेराइड डी-गैलेक्टोज के कारण प्रयोगात्मक रूप से वृद्ध चूहों के एरिथ्रोसाइट्स और फेफड़ों के ऊतकों में एसओडी और जीएसएच-पीएक्स की गतिविधि को बढ़ा सकते हैं, साथ ही फेफड़ों और प्लाज्मा में एमडीए और कोलेजन की सामग्री को कम कर सकते हैं और इलास्टिन की सामग्री को बढ़ा सकते हैं। डीपीपीएच पर एक अच्छा सफाई प्रभाव, वृद्ध चूहों में हाइपोक्सिया का समय बढ़ाना, सीरम में एसओडी की गतिविधि में सुधार करना, और प्रयोगात्मक रूप से वृद्ध चूहों में फेफड़ों के शारीरिक अध: पतन में देरी करना, सेलुलर रूपात्मक अध: पतन के साथ, प्रयोगों से पता चला है कि सिस्टैंच में अच्छी एंटीऑक्सीडेंट क्षमता है और त्वचा की उम्र बढ़ने वाली बीमारियों को रोकने और उनका इलाज करने के लिए एक दवा बनने की क्षमता रखती है। साथ ही, सिस्टैंच में इचिनाकोसाइड में डीपीपीएच मुक्त कणों को साफ़ करने की एक महत्वपूर्ण क्षमता है और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को साफ़ करने और मुक्त कट्टरपंथी-प्रेरित कोलेजन गिरावट को रोकने की क्षमता है, और थाइमिन मुक्त कट्टरपंथी आयन क्षति पर भी अच्छा मरम्मत प्रभाव पड़ता है।

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सामग्री और विधियां:अवधारणा के प्रमाण के लिए, कोलेजन नव-संश्लेषण और पुनर्संगठन को प्रेरित करने के लिए जाना जाने वाला एक वाणिज्यिक एंटी-एजिंग उत्पाद का दो वृद्ध महिलाओं की मानव त्वचा बायोप्सी पर पूर्व-परीक्षण किया गया था।

परिणाम:अनुपचारित त्वचा के सापेक्ष, कोलेजन फाइबर (आरसीएम) और फाइब्रिल (एएफएम) उपचार के बाद लंबे और संरेखित थे। उपचार के बाद कोलेजन और इलास्टिन (हिस्टोकेमिकल इमेजिंग और एलिसा) की सामग्री में सांख्यिकीय रूप से सुधार हुआ।

निष्कर्ष:हमारे निष्कर्षों के आधार पर, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं: (1) एएफएम, आरसीएम, और हिस्टोकेमिकल इमेजिंग त्वचा में अन्य ईसीएम घटकों से कोलेजन को सटीक रूप से अलग कर सकती है और (2) छवि प्रसंस्करण विधियां परिमाणीकरण को सक्षम कर सकती हैं और इसलिए बाद में कोलेजन रीमॉडलिंग में छोटे सुधारों को पकड़ सकती हैं। उपचार (अवधारणा के प्रमाण के रूप में कोलेजन आयोजक प्रौद्योगिकी के साथ वाणिज्यिक कॉस्मेटिक उत्पाद)। रिपोर्ट की गई समग्र इमेजिंग दृष्टिकोण में त्वचा अनुसंधान और निदान में त्वरित, वास्तविक समय और सटीक निर्णय लेने के लिए वैज्ञानिकों और त्वचा विशेषज्ञों के लिए प्रत्यक्ष नैदानिक ​​​​निहितार्थ हैं।

कीवर्ड

एंटी-एजिंग, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी, कोलेजन पुनर्गठन, त्वचीय रीमॉडलिंग, बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स, परावर्तन कन्फोकल माइक्रोस्कोपी (विवास्कोप)

1 परिचय

त्वचा और अन्य अंगों के सामान्य विकास और होमियोस्टैसिस के लिए त्वचीय बाह्य मैट्रिक्स (ईसीएम) की नियंत्रित रीमॉडलिंग आवश्यक है। ईसीएम रीमॉडलिंग त्वचा की उम्र बढ़ने, घाव भरने और कैंसर और फाइब्रोसिस सहित कुछ घातक बीमारियों के पैथोफिजियोलॉजी में पहचान है। इन त्वचा स्थितियों के इलाज के लिए कई सौंदर्य और चिकित्सा विकल्प हैं, हालांकि, इमेजिंग विधियां दुर्लभ हैं ईसीएम रीमॉडलिंग का वास्तविक समय दृश्य, मुख्य रूप से कोलेजन जो त्वचीय ईसीएम का सबसे प्रचुर संरचनात्मक घटक है। यद्यपि विकास के तहत, कोलेजन और उसके संगठन की कल्पना करने के लिए कुछ नवीन गैर-आक्रामक वास्तविक समय नैदानिक ​​इमेजिंग तकनीकें सेकंड हार्मोनिक जेनरेशन (एमपीएम-एसएचजी), 3 रिफ्लेक्टेंस कन्फोकल माइक्रोस्कोपी (आरसीएम), 4 ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी के साथ मल्टी-फोटॉन माइक्रोस्कोपी हैं। (ओसीटी),5,6 लिंडफील्ड कन्फोकल ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी (एलसी-ओसीटी) आरसीएम और ओसीटी के तौर-तरीकों के संयोजन पर आधारित,7 चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई),8 और अल्ट्रासाउंड इमेजिंग।9 इनमें से, आरसीएम, एमपीएम, और एलसी-ओसीटी सीई-प्रमाणित त्वचा इमेजिंग उपकरण हैं। हालाँकि, उन सबके बीच, आरसीएम तकनीक (ल्यूसिड, इंक. यूएसए से विवास्कोप® 1500 और 3000) एकमात्र एफडीए-अनुमोदित नैदानिक ​​त्वचाविज्ञान निदान तकनीक (510(k)# K080788) है, जो अधिकांश बीमाओं द्वारा भी कवर की जाती है। त्वचा के घावों का निदान करने के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका।10 यह त्वचा कैंसर और उनके उपचार के निदान और निगरानी के लिए शास्त्रीय बायोप्सी और हिस्टोपैथोलॉजी तकनीकों का एक गैर-आक्रामक और लागत प्रभावी विकल्प है।10 कोलेजन संगठन को देखने के लिए पूर्व-नैदानिक ​​​​इमेजिंग विधियों में, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी ( एएफएम), 11 इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, 11,12 प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके हिस्टोकेमिकल इमेजिंग, 13 ध्रुवीकृत प्रकाश माइक्रोस्कोपी, 14 कन्फोकल लेजर स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी (सीएलएसएम), 15,16 मल्टीमॉडल कन्फोकल परावर्तन और प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी, 17 और छोटे-कोण एक्स-रे स्कैटरिंग18 हैं प्रसिद्ध.

उपर्युक्त नैदानिक ​​इमेजिंग तकनीकों के उपयोग को प्रतिबंधित करने वाली प्रमुख चेतावनियों में से एक यह है कि इसके लिए कठिन मैन्युअल मूल्यांकन की आवश्यकता होती है क्योंकि त्वचा संरचनाओं की काली और सफेद छवियों का सटीक विश्लेषण करने के लिए विषय वस्तु विशेषज्ञता और अनुभव एक शर्त है। 19,20 इसलिए, अधिक प्रयास किए जाते हैं छवि प्रसंस्करण के क्षेत्र में विश्लेषण को स्वचालित करने के लिए एल्गोरिदम और सॉफ्टवेयर को विकसित करने और मान्य करने की आवश्यकता है, 5 डिजिटल रूप से चित्रित छवियों की व्याख्या करना आसान है, 16,17 और हमारे संदर्भ में कोलेजन संगठन सहित रोग की प्रगति और चिकित्सा की निगरानी के लिए मात्रात्मक जानकारी निकालना। शोध.3,6,12-14 यह गैर-त्वचा विशेषज्ञों और त्वचा विशेषज्ञों को तेजी से और अधिक आत्मविश्वास के साथ निर्णय लेने में सक्षम करेगा क्योंकि निर्णय यादृच्छिक छवियों के बड़े नमूना आकार से लिए जाएंगे। युवा बनाम वृद्ध या फोटो-वृद्ध विषयों में उम्र से संबंधित त्वचा परिवर्तनों (कोलेजन संगठन सहित) को समझने के लिए आरसीएम और एमपीएम के उपयोग को दिखाने के लिए कुछ मौलिक अध्ययन किए गए हैं। 21,22 हालांकि, शक्ति का विस्तार करने में एक सीमित प्रयास है उपचार में सुधार को पकड़ने के लिए इन इमेजिंग तकनीकों की, जिसमें मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए परिष्कृत छवि प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।3,13,16

इस अध्ययन का उद्देश्य त्वचीय रीमॉडलिंग (मुख्य रूप से कोलेजन) में सुधार की कल्पना और मात्रा निर्धारित करने के लिए एक समग्र इमेजिंग और छवि-प्रसंस्करण दृष्टिकोण विकसित करना और प्रदर्शित करना है। अवधारणा के प्रमाण के लिए, उपचार से पहले और बाद में कोलेजन में मामूली बदलावों को मापने के लिए छवि प्रसंस्करण का उपयोग करने की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए कोलेजन आयोजक तकनीक के साथ एक चिकित्सकीय रूप से सिद्ध वाणिज्यिक एंटी-एजिंग कॉस्मेटिक उत्पाद का उपयोग किया गया था।

2। सामग्री और विधि

2.1 त्वचा बायोप्सी और उनका उपचार

इस शोध में उपयोग की जाने वाली त्वचा बायोप्सी पेट की प्लास्टिक सर्जरी से बची हुई सामग्री थी जो दो दाताओं से उनकी सहमति (क्लिनिकों द्वारा रखी गई सहमति) के बाद प्राप्त की गई थी। दाता#1 (62 वर्ष) और दाता#2 (52 वर्ष) दोनों महिलाएं और फिट्ज़पैट्रिक त्वचा प्रकार II थीं। बायोप्सी को मानक संस्कृति स्थितियों के तहत बनाए रखा गया था और 6 दिनों के लिए प्रतिदिन परीक्षण उत्पाद या नियंत्रण (अनुपचारित या प्लेसबो) के साथ इलाज किया गया था, और इमेजिंग और एलिसा के लिए 7 वें दिन काटा गया था। दाता#1 की बायोप्सी का उपयोग एलिसा, आरसीएम और एएफएम के लिए किया गया, जबकि दाता#2 की बायोप्सी का उपयोग हिस्टोकेमिकल इमेजिंग के लिए किया गया।

2.2 आरसीएम और एएफएम इमेजिंग

दाता#1 की त्वचा की बायोप्सी 7वें दिन ली गई, और बिना किसी खंडन या दाग के सीधे उसकी छवि ली गई। एएफएम (ब्रूकर, मल्टीमोड 8 एएफएम) और आरसीएम (विवास्कोप® 1500) का उपयोग परीक्षण उत्पाद के साथ इलाज की गई त्वचा में कोलेजन की उच्च-रिज़ॉल्यूशन नैनो- और माइक्रो-स्केल छवियां प्राप्त करने के लिए किया गया था, और एक नियंत्रण के रूप में अनुपचारित किया गया था। सभी प्रयोगों के लिए, एएफएम एक छोटे कैंटिलीवर (पीपीपी-एफएमआर - 20, नैनोसेंसर) से सुसज्जित था: स्प्रिंग स्थिरांक, के=0.5-9.5 एन/एम, अनुनाद आवृत्ति, एफ {{13} }-115 kHz हवा में और कमरे के तापमान पर टैपिंग मोड में संचालित किया गया था। त्वचा के नमूनों को एक चुंबकीय डिस्क (1 मिमी × 1 मिमी) पर पार्श्व रूप से लगाया गया और मंच पर रखा गया। एएफएम छवियों को अनुभागीकरण से बचने के लिए त्वचा बायोप्सी के पार्श्व/साइड दृश्य के माध्यम से प्राप्त किया गया था। आरसीएम इमेजिंग के लिए, कोलेजन की उच्च-गुणवत्ता वाली छवियां प्राप्त करने के लिए ऊपर (स्ट्रेटम कॉर्नियम साइड) और नीचे (डर्मिस साइड) से उपचारित और अनुपचारित बायोप्सी से सात यादृच्छिक छवियां प्राप्त की गईं। माध्य विखंडन सूचकांक की रिपोर्ट करने के लिए कोलेजन बनावट के लिए कन्फोस्कैन® का उपयोग करके आरसीएम छवियों को संसाधित और विश्लेषण किया गया था। विखंडन सूचकांक को कोलेजन बनावट के लिए कच्ची छवियों को संसाधित करने के बाद प्राप्त वस्तुओं की संख्या से विभाजित वस्तुओं के क्षेत्र द्वारा परिभाषित किया गया है। चित्र S1 कोलेजन विखंडन सूचकांक (सीएफआई) पर मात्रात्मक मान प्राप्त करने के लिए कन्फोस्कैन® का उपयोग करके छवि प्रसंस्करण दिखाता है।

2.3 हिस्टोकेमिकल इमेजिंग

फोटो-एज्ड त्वचा (फोटो-क्षतिग्रस्त कोलेजन और इलास्टिन की रिकवरी) के इलाज पर एंटी-एजिंग उत्पाद के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए, दाता # 2 से बायोप्सी को यूवी की एक नकली खुराक (96 प्रतिशत यूवीए के साथ 6 जे / सेमी 2) के संपर्क में लाया गया था। ). प्रयोगों में परीक्षण किए गए नमूने और स्थितियाँ थीं: (ए) नकारात्मक नियंत्रण (अनुपचारित, कोई यूवी नहीं, और कोई परीक्षण उत्पाद नहीं), (बी) सकारात्मक नियंत्रण (यूवी के संपर्क में आने वाली त्वचा, लेकिन कोई परीक्षण उत्पाद नहीं), और (सी) उपचारित ( यूवी के संपर्क में आने वाली त्वचा, उसके बाद परीक्षण उत्पाद के साथ दैनिक उपचार)। 7वें दिन त्वचा की बायोप्सी एकत्र की गई, खंडित किया गया, कोलेजन (पिकोसिरियस स्टेनिंग) और इलास्टिन (इम्यूनोस्टेनिंग) के लिए दाग लगाया गया, और छवि बनाई गई। पैपिलरी डर्मिस में कोलेजन और इलास्टिन की सामग्री पर मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए एक मालिकाना छवि विश्लेषण एल्गोरिदम का उपयोग करके छवियों को संसाधित और विश्लेषण किया गया था। संक्षेप में, कोलेजन और इलास्टिन सामग्री पर मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करने की विश्लेषणात्मक प्रक्रिया में आरजीबी छवियों को लैब रंग स्थान में परिवर्तित करना, कोलेजन और इलास्टिन की स्पष्ट छवियां प्राप्त करने के लिए पृष्ठभूमि को फ़िल्टर करना और फिर पैपिलरी डर्मिस में कोलेजन और इलास्टिन सामग्री को सामान्य करना शामिल है। एक ही क्षेत्र या कई पिक्सेल. प्रत्येक स्थिति के लिए छह बायोप्सी या त्वचा के नमूने थे और प्रत्येक नमूने से दो खंड या चित्र थे, जिसके परिणामस्वरूप सांख्यिकीय परीक्षण के लिए एन=12 चित्र और डेटा बिंदु प्राप्त हुए। चित्र S2 कोलेजन सामग्री पर मात्रात्मक मान प्राप्त करने के लिए छवि प्रसंस्करण दृष्टिकोण का योजनाबद्ध चित्रण दिखाता है।

2.4 एलिसा

7वें दिन ऊतक कटाई के बाद, छोटी बायोप्सी प्राप्त करने के लिए 4 मिमी व्यास के पंच का उपयोग किया गया और ∼25 मिलीग्राम/बायोप्सी के साथ दो बायोप्सी का चयन किया गया। छिद्रित बायोप्सी (5 {{4 }} मिलीग्राम कुल वजन) को 0.1 प्रतिशत ट्राइटन और प्रोटीज़ इनहिबिटर कॉकटेल युक्त एक लाइसिस बफर में मिलाया गया था, इसके बाद पूरी तरह से लाइज़ करने के लिए यांत्रिक और अल्ट्रासोनिक सुविधाओं के साथ एक स्वचालित दोहरी प्रसंस्करण होमोजेनाइज़र का उपयोग करके ऊतक का समरूपीकरण किया गया था। ऊतक। लाइस्ड ऊतक को सेंट्रीफ्यूज किया गया, सतह पर तैरनेवाला एकत्र किया गया, दो भागों में विभाजित किया गया, और उपयोग होने तक -80◦C पर संग्रहीत किया गया। वजन (50 मिलीग्राम) से संबंधित सामान्यीकरण के अलावा, नमूनों को सतह पर तैरनेवाला में कुल प्रोटीन सामग्री के लिए भी सामान्यीकृत किया गया था। वाणिज्यिक एलिसा किट का उपयोग करके प्रो-कोलेजन 1, इलास्टिन, अल्फा-स्मूथ मसल एक्टिन (ए-एसएमए), टेनस्किन-एक्स और हयालूरोनिक एसिड के लिए सतह पर तैरनेवाला का विश्लेषण किया गया था। आँकड़े एन=6 डेटा बिंदुओं (3 बायोप्सी × 2 एलिकोट्स) पर प्रदर्शित किए गए थे।

3। परिणाम

हिस्टोकेमिकल इमेजिंग (चित्रा 1) ने कोलेजन और इलास्टिन के वितरण और मात्रा पर मैक्रोस्कोपिक जानकारी प्रदान की। यूवी के साथ त्वचा बायोप्सी के उपचार के बाद कोलेजन और इलास्टिन फाइबर बंडलों के लाल रंग में स्पष्ट कमी देखी गई।

तालिका 1 तीन उपचार स्थितियों में कोलेजन और इलास्टिन सामग्री के मात्रात्मक मूल्यों को दर्शाती है। इन मूल्यों ने हमें कोलेजन और इलास्टिन सामग्री में सुधार मापने और सांख्यिकीय तुलना करने में सक्षम बनाया। यूवी एक्सपोज़र के बाद कोलेजन (−23 प्रतिशत बनाम अनुपचारित) और इलास्टिन (−30 प्रतिशत बनाम अनुपचारित) सामग्री में कमी महत्वपूर्ण थी (चित्र 2)। 6 दिनों तक परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार के बाद, यूवी-उजागर त्वचा बायोप्सी कोलेजन (प्लस 18 प्रतिशत बनाम यूवी उपचारित) और इलास्टिन (प्लस 46 प्रतिशत बनाम यूवी उपचारित) को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम थी। यद्यपि हिस्टोकेमिकल छवियों में कोलेजन का संगठन स्पष्ट नहीं है (क्योंकि कोलेजन त्वचा में सबसे प्रचुर मात्रा में और घनी तरह से भरा हुआ है), एपिडर्मिस की ओर चलने वाले इलास्टिन फाइबर का विशिष्ट लंबवत संरेखण मूल (चित्रा 1 ए) और यूवी-क्षतिग्रस्त त्वचा में देखा जाता है। परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार (चित्र 1सी)।

एलिसा (चित्रा 3) परीक्षण उत्पाद या प्लेसिबो (जिसमें त्वचीय रीमॉडलिंग के लिए जाने जाने वाले सक्रिय अवयवों के कॉकटेल का अभाव है) के साथ इलाज की गई त्वचा बायोप्सी द्वारा व्यक्त बायोमार्कर के स्तर की तुलना करता है। प्लेसीबो की तुलना में, विशेष रूप से टाइप 1 प्रो-कोलेजन (परीक्षण उत्पाद बनाम प्लेसीबो) में इलास्टिन और कोलेजन के स्तर में 2-3 गुना वृद्धि हुई थी। हालांकि महत्वपूर्ण नहीं, हयालूरोनिक एसिड और टेनस्किन-एक्स में उल्लेखनीय वृद्धि (पी <{5}}.1) भी देखी गई।

आरसीएम त्वचा में कोलेजन फाइबर (कोलेजन फाइबर का बंडल) के संगठन को सफलतापूर्वक प्रकट करने में सक्षम था (चित्रा 4)। अपनी कन्फोकल और क्वार्टर वेव प्लेट ऑप्टिकल विशेषताओं के कारण, तकनीक त्वचा को खंडित और धुंधला किए बिना अन्य मैट्रिक्स से कोलेजन (द्वि-अपवर्तन के साथ मजबूत अंतर्जात कंट्रास्ट एजेंट) को सफलतापूर्वक अलग करने में सक्षम थी। छोटे खंडित कोलेजन और इसकी एकत्रित व्यवस्था (वृद्ध/फोटो-वृद्ध त्वचा में क्षतिग्रस्त और खराब संगठित कोलेजन की विशेषता) अनुपचारित त्वचा बायोप्सी में देखी जाती है। 6 दिनों तक परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार के बाद, इस 62- वर्षीय महिला त्वचा बायोप्सी (दाता #1) में कोलेजन फाइबर की व्यवस्था अनुपचारित, 100 µm से अधिक की लंबाई वाले कोलेजन फाइबर की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक व्यवस्थित दिखती है। एक दूसरे के समानांतर. यद्यपि खराब कंट्रास्ट, हम उपचारित त्वचा बनाम अनुपचारित त्वचा में नियमित आकार वाले बड़े और फैले हुए फ़ाइब्रोब्लास्ट (चित्र 4 में तीरों द्वारा हाइलाइट किए गए) के आकार और आकार का निरीक्षण कर सकते हैं। चित्र 4C में चमकीली गोल कोशिकाएँ विशेष रुचि रखती हैं। वे मस्तूल कोशिकाएँ या सूजन कोशिकाएँ हो सकती हैं। यह स्पष्ट नहीं है कि क्या ये सूजन वाली कोशिकाएं सामान्य त्वचा स्वास्थ्य स्थितियों का प्रतिनिधित्व करती हैं या क्या वे कोलेजन की उच्च गुणवत्ता वाली छवियों के लिए लेजर हेड और त्वचा के बीच बेहतर संपर्क प्राप्त करने की कोशिश करने के लिए लेजर हेड पर लगाए गए महत्वपूर्ण बल के जवाब में व्यक्त की गई थीं। रेशे.

तालिका 2 उपचारित बनाम अनुपचारित त्वचा की सात यादृच्छिक छवियों के कन्फोस्कैन® विश्लेषण द्वारा निर्धारित औसत विखंडन सूचकांक को दर्शाती है। उपचारित बनाम अनुपचारित समूह का कोलेजन यानी विखंडन सूचकांक क्रमशः 0.032 और 0.064 था। विखंडन सूचकांक में कमी कोलेजन संगठन में सुधार का संकेत देती है।

कोलेजन व्यवस्था पर गहराई से नज़र डालने के लिए, नैनोस्केल पर कोलेजन व्यवस्था की कल्पना करने के लिए एएफएम छवियां हासिल की गईं (चित्र 5)। हम नैनोमीटर मोटाई के अलग-अलग कोलेजन फाइब्रिल (वह बंडल कोलेजन फाइबर बनाते हैं) देख सकते हैं। इसके अलावा, हम कोलेजन फाइब्रिल्स (डी ∼ 68 एनएम) के विशिष्ट ट्रैवर्स बैंडिंग पैटर्न को भी देख सकते हैं, जो साहित्य के अनुरूप है,11 और पुष्टि करता है कि एएफएम अन्य ईसीएम फाइबर से कोलेजन को अलग करने में सक्षम था। आरसीएम के साथ सर्वसम्मति से, उपचारित बनाम अनुपचारित त्वचा के लिए एएफएम के तहत कोलेजन फाइब्रिल का एक अपेक्षाकृत समानांतर संगठन भी देखा गया।

4। चर्चा

इस शोध में, हमने कोलेजन रीमॉडलिंग को प्रेरित करने के लिए जाने जाने वाले कुछ बेंचमार्क सिंथेटिक पेप्टाइड्स युक्त एक वाणिज्यिक एंटी-एजिंग उत्पाद के साथ इलाज किए गए मानव त्वचा बायोप्सी में कोलेजन में परिवर्तनों को देखने के लिए तीन इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करने की क्षमता का पता लगाया। एंटी-एजिंग उत्पाद के साथ उपचार के बाद कोलेजन में सुधार लाने के सूचकांक के रूप में कोलेजन सामग्री और विखंडन पर अर्ध-मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करने के लिए हिस्टोकेमिकल इमेजिंग और आरसीएम इमेजिंग तकनीकों को छवि प्रसंस्करण के साथ जोड़ा गया था।

दिलचस्प बात यह है कि हमारे अध्ययन ने परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार के बाद कोलेजन और इलास्टिन के स्तर में उल्लेखनीय वृद्धि की रिपोर्ट करने के लिए हिस्टोकेमिकल इमेजिंग और एलिसा के बीच एक बहुत मजबूत संबंध दिखाया। टाइप 1 प्रो-कोलेजन नव संश्लेषित कोलेजन का मार्कर है, और मैट्रिक्सिल® (सेडर्मा/क्रोडा) के जवाब में फ़ाइब्रोब्लास्ट द्वारा इसकी अत्यधिक अभिव्यक्ति एंटी-एजिंग प्रभाव के लिए एक अच्छी तरह से विशेषता तंत्र है।23,24 में भी उल्लेखनीय वृद्धि हुई थी ए-एसएमए की अभिव्यक्ति में, मायोफाइब्रोब्लास्ट के लिए एक अद्वितीय मार्कर, जो विशेष रूप से विभेदित फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाएं हैं। फ़ाइब्रोब्लास्ट-मध्यस्थ ईसीएम संकुचन और रीमॉडलिंग में ए-एसएमए की भूमिका अच्छी तरह से समझी जाती है,25 और ए-एसएमए अभिव्यक्ति और फ़ाइब्रोब्लास्ट संकुचन गतिविधि के बीच सीधा संबंध बताया गया है।26 हयालूरोनिक एसिड में वृद्धि, हालांकि गैर-महत्वपूर्ण है, मुख्य रूप से हो सकती है एंटी-एजिंग उत्पाद में मॉइस्चराइजिंग घटक के रूप में हयालूरोनिक एसिड की उपस्थिति को जिम्मेदार ठहराया जाता है। टीएनएसएक्स एक नया ईसीएम प्रोटीन है जो त्वचा के डर्मिस27 में कोलेजन फाइब्रिल के बीच या सतह पर स्थानीयकृत होता है और टीएनएसएक्स खुराक पर निर्भर कोलेजन फाइब्रिलोजेनेसिस को प्रेरित करने की सूचना देता है,28,29 हालांकि इस बात पर विवाद है कि क्या टीएनएसएक्स विशेष रूप से प्रो-कोलेजन प्रकार से बंधता है। 1 या अन्य कोलेजन और ईसीएम बायोमोलेक्युलस भी। 28,29 एंटी-एजिंग परीक्षण उत्पाद में एक सक्रिय घटक, SKINectura™ (लुकास मेयर कॉस्मेटिक्स) के जवाब में TNSX में खुराक पर निर्भर वृद्धि की सूचना दी गई है (अंतर्राष्ट्रीय पेटेंट आवेदन # पीसीटी) /आईबी2017/056370). इसलिए, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि परीक्षण उत्पाद में मैट्रिक्सिल® (सेडर्मा/क्रोडा) और स्किनेक्टुरा™ (लुकास मेयर कॉस्मेटिक्स) ताजा संश्लेषित कोलेजन, प्रोकोलेजन प्रकार 1 के संश्लेषण और संरेखण की सुविधा के लिए एक साथ काम करते हैं। कोलेजन और इलास्टिन में एक महत्वपूर्ण कमी यूवी उपचार (फोटो-क्षतिग्रस्त त्वचा मॉडल) के बाद, एक एंटी-एजिंग उत्पाद के साथ उपचार के बाद उनकी मरम्मत (यूवी के संपर्क में न आने वाली मूल त्वचा का स्तर) हिस्टोकेमिकल इमेजिंग (ध्रुवीकृत माइक्रोस्कोपी) और छवि प्रसंस्करण तकनीक की क्षमता को इंगित करता है ईसीएम घटकों की सामग्री में छोटे बदलावों को मापें (चित्र 1 और 2)। नए खरीदे गए थंडर लीका प्रतिदीप्ति इमेजिंग सिस्टम का उपयोग करके कोलेजन और इलास्टिन संगठन (इम्युनोफ्लोरेसेंस लेबलिंग के बाद) की छवि बनाने के लिए मेहनती प्रयास किए गए। हालाँकि, संकल्प पर्याप्त उच्च नहीं था, और इसलिए संगठन के बारे में कुछ भी विश्वसनीय निष्कर्ष नहीं निकाला जा सका। प्रतिदीप्ति-आधारित सीएलएसएम इमेजिंग कोलेजन और इलास्टिन संगठन के स्पष्ट दृश्य की अनुमति देने के लिए पारंपरिक वाइडफील्ड प्रतिदीप्ति इमेजिंग की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती है। पारंपरिक वाइडफील्ड प्रतिदीप्ति इमेजिंग द्वितीयक प्रतिदीप्ति के प्रभुत्व और नमूनों की मोटाई तक सीमित है, जो सीएलएसएम के लिए चिंता का विषय नहीं है।

हम आरसीएम (चित्र 4) का उपयोग करके कोलेजन संगठन की कल्पना करने में सक्षम थे। आरसीएम सीएलएसएम से बेहतर विकल्प है क्योंकि (1) आरसीएम किसी भी लेबल या स्टेनिंग का उपयोग नहीं करता है (प्रतिदीप्ति-सीएलएसएम के विपरीत जिसके लिए इम्यूनोफ्लोरेसेंस लेबलिंग की आवश्यकता होती है) लेबल के कारण अनिश्चितता या गैर-विशिष्टता की किसी भी संभावना को हटा देता है, और (2) आरसीएम एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला कोलेजन के लिए क्लिनिकल त्वचीय इमेजिंग तकनीक का उपयोग किया गया। एंटी-एजिंग उत्पाद के साथ उपचार के बाद कोलेजन फाइबर, लंबे और पतले फाइबर की बनावट में सुधार (बनाम अनुपचारित त्वचा में घने और छोटे खंडित कोलेजन फाइबर) संरचनात्मक स्तर पर इसकी क्रिया के तरीके को इंगित करता है। आरसीएम रिज़ॉल्यूशन इतना अधिक था कि त्वचा की कोलेजन संश्लेषण फैक्ट्री, फ़ाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं को भी पकड़ सकता था। फ़ाइब्रोब्लास्ट के चारों ओर लिपटे कोलेजन फाइबर नए संश्लेषित कोलेजन फाइबर हो सकते हैं क्योंकि यह आसपास के कोलेजन फाइबर और उनके बंडलों की तुलना में व्यास में पतला है (चित्रा 4)। यादृच्छिक आरसीएम छवियों के कन्फोस्कैन® विश्लेषण के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उपचारित त्वचा की तुलना में अनुपचारित त्वचा में खंडित कोलेजन का सूचकांक बहुत अधिक होता है। यद्यपि आरसीएम छवियों में हम परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार के बाद कोलेजन फाइबर के समानांतर संरेखण को देख सकते हैं, यह तब तक निष्कर्ष नहीं निकाला जा सकता जब तक कि आइसोट्रॉपी/एनिसोट्रॉपी अनुपात की गणना नहीं की जाती, जो इस शोध के दायरे से परे था। हालाँकि, नैनोस्केल स्तर पर एएफएम अल्ट्राहाई रिज़ॉल्यूशन एकल फाइब्रिल स्तर पर कोलेजन संरेखण के प्रमाण प्रकट करता है। कोलेजन फाइबर (अनुपचारित बनाम उपचारित) के समानांतर संरेखण पर आरसीएम और एएफएम छवियों के बीच सकारात्मक सहसंबंध के आधार पर, इस बात की प्रबल संभावना है कि एंटीएजिंग उत्पाद में दावा किया गया कोलेजन पुन: संगठन गुण है। भविष्य के शोध के लिए, परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार से पहले और बाद में समय के साथ उसी स्थान (कोलेजन फाइबर) की निगरानी के लिए अध्ययन किया जाना चाहिए ताकि यह जांच की जा सके कि क्या यह मौजूदा कोलेजन या नए संश्लेषित कोलेजन फाइबर का संरेखण है। अधिक संरेखित. हालाँकि, इस तरह के अनुदैर्ध्य अध्ययन के लिए कोलेजन रीमॉडलिंग में वास्तविक समय में होने वाले परिवर्तनों को पकड़ने के लिए जीवित ऊतक इमेजिंग क्षमता और टाइम-लैप्स इमेजिंग के लिए आरसीएम और एएफएम उपकरणों के एकीकरण की आवश्यकता होगी।

प्र. 5। निष्कर्ष

इस प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन से हमारे शोध निष्कर्षों के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एएफएम, आरसीएम और हिस्टोकेमिकल इमेजिंग तकनीक क्रमशः नैनो, सूक्ष्म और मैक्रो-स्केल पर कोलेजन संगठन में परिवर्तनों की निगरानी करने में सक्षम हैं। एएफएम और आरसीएम छवियां परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार के बाद नैनो और सूक्ष्म पैमाने पर कोलेजन संरेखण का प्रमाण दिखाती हैं। मालिकाना छवि प्रसंस्करण दृष्टिकोण का उपयोग करके यादृच्छिक आरसीएम और हिस्टोकेमिकल छवियों का विश्लेषण आगे इंगित करता है कि परीक्षण उत्पाद के साथ उपचार के बाद त्वचा में अनुपचारित की तुलना में कम कोलेजन विखंडन और उच्च कोलेजन घनत्व होता है। हालाँकि इमेज प्रोसेसिंग एल्गोरिदम3,5,6,12–14,16,17 को विकसित करने और मान्य करने में कुछ प्रयास किए गए हैं, डेटा-संचालित पूर्व-नैदानिक ​​​​और नैदानिक ​​​​अनुसंधान और निदान निर्णय प्राप्त करने के लिए इस दिशा में अधिक शोध की आवश्यकता है। शक्तिशाली और मजबूत छवि प्रसंस्करण एल्गोरिदम और सॉफ्टवेयर के संयोजन में उच्च-रिज़ॉल्यूशन और उच्च-सामग्री इमेजिंग तकनीकों को लागू करने का हमारा समग्र दृष्टिकोण इस दिशा में एक कदम है।

हालाँकि इस शोध का दायरा पूर्व विवो मानव त्वचा बायोप्सी पर एंटी-एजिंग परीक्षण उत्पाद के जवाब में कोलेजन संगठन की जांच तक सीमित था, इन इमेजिंग तकनीकों में ईसीएम रीमॉडलिंग की निगरानी और मात्रा निर्धारण के लिए निहितार्थ हैं, जो सामान्य विकास की पहचान है। घाव भरना, साथ ही अनियंत्रित ईसीएम रीमॉडलिंग से उत्पन्न होने वाली फाइब्रोसिस और कैंसर जैसी जीवन-घातक स्थितियों के पैथोफिजियोलॉजी में एक प्रमुख मार्कर।2

हितों का टकराव

लेखकों का दावा है कि हितों के किसी भी टकराव को रिपोर्ट किए गए शोध की निष्पक्षता पर प्रतिकूल प्रभाव डालने वाला नहीं माना जा सकता है।

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सहायक सूचना

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