الفحص المجهري ثنائي الفوتون داخل الجسم للورم الأرومي الدبقي في نموذج الفئران

Summary

نقدم نهجا جديدا للفحص المجهري ثنائي الفوتون لتوصيل الورم لجسيمات أكسيد الحديد النانوية ذات العلامات الفلورية إلى الورم الأرومي الدبقي في نموذج الفأر.

Abstract

يقتصر توصيل علاجات السرطان التي يتم إعطاؤها عن طريق الوريد إلى أورام المخ على الحاجز الدموي الدماغي. إن طريقة لتصوير تراكم وتوزيع الجزيئات الكبيرة بشكل مباشر في أورام المخ في الجسم الحي من شأنها أن تعزز بشكل كبير قدرتنا على فهم وتحسين توصيل الأدوية في النماذج قبل السريرية. يصف هذا البروتوكول طريقة للتتبع في الوقت الحقيقي في الجسم الحي للجسيمات النانوية الفلورية التي يتم إعطاؤها عن طريق الوريد باستخدام المجهر داخل الفوتون ثنائي الفوتون (2P-IVM) في نموذج فأر من الورم الأرومي الدبقي (GBM).

يحتوي البروتوكول على وصف متعدد الخطوات للإجراء ، بما في ذلك التخدير وتسكين التجارب ، وإنشاء نافذة الجمجمة ، وزرع خلايا GBM ، ووضع قضيب الرأس ، وإجراء دراسات 2P-IVM ، والرعاية بعد الجراحة لدراسات المتابعة طويلة الأجل. نعرض جلسات تصوير 2P-IVM التمثيلية وتحليل الصور ، ونفحص مزايا وعيوب هذه التقنية ، ونناقش التطبيقات المحتملة.

يمكن تعديل هذه الطريقة وتكييفها بسهولة لأسئلة بحثية مختلفة في مجال تصوير الدماغ قبل السريري في الجسم الحي .

Introduction

الفحص المجهري ثنائي الفوتون داخل الجسم (2P-IVM) هو تقنية تصوير مضان تسمح بتصور الأنسجة الحية¹.

تم تطوير 2P-IVM لأول مرة في تسعينيات القرن العشرين ، وقد استخدم في تحليل في الجسم الحي لشبكية العين² ، والكلى³ ، والأمعاء الدقيقة⁴ ، والقوقعة⁵ ، والقلب⁶ ، والقصبة الهوائية^{7 ،} والدماغ في مختلف النماذج قبل السريرية ^8,9. في مجال علم الأعصاب ، اكتسب 2P-IVM أهمية كتقنية للتصوير في الوقت الفعلي للدماغ السليم في....

Protocol

يتوافق الإجراء الحيواني الموصوف في هذا البروتوكول مع متطلبات الفريق الإداري لرعاية المختبر (APLAC).

1. ثقافة الخلية

1. إعداد غطاء محرك السيارة
   1. اغسل يديك وارتد قفازات ومعطف مختبر. قم بتشغيل خزانة السلامة البيولوجية واضبط مستوى الوشاح على ارتفاع الفتح المناسب. دع غطاء المحرك يطهر لمدة 3-5 دقائق. رش منطقة غطاء المحرك بنسبة 70٪ من الإيثانول وامسحها بالمناديل الورقية.
   2. رش جميع الكواشف مع الإيثانول 70 ٪ وامسح مع المناديل الورقية. انقل الكواشف إلى الغطاء. لا تضع أي عناصر على الشواية. في حالة حدوث انسكاب في الغطاء ، قم بتغطيته بمناديل ، ورشه بنسبة 70٪ من الإيثانول ، وامسحه مرة أخرى.
   3. بعد التجربة ، ....

النتائج

هنا ، أجرينا جراحة نافذة الجمجمة وقمنا بنقش خلايا C6 في نموذج ماوس NSG من GBM (n = 5). سيضمن الختم المناسب بين جميع المكونات المشاركة في إنشاء النافذة (الشكل 1 أ) متانة النوافذ للتصوير طويل المدى ، بالإضافة إلى تقليل الإصابة بالأمراض. باستخدام المرحلة التي تم تكييفها ل في الجسم ا?.......

Discussion

نقدم طريقة لتتبع NP في الوقت الفعلي في الجسم الحي باستخدام 2P-IVM من خلال نافذة الجمجمة لتقييم توصيل الورم لأكسيد الحديد NPs المسمى بالفلورسنت. تتطلب التقنية الجراحية لهذا الإجراء يدا ثابتة ومهارات جراحية تجريبية متقدمة. من المستحسن التدرب على استخدام الذبائح أو الأشباح قبل المضي قدما في.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.9% sodium chloride infusion solution	Baxter Corp	533-JB1301P
Dulbecco's Modified Eagle Medium	Invitrogen	11965-092
1 mL syringes	BD	Luer-Lok syringe, REF309628
10% FBS	Thermo fisher	Cytiva SH30910.03HI
10% DMSO	Sigma-Aldrich	D8418-50ML
2-photon microscope	Prairie Technologies, Bruker	Prairie Ultima IV
Alcohol applicators, 70%	Medline Industries, LP	MDS093810
Alcohol, spray bottle	Decon Labs Inc	Decon SaniHol, 04-355-122
Aluminum foil	Reynold Brands	Reynold Wrap non-stick aluminum foil
Anesthesia machine	Patterson Scientific	SAS3
Anesthesia monitoring	Kent Scientific	MouseSTAT Jr. Rodent Pulsoxymeter
Antibiotic-Antimycotic (100x), liquid	Invitrogen	15240-096
Betadine applicators	Professional Disposables International, Inc	S41125
Biopsy punch, 5 mm	Miltex	Size 5
Buprenorphine sustained release	Zoo Pharm	Bup SR Lab, 1.0 mg/mL	A generic drug can be used instead.
C6 rat glioma cell line	ATCC (American Tissue Culture Collection)	CCL-107
Cannulas	BD	16 G, 1.1/2”, 30 G, 1”
Carprofen	Pfizer	Rimadyl, 50 mg/ml	A generic drug can be used instead.
Cefazoline	Sagent Pharmaceuticals	25021-101-10, 1 g/vial	A generic drug can be used instead.
Cell strainer, 40 µm	Fisher Scientific	87711
Cotton tip applicators, 6”	Dyad Medical Sourcing, LLC	HCS1005
Dental cement	Stoelting Co	51459	Dental cement kit, clear, 2 components
Dexamethasone	Bimeda	138RX, 2 mg/mL	A generic drug can be used instead.
DietGel	ClearH2O	Recovery, 72-06-502
Drape	Cardinal Health	Bio Shield Wrap
Drill	Saeyang Microtech	Escort Pro, B08350
Drill tips	Hager & Meissinger GmbH	REF310104001001005	Size 005, US 1/4
FIJI imaging analysis software	National Institute of Health	https://imagej.net/software/fiji/
Forceps	Fisher Scientific	13-812-41
Gauze	Fisher HealthCare	Sterile Cotton Gauze Pad, 4 x 4”, 22-415-469
Gelfoam	Ethicon Inc.	Surgifoam absorbable gelatin sponge, Ref. 1972
Germinator	Cellpoint Scientific	Germinator 500, No. 11688
Glass coverslips, 5 mm diameter	Fisher Scientific	Menzel Cover glass
Gloves, non-sterile	Fisher Scientific	Nitrile powder-free medical examination gloves
Gloves, sterile	Medline Industries, LP	MDS104070
Hair removal cream	Church & Dwight	Nair Hair remover lotion
Hamilton syringe	Hamilton Company Inc	Gastight #1701, 10 µL
HBSS without Ca, Mg	Fisher Scientific	PI88284
Head bar	Hongway	5 mm inner diameter O-rings
Heating pad	Stoelting Co.	Rodent warmer X2
Insulin syringes	Exel International Medical Products	29G x 1/2″
Iron oxide nanoparticles	Covis Pharma GmbH	Feraheme ferumoxytol injection, 510 mg/17 mL, 59338077501
Isoflurane	Dechra	26675-46-7
Mice	Jackson Laboratories	NSG, Strain 005557
Microscope (surgery)	Seiler Medical	Seiler IQ Q-100-220
Nanoparticles	Custom		Iron oxide nanoparticles (Ferumoxytol) labeled with fluorescein isothiocyanate
Ophtalmic ointment	Major pharmaceuticals	Lubrifresh P.M. nighttime ointment, 203964
Oxygen	Linde Gas & Equipment Inc.	High Pressure Steel K Style Cylinder, 249CF, 2000PSIG, CGA 540
Plastic cups	Georgia-Pacirif Consumer Products	Dixie Portion Cup, 2 oz., Plastic, Clear, PK2400
Polyethylene tubing	Braintree Scientific	50-195-5494
Scale	Ohaus Corp	CR2200
Scalpel	Integra Life Sciences Production Corp	Integra Miltex Stainless steel disposable scalpel
Scissors	Fisher Scientific	13-804-18
Sealant	Henkel Corp	Loctite 4014
Single use lab gown	High Tech Conversions	17-444-081
Stereotactic frame	Stoelting Co.	Stoelting New Standard TM
Sterile Vacuum Bottle Top Filtration Systems	Fisher Scientific	S2GPU05RE, MilliporeSigma NO.:S2GPU05RE
Styrofoam box	N/A	N/A
Surgical gloves	Cardinal Health	19-163-108
Surgical glue, 3M Vetbond tissues adhesive	3M Animal Care Prodcuts	1469SB
Tail vein cathether	Custom		Consists of two 30 G cannulas connected with sillicone tubing
TrypLE Express (1x), no phenol red	Invitrogen	12604-039
Ultraviolett torch	Spring sunshine technology	Consciot