Bioluminescent Bacterial Imaging <em>In Vivo</em>

This video describes the use of whole body bioluminesce imaging (BLI) for the study of bacterial trafficking in live mice, with an emphasis on the use of ...

University College Cork

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Anti-cancer therapy faces major challenges, particularly in terms of specificity of treatment. The ideal therapy would eradicate tumor cells selectively with minimum side effects on normal tissue. Gene or cell therapies have emerged as realistic prospects for the treatment of cancer, and involve the delivery of genetic information to a tumor to facilitate the production of therapeutic proteins. However, there is still much to be done before an efficient and safe gene medicine is achieved, primarily developing the means of targeting genes to tumors safely and efficiently. An emerging family of vectors involves bacteria of various genera. It has been shown that bacteria are naturally capable of homing to tumors when systemically administered resulting in high levels of replication locally. Furthermore, invasive species can deliver heterologous genes intra-cellularly for tumor cell expression. Here, we review the use of bacteria as vehicles for gene therapy of cancer, detailing the mechanisms of action and successes at preclinical and clinical levels.

Bacteria as vectors for gene therapy of cancer.

Th&#xE9;rapie anti-canc&#xE9;reuse fait face &#xE0; des d&#xE9;fis majeurs, notamment en termes de sp&#xE9;cificit&#xE9; du traitement. Le traitement id&#xE9;al serait d&#x26;#39;&#xE9;radiquer s&#xE9;lectivement les cellules tumorales avec des effets secondaires minimaux sur les tissus normaux. Les th&#xE9;rapies g&#xE9;niques ou cellulaires ont &#xE9;merg&#xE9; comme des perspectives r&#xE9;alistes pour le traitement du cancer, et d&#x26;#39;impliquer la prestation de l&#x26;#39;information g&#xE9;n&#xE9;tique d&#x26;#39;une tumeur afin de faciliter la production de prot&#xE9;ines th&#xE9;rapeutiques. Cependant, il reste encore beaucoup &#xE0; faire avant un m&#xE9;dicament s&#xFB;r et efficace du g&#xE8;ne est r&#xE9;alis&#xE9;e, principalement &#xE0; d&#xE9;velopper les moyens de cibler les g&#xE8;nes des tumeurs de fa&#xE7;on s&#xE9;curitaire et efficace. Une famille &#xE9;mergente de vecteurs, les bact&#xE9;ries des genres diff&#xE9;rents. Il a &#xE9;t&#xE9; montr&#xE9; que les bact&#xE9;ries sont naturellement capables de ralliement pour des tumeurs lorsqu&#x26;#39;elles sont administr&#xE9;s par voie syst&#xE9;mique r&#xE9;sultant en des niveaux &#xE9;lev&#xE9;s de r&#xE9;plication au niveau local. En outre, les esp&#xE8;ces envahissantes peuvent d&#xE9;livrer des g&#xE8;nes h&#xE9;t&#xE9;rologues intra-cellulairement pour l&#x26;#39;expression des cellules tumorales. Ici, nous passons en revue l&#x26;#39;utilisation de bact&#xE9;ries comme des v&#xE9;hicules pour la th&#xE9;rapie g&#xE9;nique du cancer, en d&#xE9;taillant les m&#xE9;canismes d&#x26;#39;action et les r&#xE9;ussites aux niveaux pr&#xE9;-cliniques et cliniques.

Les bact&#xE9;ries comme vecteurs en th&#xE9;rapie g&#xE9;nique du cancer

Anti-Krebs-Therapie steht vor gro&szlig;e Herausforderungen, insbesondere im Hinblick auf die Spezifit&auml;t der Behandlung. Die ideale Therapie w&uuml;rde Tumorzellen selektiv mit minimalen Nebenwirkungen auf normalem Gewebe ausrotten. Gen oder Zelle Therapien entstanden als realistische Perspektiven f&uuml;r die Behandlung von Krebs und mit die Lieferung der genetischen Information, ein Tumor die Produktion von therapeutischen Proteinen zu erleichtern. Allerdings gibt es noch viel getan werden, bevor eine effiziente und sichere gen-Medizin erreicht wird, ist in erster Linie das Mittel gezielt Gene zu Tumoren, sicher und effizient zu entwickeln. Eine neue Familie von Vektoren umfasst Bakterien von verschiedenen Gattungen. Es hat sich gezeigt, dass Bakterien der Referenzfahrt Tumoren systemisch verabreicht, was zu hohen Replikation lokal nat&uuml;rlich f&auml;hig sind. Dar&uuml;ber hinaus k&ouml;nnen invasive Arten heterologe Gene intra-cellularly f&uuml;r Tumor Zelle Ausdruck liefern. Hier &uuml;berpr&uuml;fen wir die Verwendung von Bakterien als Tr&auml;ger f&uuml;r Gentherapie von Krebs, detailliert die Mechanismen der Aktion und Erfolge pr&auml;klinischen und klinischen Ebene.

Bakterien als Vektoren f&uuml;r die Gentherapie an Krebs.

Terapia anti-cancro affronta le sfide pi&ugrave; importanti, soprattutto in termini di specificit&agrave; del trattamento. La terapia ideale sarebbe sradicare le cellule tumorali in modo selettivo con effetti collaterali minimi sul tessuto normale. Gene o cella terapie sono emersi come prospettive realistiche per il trattamento del cancro e prevedono la consegna dell&#39;informazione genetica di un tumore per facilitare la produzione di proteine terapeutiche. Tuttavia, c&#39;&egrave; ancora molto da fare prima che sia raggiunto un farmaco efficace e sicuro il gene, principalmente lo sviluppo dei mezzi di targeting geni per i tumori in modo sicuro ed efficiente. Una famiglia emergente dei vettori coinvolge batteri dei generi vari. &Egrave; stato dimostrato che i batteri sono naturalmente in grado di homing per tumori quando somministrato sistemica con conseguente livelli elevati di replica locale. Inoltre, le specie invasive possono consegnare eterologa geni intra-cellularly per l&#39;espressione delle cellule tumorali. Qui, passiamo in rassegna l&#39;uso di batteri come veicoli per la terapia genica del cancro, dettagliando i meccanismi di azione e di successi a livello preclinico e clinico.

Batteri come vettori per la terapia genica del cancro.

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Terapia contra el c&#xE1;ncer se enfrenta a grandes retos, particularmente en t&#xE9;rminos de especificidad del tratamiento. La terapia ideal ser&#xED;a destruir las c&#xE9;lulas tumorales de forma selectiva con efectos secundarios m&#xED;nimos sobre el tejido normal. Las terapias g&#xE9;nica y celular se han convertido en perspectivas realistas para el tratamiento del c&#xE1;ncer, e involucrar a la entrega de la informaci&#xF3;n gen&#xE9;tica de un tumor para facilitar la producci&#xF3;n de prote&#xED;nas terap&#xE9;uticas. Sin embargo, todav&#xED;a queda mucho por hacer antes de un medicamento eficaz y seguro gen se consigue, en primer lugar el desarrollo de los medios de orientaci&#xF3;n genes para los tumores de manera segura y eficiente. Una familia emergente de vectores implica bacterias de varios g&#xE9;neros. Se ha demostrado que las bacterias son naturalmente capaces de recalada a tumores cuando administrados por v&#xED;a sist&#xE9;mica que resulta en altos niveles de replicaci&#xF3;n a nivel local. Por otra parte, las especies invasoras pueden introducir genes heter&#xF3;logos intra-celularmente para la expresi&#xF3;n de las c&#xE9;lulas tumorales. En este art&#xED;culo examinamos el uso de bacterias como veh&#xED;culos para la terapia g&#xE9;nica del c&#xE1;ncer, que detalla los mecanismos de acci&#xF3;n y los logros en los niveles cl&#xED;nicos y precl&#xED;nicos.

Las bacterias como vectores para terapia g&#xE9;nica del c&#xE1;ncer

&#x8DDF;&#x8E2A;&#x5B9E;&#x65F6;&#x4F53;&#x5185;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x662F;&#x6781;&#x5927;&#x7684;&#x4EF7;&#x503C;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x4E34;&#x5E8A;&#x524D;&#x671F;&#x8C03;&#x67E5;&#x5728;&#x4F20;&#x67D3;&#x6027;&#x75BE;&#x75C5;&#x6216;&#x57FA;&#x56E0;&#x6CBB;&#x7597;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x7EC6;&#x83CC;&#x76EE;&#x524D;&#x6709;&#x5438;&#x5F15;&#x529B;&#x7C7B;&#x8F7D;&#x4F53;&#x7684;&#x764C;&#x75C7;&#x6CBB;&#x7597;&#xFF0C;&#x62E5;&#x6709;&#x5929;&#x7136;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x5185;&#x80BF;&#x7624;&#x540E;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6027;&#x7BA1;&#x7406;&#x4F18;&#x5148;&#x589E;&#x957F;&#x3002;&#x751F;&#x7269;&#x53D1;&#x5149;&#x6210;&#x50CF; &#xFF08;BLI&#xFF09; &#x5230;&#x5FEB;&#x9012;&#x8BB0;&#x8005;&#x5982; lux &#x57FA;&#x56E0;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x83CC;&#x5177;&#x6709;&#x4EE3;&#x8868;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x6709;&#x529B;&#x5DE5;&#x5177;&#x3002;BLI &#x4F20;&#x7EDF;&#x4E0A;&#x7528;&#x4F5C;&#x5728;&#x89E3;&#x5256;&#x5B66;&#x4E0A;&#x627E;&#x5230;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7FA4;&#x4F53;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x6709;&#x9650;&#x7684;&#x56FE;&#x50CF;&#x4E2D;&#x4EA7;&#x751F; 2D &#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528; 3D &#x5F25;&#x6F2B;&#x6027;&#x5149;&#x5B66;&#x5C42;&#x6790;&#x6210;&#x50CF;&#x53EF;&#x4EE5;&#x672C;&#x5730;&#x5316;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4ECD;&#x9700;&#x8981;&#x4E0E;&#x5FAE;&#x578B;&#x578B;&#x8BA1;&#x7B97;&#x673A;&#x65AD;&#x5C42;&#x626B;&#x63CF;&#x4EEA; (&mu;CT) &#x89E3;&#x91CA;&#x50CF;&#x89E3;&#x5256;&#x6210;&#x50CF;&#x65B9;&#x5F0F;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x975E;&#x81F4;&#x75C5;&#x6027;&#x5171;&#x751F;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; K 12 MG1655 &#x548C; UCC2003&#xFF0C;&#x77ED;&#x53CC;&#x6B67;&#x6746;&#x83CC;&#x6216;&#x6C99;&#x95E8;&#x6C0F;&#x83CC;&#x4F24;&#x5BD2; SL7207 &#x6BCF;&#x4E2A;&#x8868;&#x793A; luxABCDE &#x64CD;&#x7EB5;&#x5B50;&#x662F;&#x9759;&#x8109;&#x6CE8;&#x5C04; (IV) &#x7BA1;&#x7406;&#x5BF9;&#x5C0F;&#x9F20;&#x76AE;&#x4E0B; &#xFF08;s.c&#xFF09; FLuc &#x8868;&#x793A;&#x5F02;&#x79CD;&#x79FB;&#x690D;&#x80BF;&#x7624;&#x3002;&#x7279;&#x522B;&#x662F;&#x5728;&#x80BF;&#x7624;&#x5C0F;&#x9F20;&#x5458;&#x989D;&#x56DB;&#x3001; &#x884C;&#x653F;&#x548C;&#x53D1;&#x5149;&#x7EC6;&#x83CC;&#x4ECE;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x6062;&#x590D;&#x7684;&#x6570;&#x5B57;&#x4E0E;&#x76F8;&#x5173;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x7EC6;&#x83CC; lux &#x4FE1;&#x53F7;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x5168;&#x8EAB; lux &#x548C; FLuc&#x3001; &#x7EC6;&#x83CC;&#x548C;&#x80BF;&#x7624;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6210;&#x50CF;&#x662F; co-localised&#x3002;3D BLI &#x548C; &mu;CT &#x56FE;&#x50CF;&#x5206;&#x6790;&#x663E;&#x793A;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x591A;&#x4E2A;&#x7FA4;&#x96C6;&#x7684;&#x80BF;&#x7624;&#x5185;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x3002;Ex &#x4F53;&#x5185;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x5206;&#x6790;&#x5F97;&#x5230;&#x652F;&#x6301; 3D &#x5149;&#x5B66;&#x6210;&#x50CF;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x7684;&#x8C03;&#x67E5;&#x3002;&#x53E3;&#x670D;&#x5171;&#x751F;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5728;&#x80C3;&#x80A0;&#x9053; (GIT) &#x4E2D;&#x7684;&#x6D3B;&#x4F53;&#x6210;&#x50CF;&#x4E5F;&#x5B9E;&#x73B0;&#x4E86;&#x4F7F;&#x7528; 3D BLI&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x9996;&#x6B21;&#x8868;&#x660E;&#x7684;&#x6F5C;&#x529B;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x56FE;&#x50CF;&#x591A; BLI &#x8BB0;&#x8005;&#x57FA;&#x56E0;&#x4E09;&#x4E2A;&#x7EF4;&#x5EA6;&#x4F53;&#x5185;&#x4F7F;&#x7528;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x5373;&#x5728;&#x7A7A;&#x95F4;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x4E0A;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x552F;&#x4E00;&#x4FE1;&#x606F;&#x3002;

&#x4F53;&#x5185;&#x751F;&#x7269;&#x53D1;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x80BF;&#x7624;&#x9776;&#x5411;&#x7684;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x3002;

The ability to track microbes in real time in vivo is of enormous value for preclinical investigations in infectious disease or gene therapy research. Bacteria present an attractive class of vector for cancer therapy, possessing a natural ability to grow preferentially within tumours following systemic administration. Bioluminescent Imaging (BLI) represents a powerful tool for use with bacteria engineered to express reporter genes such as lux. BLI is traditionally used as a 2D modality resulting in images that are limited in their ability to anatomically locate cell populations. Use of 3D diffuse optical tomography can localize the signals but still need to be combined with an anatomical imaging modality like micro-Computed Tomography (Î¼CT) for interpretation.In this study, the non-pathogenic commensal bacteria E.coli K-12 MG1655 and Bifidobacterium breve UCC2003, or Salmonella Typhimurium SL7207 each expressing the luxABCDE operon were intravenously (IV) administered to mice bearing subcutaneous (s.c) FLuc-expressing xenograft tumours. Bacterial lux signal was detected specifically in tumours of mice post IV-administration and bioluminescence correlated with the numbers of bacteria recovered from tissue. Through whole body imaging for both lux and FLuc, bacteria and tumour cells were co-localised. 3D BLI and Î¼CT image analysis revealed a pattern of multiple clusters of bacteria within tumours. Investigation of spatial resolution of 3D optical imaging was supported by ex vivo histological analyses. In vivo imaging of orally-administered commensal bacteria in the gastrointestinal tract (GIT) was also achieved using 3D BLI. This study demonstrates for the first time the potential to simultaneously image multiple BLI reporter genes three dimensionally in vivo using approaches that provide unique information on spatial locations.

High resolution in vivo bioluminescent imaging for the study of bacterial tumour targeting.

La capacit&#xE9; de suivre des microbes en temps r&#xE9;el in vivo est d&#x26;#39;une immense valeur pour les enqu&#xEA;tes pr&#xE9;cliniques dans les maladies infectieuses ou la recherche en th&#xE9;rapie g&#xE9;nique. Les bact&#xE9;ries pr&#xE9;sentes une classe int&#xE9;ressante de vecteur pour la th&#xE9;rapie du cancer, poss&#xE9;dant une capacit&#xE9; naturelle &#xE0; se d&#xE9;velopper pr&#xE9;f&#xE9;rentiellement dans les tumeurs apr&#xE8;s l&#x26;#39;administration syst&#xE9;mique. Bioluminescent Imaging (BLI) repr&#xE9;sente un outil puissant pour une utilisation avec des bact&#xE9;ries modifi&#xE9;es pour exprimer des g&#xE8;nes rapporteurs comme lux. BLI est traditionnellement utilis&#xE9; comme une modalit&#xE9; 2D aboutissant &#xE0; des images qui sont limit&#xE9;s dans leur capacit&#xE9; &#xE0; localiser anatomiquement les populations de cellules. Utilisation de la tomographie optique diffuse 3D permet de localiser les signaux, mais doivent encore &#xEA;tre combin&#xE9;e avec une modalit&#xE9; d&#x26;#39;imagerie anatomique comme la micro-tomographie par ordinateur (&#x3BC;CT) pour interpretation.In cette &#xE9;tude, les bact&#xE9;ries non pathog&#xE8;nes de E. coli commensales K-12 MG1655 et Bifidobacterium breve UCC2003, ou Salmonella Typhimurium SL7207 exprimant chacun l&#x26;#39;op&#xE9;ron luxABCDE ont &#xE9;t&#xE9; par voie intraveineuse (IV) administr&#xE9;e &#xE0; des souris porteuses sous-cutan&#xE9;e (sc) Fluc-tumeurs exprimant de x&#xE9;nogreffe. Bact&#xE9;rienne lux signal n&#x26;#39;a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;tect&#xE9; sp&#xE9;cifiquement dans les tumeurs de souris apr&#xE8;s l&#x26;#39;administration IV-et bioluminescence en corr&#xE9;lation avec le nombre de bact&#xE9;ries r&#xE9;cup&#xE9;r&#xE9;es &#xE0; partir de tissu. Gr&#xE2;ce &#xE0; l&#x26;#39;imagerie du corps entier &#xE0; la fois pour lux et Fluc, les bact&#xE9;ries et les cellules tumorales ont &#xE9;t&#xE9; co-localis&#xE9;. 3D BLI et analyse d&#x26;#39;image &#x3BC;CT r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; un motif de plusieurs clusters de bact&#xE9;ries au sein des tumeurs. Enqu&#xEA;te de la r&#xE9;solution spatiale de l&#x26;#39;imagerie optique 3D a &#xE9;t&#xE9; appuy&#xE9;e par des analyses histologiques ex vivo. Dans l&#x26;#39;imagerie in vivo de administr&#xE9;s par voie orale bact&#xE9;ries commensales dans le tractus gastro-intestinal (TGI) a &#xE9;galement &#xE9;t&#xE9; r&#xE9;alis&#xE9; en utilisant 3D BLI. Cette &#xE9;tude d&#xE9;montre pour la premi&#xE8;re fois le potentiel pour imager simultan&#xE9;ment plusieurs g&#xE8;nes rapporteurs BLI en trois dimensions in vivo en utilisant des approches qui fournissent des informations uniques sur l&#x26;#39;emplacement spatial.

Haute in vivo Bioluminescent imagerie pour l&#x26;#39;&#xE9;tude de la tumeur bact&#xE9;rienne de ciblage

Nachverfolgen von Mikroben in Echtzeit in-vivo ist von enormen Wert f&uuml;r pr&auml;klinische Untersuchungen Infektionskrankheit oder gen-Therapie-Forschung. Bakterien stellen eine attraktive Klasse Vector Krebstherapie, besitzen eine nat&uuml;rliche F&auml;higkeit zu wachsen bevorzugt in Tumoren nach systemischen Verabreichung. Phosphoreszierende Imaging (BLI) stellt ein leistungsf&auml;higes Werkzeug f&uuml;r Gebrauch mit Bakterien entwickelt, um schnelles Reporter Gene wie Lux. BLI dient traditionell als eine 2D Modalit&auml;t, dass Bilder, die in ihrer F&auml;higkeit, anatomisch Zelle Bev&ouml;lkerungen lokalisieren begrenzt sind. Verwendung von 3D diffuse optische Tomographie kann die Signale zu lokalisieren aber m&uuml;ssen noch kombinierbar mit einer anatomischen bildgebenden Modalit&auml;t wie Mikro-Computed Tomography (&Mu;ct) Interpretation.In dieser Studie verabreicht die nicht-pathogenen Kommensale Bakterien e. coli K-12 MG1655 und Bifidobacterium Breve UCC2003 oder Salmonella Typhimurium SL7207 jeder Ausdruck der LuxABCDE-Operon waren intraven&ouml;s (IV) auf M&auml;use mit subkutane (s.c) FLuc-Ausdruck Xenograft-Tumoren. Bakterielle Lux-Signal wurde speziell in Tumoren der M&auml;use Post IV-Verwaltung und Biolumineszenz korreliert mit der Anzahl der Bakterien erholte sich von Gewebe erkannt. Ganzk&ouml;rper Imaging f&uuml;r Lux und FLuc, Bakterien und Tumor-Zellen wurden durch co-localised. 3D BLI und &Mu;ct-Bildanalyse ergeben ein Muster von mehreren Clustern von Bakterien in Tumoren. Untersuchung der r&auml;umlichen Aufl&ouml;sung von 3D Bildgebung wurde von ex-Vivo histologische Analysen unterst&uuml;tzt. In-vivo Bildgebung von oral verabreichten Kommensale Bakterien im Magen-Darm-Trakt (GIT) wurde auch mit 3D BLI erreicht. Diese Studie zeigt zum ersten Mal das Potenzial zum Bild gleichzeitig mehrere BLI Reporter Gene drei dimensional in-vivo mit Ans&auml;tzen, die einzigartige r&auml;umliche Standorte informieren.

Hohe Aufl&ouml;sung in Vivo imaging f&uuml;r die Untersuchung der bakteriellen Tumor gezielt biolumineszierende.

La capacit&agrave; di rintracciare i microbi in tempo reale in vivo &egrave; di enorme valore per studi preclinici di malattie infettive o ricerca sulla terapia genica. Batteri presentano un&#39;interessante classe di vettore per la terapia del cancro, che possiedono una naturale capacit&agrave; di crescere preferenzialmente nei tumori dopo somministrazione sistemica. Imaging bioluminescenti (BLI) rappresenta un potente strumento per l&#39;uso con batteri ingegnerizzati per geni reporter espressa come lux. BLI &egrave; tradizionalmente utilizzato come una modalit&agrave; 2D con conseguente immagini che sono limitati nella loro capacit&agrave; di individuare anatomicamente popolazioni cellulari. Uso di 3D Tomografia ottica diffusa pu&ograve; localizzare i segnali ma ancora bisogno di essere combinato con una modalit&agrave; di imaging anatomica come micro-Computed Tomography (&mu;CT) per l&#39;interpretazione.In questo studio, i batteri commensali non patogeni Escherichia coli K-12 MG1655 e Bifidobacterium breve UCC2003 o Salmonella Typhimurium SL7207 ognuno esprimendo l&#39;operone luxABCDE era per via endovenosa (IV) somministrato a topi cuscinetto sottocutanea (SC) tumori xenoinnesto FLuc-esprimere. Signal lux batterica &egrave; stato rilevato in particolare nei tumori di topi post IV-amministrazione e bioluminescenza correlato con il numero di batteri recuperati dal tessuto. Attraverso tutto il corpo erano co-localised imaging per lux e FLuc, batteri e tumore cellule. 3D BLI e analisi delle immagini &mu;CT ha rivelato un modello di cluster multipli di batteri all&#39;interno dei tumori. Indagine di risoluzione spaziale di imaging ottico 3D &egrave; stato supportato da ex vivo analisi istologica. Imaging in vivo di batteri commensali somministrato per via orale, nel tratto gastrointestinale (GIT) &egrave; stato raggiunto anche utilizzando BLI 3D. Questo studio dimostra per la prima volta il potenziale di immagine simultaneamente pi&ugrave; geni di reporter BLI tre dimensionalmente in vivo utilizzando approcci che forniscono informazioni uniche su posizioni spaziali.

Ad alta risoluzione in vivo imaging per lo studio di targeting tumorale batterici bioluminescente.

in vivo&#x3067;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x3067;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x3092;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x611F;&#x67D3;&#x75C7;&#x3084;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x6CBB;&#x7642;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x81E8;&#x5E8A;&#x8ABF;&#x67FB;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x83AB;&#x5927;&#x306A;&#x4FA1;&#x5024;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D30;&#x83CC;&#x306F;&#x3001;&#x5168;&#x8EAB;&#x6295;&#x4E0E;&#x5F8C;&#x306B;&#x816B;&#x760D;&#x5185;&#x306B;&#x512A;&#x5148;&#x7684;&#x306B;&#x6210;&#x9577;&#x3059;&#x308B;&#x81EA;&#x7136;&#x306E;&#x80FD;&#x529B;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x3001;&#x764C;&#x6CBB;&#x7642;&#x7528;&#x30D9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x9B45;&#x529B;&#x7684;&#x306A;&#x30AF;&#x30E9;&#x30B9;&#x3092;&#x7D39;&#x4ECB;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x751F;&#x7269;&#x767A;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#xFF08;BLI&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x30EB;&#x30AF;&#x30B9;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x3092;&#x767A;&#x73FE;&#x3059;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x8A2D;&#x8A08;&#x7D30;&#x83CC;&#x3067;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; BLI&#x306F;&#x4F1D;&#x7D71;&#x7684;&#x306B;&#x89E3;&#x5256;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x96C6;&#x56E3;&#x3092;&#x7279;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x304C;&#x5236;&#x9650;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x753B;&#x50CF;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;2D&#x30E2;&#x30C0;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x4F7F;&#x7528;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3068;&#x306F;&#x3001;3D&#x62E1;&#x6563;&#x5149;&#x30C8;&#x30E2;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x975E;&#x75C5;&#x539F;&#x6027;&#x306E;&#x5171;&#x751F;&#x7D30;&#x83CC;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;K-12 MG1655&#x3001;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3092;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30E9;&#x30A4;&#x30BA;&#x307E;&#x3060;interpretation.In&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D4;&#x30E5;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x65AD;&#x5C64;&#x64AE;&#x5F71;&#x200B;&#x200B;&#xFF08;&#x3BC;CT&#xFF09;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x89E3;&#x5256;&#x5B66;&#x7684;&#x753B;&#x50CF;&#x8A3A;&#x65AD;&#x6CD5;&#x3068;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x306B;&#x306A;&#x308B;&#x5834;&#x5408;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x30D3;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C9;&#x30D0;&#x30AF;&#x30C6;&#x30EA;&#x30A6;&#x30E0;&#x30D6;&#x30EC;&#x30FC;&#x30D9;UCC2003&#x3001;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30CD;&#x30BA;&#x30DF;&#x30C1;&#x30D5;&#x30B9;&#x83CC;SL7207 luxABCDE&#x30AA;&#x30DA;&#x30ED;&#x30F3;&#x3092;&#x767A;&#x73FE;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x304C;&#x9759;&#x8108;&#x5185;&#xFF08;IV&#xFF09;&#x76AE;&#x4E0B;&#xFF08;sc&#xFF09;FLuc&#x767A;&#x73FE;&#x7570;&#x7A2E;&#x79FB;&#x690D;&#x7247;&#x816B;&#x760D;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306B;&#x6295;&#x4E0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7D30;&#x83CC;&#x30EB;&#x30AF;&#x30B9;&#x4FE1;&#x53F7;&#x306F;&#x30DE;&#x30A6;&#x30B9;&#x306E;&#x816B;&#x760D;&#x306B;&#x7279;&#x7570;&#x7684;&#x306B;&#x691C;&#x51FA;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5F8C;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x304B;&#x3089;&#x56DE;&#x53CE;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7D30;&#x83CC;&#x6570;&#x3068;&#x306E;&#x76F8;&#x95A2;IV&#x6295;&#x4E0E;&#x3068;&#x751F;&#x7269;&#x767A;&#x5149;&#x3002;&#x4E21;&#x65B9;&#x30EB;&#x30AF;&#x30B9;&#x3068;FLuc&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5168;&#x8EAB;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x3084;&#x816B;&#x760D;&#x7D30;&#x80DE;&#x306F;&#x5171;&#x5C40;&#x5728;&#x3057;&#x305F;&#x3002; 3D BLI&#x3068;&#x3BC;CT&#x753B;&#x50CF;&#x89E3;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x816B;&#x760D;&#x5185;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x30AF;&#x30E9;&#x30B9;&#x30BF;&#x306E;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x660E;&#x3089;&#x304B;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x3002; 3D&#x5149;&#x5B66;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x306E;&#x8ABF;&#x67FB;&#x306F;&#x3001;ex vivo&#x3067;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x80C3;&#x8178;&#x7BA1;&#xFF08;GIT&#xFF09;&#x306E;&#x7D4C;&#x53E3;&#x6295;&#x4E0E;&#x5171;&#x751F;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;in vivo&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3067;&#x3082;3D BLI&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x9054;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x4F53;&#x5185;&#x3067;&#x540C;&#x6642;&#x306B;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x753B;&#x50CF;&#x306E;BLI&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;3&#x6B21;&#x5143;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x306E;&#x4E00;&#x610F;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x521D;&#x3081;&#x3066;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6A19;&#x7684;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x816B;&#x760D;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x751F;&#x4F53;&#x5185;&#x751F;&#x7269;&#x767A;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x9AD8;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;

&#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC744; &#xCD94;&#xC801; &#xD558;&#xB294; &#xB2A5;&#xB825; &#xAC10;&#xC5FC; &#xC131; &#xC9C8;&#xBCD1; &#xC774;&#xB098; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xCE58;&#xB8CC; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC804; &#xC784;&#xC0C1; &#xC870;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC5C4;&#xCCAD;&#xB09C; &#xAC00;&#xCE58;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xCCB4;&#xACC4;&#xC801; &#xAD00;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xC885;&#xC591; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6B0;&#xC120;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC131;&#xC7A5; &#xD558;&#xB294; &#xC790;&#xC5F0;&#xC801;&#xC778; &#xB2A5;&#xB825;&#xC744; &#xBCF4;&#xC720; &#xD558;&#xB294; &#xC554; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBCA1;&#xD130;&#xC758; &#xB9E4;&#xB825;&#xC801;&#xC778; &#xD074;&#xB798;&#xC2A4;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBD80; &#xC601;&#xC0C1; (BLI) &#xB7ED; &#xC2A4; &#xB4F1; &#xD2B9;&#xAE09; &#xB9AC;&#xD3EC;&#xD130; &#xC720;&#xC804;&#xC790; &#xC870;&#xC791; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;. BLI&#xB294; &#xC804;&#xD1B5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD574;&#xBD80;&#xD559; &#xC801;&#xC778; &#xBAB8;&#xC758; &#xC138;&#xD3EC; &#xC778;&#xAD6C;&#xB97C; &#xCC3E;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC81C;&#xD55C; &#xB41C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB294; 2D &#xD615;&#xC2DD;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. 3D &#xD655;&#xC0B0; &#xAD11; &#xB2E8;&#xCE35; &#xCD2C;&#xC601;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC5EC;&#xC804;&#xD788; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xACC4;&#xC0B0; &#xB41C; &#xB2E8;&#xCE35; (&mu;CT) &#xD574;&#xC11D; &#xCC98;&#xB7FC; &#xD574; &#xBD80; &#xC601;&#xC0C1; &#xC801;&#xC784;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8; &#xD560; &#xD544;&#xC694;&#xAC00;.&#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C;&#xB294; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xBE44; &#xACF5;&#xC0DD; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; E.coli K-12 MG1655 &#xBC0F; Bifidobacterium breve UCC2003, &#xB610;&#xB294; &#xAC01; luxABCDE &#xC624; &#xD398;&#xB860; &#xD45C;&#xD604; &#xB41C; &#xC0B4; &#xBAA8; &#xB12C; &#xB77C; &#xD2F0; SL7207 &#xC815; &#xB9E5; (IV) &#xAD00;&#xB9AC; &#xC950; &#xBCA0;&#xC5B4;&#xB9C1; &#xD53C;&#xD558; (s.c) &#xB1CC;&#xC885;&#xC591; &#xC885;&#xC591; FLuc &#xD45C;&#xD604;. &#xC138;&#xADE0;&#xC131; &#xB7ED; &#xC2A4; &#xC2E0;&#xD638; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; &#xAC8C;&#xC2DC;&#xBB3C; 4 &#xAD00;&#xB9AC; &#xBC0F; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xD55C; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xC22B;&#xC790;&#xC640; &#xC0C1;&#xAD00; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xBC1C;&#xAD11;&#xC758; &#xC885;&#xC591;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD6C;&#xCCB4;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAB8; &#xC804;&#xCCB4;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xB7ED; &#xC2A4;&#xC640; FLuc, &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xBC0F; &#xC885;&#xC591; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; co-localised &#xD588;&#xB2E4;. 3D BLI &#xBC0F; &mu;CT &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBD84;&#xC11D; &#xC885;&#xC591; &#xB0B4; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xD074;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xD130;&#xC758; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xACF5;&#xAC1C; &#xD588;&#xB2E4;. 3D &#xAD11;&#xD559; &#xC601;&#xC0C1;&#xC758; &#xACF5;&#xAC04; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC758; &#xC870;&#xC0AC; ex vivo &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBD84;&#xC11D; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC704; &#xC7A5;&#xAD00; (GIT)&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD6C;&#xB450;&#xB85C; &#xAD00;&#xB9AC; &#xACF5;&#xC0DD; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; in vivo &#xC601;&#xC0C1; &#xB610;&#xD55C; 3D BLI&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2EC;&#xC131; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB294; &#xCC98;&#xC74C;&#xC73C;&#xB85C; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xC5EC;&#xB7EC; BLI &#xB9AC;&#xD3EC;&#xD130; &#xC720;&#xC804;&#xC790; 3 &#xCC28;&#xC6D0;&#xC801; vivo&#xC5D0;&#xC11C; &#xACF5;&#xAC04; &#xC704;&#xCE58;&#xC5D0; &#xACE0;&#xC720;&#xD55C; &#xC815;&#xBCF4;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900;&#xB2E4;.

Vivo &#xBC1C;&#xAD11; &#xC138;&#xADE0; &#xC885;&#xC591;&#xC744; &#xB300;&#xC0C1;&#xC73C;&#xB85C; &#xD558;&#xB294; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;&#xC5D0; &#xB192;&#xC740; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;.

La posibilidad de realizar un seguimiento de los microbios en tiempo real en vivo es de enorme valor para las investigaciones precl&#xED;nicas en enfermedades infecciosas o la investigaci&#xF3;n en terapia g&#xE9;nica. Las bacterias presentes una clase atractiva de vector para la terapia del c&#xE1;ncer, que posee una capacidad natural para crecer preferentemente dentro de los tumores despu&#xE9;s de la administraci&#xF3;n sist&#xE9;mica. Bioluminiscente de im&#xE1;genes (BLI) representa una poderosa herramienta para su uso con bacterias modificadas para expresar genes reporteros como lux. BLI se utiliza tradicionalmente como una modalidad 2D que resulta en im&#xE1;genes que est&#xE1;n limitados en su capacidad para localizar anat&#xF3;micamente las poblaciones de c&#xE9;lulas. El uso de 3D tomograf&#xED;a &#xF3;ptica difusa puede localizar las se&#xF1;ales, pero todav&#xED;a tienen que ser combinado con una t&#xE9;cnica de imagen anat&#xF3;mica, como micro-tomograf&#xED;a axial computerizada (&#x3BC;CT) para interpretation.In este estudio, las bacterias no pat&#xF3;genas de E. coli comensales K-12 y MG1655 Bifidobacterium breve UCC2003, o Salmonella typhimurium SL7207 cada uno expresa el oper&#xF3;n luxABCDE fueron por v&#xED;a intravenosa (IV), administrado a ratones con subcut&#xE1;nea (sc) fluctua-expresando xenoinjertos de tumores. Se&#xF1;al bacteriana lux se detect&#xF3; espec&#xED;ficamente en los tumores de los ratones despu&#xE9;s de la administraci&#xF3;n IV-y bioluminiscencia correlacionada con el n&#xFA;mero de bacterias recuperadas a partir de tejido. A trav&#xE9;s de im&#xE1;genes de todo el cuerpo, tanto para lux y Fluc, las bacterias y las c&#xE9;lulas tumorales fueron co-localizadas. BLI 3D y el an&#xE1;lisis de la imagen &#x3BC;CT revel&#xF3; un patr&#xF3;n de m&#xFA;ltiples racimos de bacterias dentro de los tumores. Investigaci&#xF3;n de la resoluci&#xF3;n espacial de las im&#xE1;genes &#xF3;pticas 3D fue apoyado por ex an&#xE1;lisis histol&#xF3;gicos in vivo. En im&#xE1;genes in vivo de la administrada por v&#xED;a oral bacterias comensales en el tracto gastrointestinal (TGI) se logr&#xF3; tambi&#xE9;n el uso de 3D BLI. Este estudio demuestra por primera vez el potencial de imagen de forma simult&#xE1;nea m&#xFA;ltiples genes reporteros BLI tridimensional in vivo utilizando m&#xE9;todos que proporcionan una informaci&#xF3;n &#xFA;nica sobre la ubicaci&#xF3;n espacial.

Chwanrow K. Baban

Cork Cancer Research Centre,
BioSciences Institute,
Cork Cancer Research Centre, BioSciences Institute

University College Cork

Bioluminescent Bacterial Imaging In Vivo

Chwanrow K. Baban

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Cork Cancer Research Centre,BioSciences Institute,Cork Cancer Research Centre, BioSciences Institute

University College Cork

Bioluminescent Bacterial Imaging In Vivo

Cork Cancer Research Centre,
BioSciences Institute,
Cork Cancer Research Centre, BioSciences Institute