Die Autoren bedanken sich bei Hong Jiang, Ph.D. danke und Deepa Parathasarthy, MPH, BDS für die technische Unterstützung.

1. Entnahme von Vollblut <ol><li> Sammle venöse Blut vom Menschen oder von Versuchstieren in NEM / EDTA-Röhrchen enthält. </li><li> Unmittelbar Spin-Down Blut in einer Tischzentrifuge bei 14.300 RCF (relative Zentrifugalkraft) für 7 Minuten zu Plasma-und Erythrozyten-Pellet herzustellen. </li><li> Planen Plasmaproben für Hochleistungs-Flüssigchromatographie (HPLC) und Chemilumineszenzdetektion (CLD)-Analyse. HPLC: Hinzufügen 01.01 Volumen an kaltem Methanol Plasma, Wirbel und Zentrifuge bei 13.200 rpm für 10 Minuten ausgefällt Plasmaproteine. Sammle Überstand zur HPLC-Analyse. CLD: Aliquot einer Probe und vorinkubiert mit Sulfanilamid und Quecksilberchlorid gezielt Assay Nitrosothiole. </li><li> Bereiten rot Zellpellet für die HPLC-und CLD-Analyse. HPLC: Hinzufügen 01.04 roten Zellpellet einer hypotonischen Lyse-Lösung, enthaltend 10 mM NEM, 2,5 mM EDTA und 10 mM Ferricyanid. Vortex gründlich und fügen Sie dann 1:1 Methanol, Wirbel und CENTRIFuge bei 13.200 rpm für 10 Minuten bis ausgefällte Protein. Sammle Überstand zur HPLC-Analyse. CLD. In 1.04 roten Zellpellet einer hypotonischen Lyse-Lösung, enthaltend 10 mM EDTA, 2,5 mM EDTA und 10 mM Ferricyanid. Aliquotproben in Röhrchen mit Sulfanilamid und Quecksilberchlorid zum spezifischen Nachweis von Nitrosothiole. </li></ol> 2. Tissue Gewinnung und Aufbereitung <ol><li> Um Gewebe Ebenen keine Metaboliten zu bestimmen, ist es zunächst notwendig, Blut frei Gewebe für die Probenvorbereitung ernten wie oben beschrieben. Ein Vollblut Austausch wird durch Infusion physiologischen Puffer durch die Spitze des linken Ventrikels zu nehmen. Sobald alle Blut entfernt wird, kann Geweben von Interesse dann geerntet werden. </li><li> Homogenisieren von Gewebeproben und Proben vorbereiten, wie oben für HPLC-und CLD-Analyse beschrieben. </li></ol> 3. Aortenringen Isolierung für die endotheliale Funktion Tissue Organbad <ol><li> Mäuse werden Anesthetized mit Diethylether, bis nicht mehr ansprechbar Quetschung Fuß, um, und unterliegen Genickbruch vor der Operation. Eine Thorakotomie durchgeführt wird, um Brust-und Bauchaorta aussetzen. Eine 25-Gauge-Spritze in der Spitze des linken Ventrikels eingesetzt und frei von Blut perfundiert mit Sauerstoff angereicherten Krebs-Henseleit-Puffer. </li><li> Der rechte Vorhof wird geschnitten, um einen Ausgang für Blut bereitzustellen. Bauchaorta wird ausgebaut und gereinigt werden der Adventitia. </li><li> Ringe werden in 2 mm lange Segmente geschnitten werden und auf einem Vier-Kanal-Gewebe Organbad (DMT 720MO, AD Instruments) in einem physiologischen Puffer-Lösung getaucht. </li><li> Schiff Ringe werden in 10-ml-Organbäder mit Sauerstoff angereicherten Krebs-Puffer (95% O 2 und 5% CO 2) bei 37 ° C gehalten Ein Gramm Vorspannung wird auf jedem Aorten-Ring (geeigneter Ausgangspunkt für eine optimale Spannung vasomotorischen Funktion wie in den vorangegangenen Experimenten bestimmt) platziert. Ein Acht-Kanal-Brücke oktal (Powerlab) und Datenerfassungs-Software (Chart Version 5.2.2) einwieder verwendet, um alle Kraftmessungen aufzuzeichnen. </li><li> Ringe dürfen für 80 Minuten mit dem Puffer in jedem Organbad verändert alle 20 min ins Gleichgewicht. Nach Äquilibrierung für 80 min, 1 uM wird Phenylephrin auf jedem Ring für submaximalen Kontraktion aufgenommen. </li><li> Nach der Stabilisierung wird endotheliale Agonisten, wie Acetylcholin hinzugefügt, um die NO-Produktion und der Grad der Entspannung Schiffes zu bestimmen. Nach der Dosis auf Acetylcholin wird Bäder gespült und recontracted werden und dann mit einer exogenen Quelle von Stickstoffmonoxid, Natriumnitroprussid, um die Reaktionsfähigkeit der glatten Muskulatur zu bestimmen und einen Wert für 100% Entspannung zu erhalten. </li><li> NO-Fänger können zugesetzt werden, um deutlich veranschaulichen Freisetzung von NO und Hemmung des Schiffes Entspannung. </li></ol> 4. Repräsentative Ergebnisse Die Nutzung der ENO-20 engagierten HPLC bietet eine einfach zu hohen Durchsatz Methode zur spezifischen und sensitiven Nachweis von Nitrit und Nitrat im Einsatzbiologischen Matrices. Das Prinzip der Detektion und einem ursprünglichen Chromatogramm ist in 1 gezeigt. Dieses Verfahren kann für jeden biologischen Probe zur Bestimmung von Nitrit und Nitrat verwendet werden. CLD basierte Erkennung von NO-Metaboliten erfordert eine chemische Derivatisierung Schritt, um die molekulare Ursache des NO zu bestimmen. Der experimentelle Aufbau zur gleichzeitigen denitrosation oxidativen und reduktiven denitrosation für die Chemilumineszenz-Detektor ist in Abbildung 2 dargestellt. Das Reaktionsgefäß wird auf der rechten Seite mit 800 mM Ferricyanid in PBS pH 7,4 gefüllt und das Reaktionsgefäß auf der linken Seite mit Kaliumiodid / Iod Mischung in Essigsäure zur Reduktion denitrosation (2A) gefüllt ist. Der gesamte Aufbau ist in 2B gezeigt. Abbildung 3 zeigt, gruppenspezifische denitrosation Assays, die Detektion und Quantifizierung von Nitrit kann, Nitrosothiole, Nitrosamine sowie Nitrosyl-Häm-Produkte. Diese Methode wurde zuvor beschrie warenBett und validiert 4,5. Diese wichtige biochemische Analysen können leicht mit funktionellen Untersuchungen an isolierten Aortenringen korreliert werden, um festzustellen, endotheliale NO-Produktion bei Versuchstieren. Diese klassischen pharmakologischen Experiment lässt sich einfach und exakt zu bewerten endotheliale NO-Funktion und Produktion. Messgefäss Reaktivität auf endotheliale Agonisten wie Acetylcholin direkt bestimmen endothelialen NO-Produktion, die dann mit biochemischen Biomarkern in Blut und Gewebe der Versuchstiere festgestellt korreliert werden können. Eine typische Darstellung einer Dosis-Wirkungs-zu Acetylcholin wird in Abbildung 4 dargestellt. Gesunde Kontroll-Mäusen mit normaler Endothelfunktion auf Acetylcholin reagieren, indem sie entspannend. Mäuse, die mit einer endothelialen Dysfunktion (Hypercholesterinämie Mäuse) zeigen reduzierte Entspannung aufgrund der reduzierten NO-Produktion auf den gleichen Reiz. <img alt="1" src="/files/ftp_upload/3722/3722fig1.jpg" /> FeigeAbbildung 1. Prinzip der Erfassung von Nitrit und Nitrat durch ENO-20 und Probenchromatogramm. (Nach oben) Schematische Darstellung des ENO-20 zum Nachweis von Nitrit und Nitrat. (Unten) Standard chromotogram von 10 pmol Nitrit und Nitrat in ENO-20 (100 ul von 100 nM Lösung von Nitrit und Nitrat) injiziert. Empfindlichkeit von 1 nm für jedes Anion mit 100 pl Injektionsvolumen. Keine Interferenz mit Protein oder farbige Spezies. <img alt="2" src="/files/ftp_upload/3722/3722fig2.jpg" /> Abbildung 2. CLD Versuchsaufbau sowohl mit oxidativem denitrosation von Ferricyanid und reduktive denitrosation mit Jodid / Jod-Assay mit Gasphase Nachweis von Stickstoffmonoxid Gas gespült. <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/3722/3722fig3.jpg" /> Abbildung 3. (Feld A) Chemilumineszenz Detektion von Nitrit, RSNO, RNNO in reduktiven denitrosation Probe Assay durch Vorinkubation mit spezifischen Gruppe ChemicReagenzien al. Subtraktion von Peakflächen erlauben Nachweis von Nitrit und RSNOs. (Feld B) Chemilumineszenzdetektion von Nitrosylchlorid Häm-Spezies mit oxidativen denitrosation Lösung von Ferricyanid. Diese Methode ist spezifisch für die NO-Häm-Produkte mit keine Kreuzreaktion mit RSNOs (GSNO oder SNO-Albumin), oder RNNO (NO-Pyrrolidin und N-Nitroso-Albumin). <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/3722/3722fig4.jpg" /> Abbildung 4. Ex vivo Organbad an isolierten Aorten-Ringen liefert ein direktes Maß der endothelialen NO-Produktion, die dann mit biochemischen Biomarkern mittels HPLC und CLD detektiert korreliert werden können. Diese Abbildung zeigt reduziert Entspannung bei Mäusen mit einer endothelialen Dysfunktion aufgrund einer verminderten NO-Produktion.

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Die hier beschriebenen Methoden zur Quantifizierung der relevanten Metaboliten NO in mehreren biologischen Fächern wird für Fingerabdruck des NO Biologie in Gesundheit und Krankheit, die mit funktionellen Messungen von NO durch das Endothel korreliert werden können. Diese Methoden erfordern einfache Probenvorbereitung mit Potenzial für die Anpassung für hohen Durchsatz. Die relative Menge dieser Moleküle kann helfen, die Produktion von NO und seinen Stoffwechsel in einer Reihe von experimentellen Modellen von Kran...

<table border="1"><tbody><tr><td> Name des Reagenzes </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td></tr><tr><td> N-Ethylmaleimid </td><td> Thermo Scientific </td><td> 23030 </td></tr><tr><td> EDTA </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> E7889 </td></tr><tr><td> Kaliumferricyanid </td><td> Fluka </td><td> 60299 </td></tr><tr><td> HPLC </td><td> EICOM Corp </td><td> ENO-20 </td></tr><tr><td> Autosampler </td><td> Alcott </td><td></td></tr><tr><td> DMT Myographions </td><td> AD Instruments </td><td></td></tr><tr><td> PowerLab </td><td> AD Instruments </td><td></td></tr><tr><td> Chemolumineszenz </td><td> EcoPhysics </td><td> CLD 88Y </td></tr><tr><td> Zentrifugieren </td><td> Eppendorf </td><td> 5415D </td></tr><tr><td> Acetylcholin </td><td> Sigma-Aldrich</td><td> A6625 </td></tr><tr><td> R-(-) Phenylephrin </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> P6126 </td></tr></tbody></table>

analytical techniques for assaying nitric oxide bioactivity

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein zweiatomigen freien Radikalen, die extrem kurz in biologischen Systemen (weniger als 1 Sekunde im zirkulierenden Blut) 1 gelebt wird. NO kann als eines der wichtigsten Signalmoleküle in unserem Körper produziert werden, regulieren essentielle Funktionen einschließlich, aber nicht um Regulierung des Blutdrucks, Immunantwort und neuronalen Kommunikation begrenzt. Daher seine genaue Detektion und Quantifizierung in biologischen Matrices ist entscheidend für das Verständnis der Rolle von NO in Gesundheit und Krankheit. Mit einer solch kurzen physiologischen Halbwertszeit von NO, alternative Strategien für die Detektion von Umsetzungsprodukten von NO Biochemie entwickelt. Die Quantifizierung der relevanten Metaboliten NO in mehreren biologischen Fächer liefert wertvolle Informationen im Hinblick auf in-vivo-NO-Produktion, Bioverfügbarkeit und Metabolismus. Einfach Probenahme aus einer einzigen Fach wie Blut oder Plasma kann nicht immer eine genaue Beurteilung der gesamten boDy keinen Status, vor allem in Geweben. Die Möglichkeit, Blut mit ausgewählten Geweben bei Versuchstieren zu vergleichen, wird dazu beitragen, die Lücke zwischen Grundlagenforschung und klinischer Medizin so weit wie diagnostischer und prognostischer Nutzen von NO-Biomarkern in Gesundheit und Krankheit. Daher ist die Extrapolation von Plasma oder Blut ohne Status zu spezifischen Geweben von Interesse nicht mehr ein gültiger Ansatz. Als Ergebnis weiterhin Methoden entwickelt und validiert werden, die es erlauben den Nachweis und die Quantifizierung von NO und NO-und Genussmittel / Metaboliten in mehreren Fächern von Versuchstieren in vivo. Die etablierten Paradigma der NO-Produktion durch die Biochemie von NO-Synthasen, um die Aktivierung der löslichen Guanylatzyklase (sGC), um eventuelle Oxidation zu Nitrit (NO 2 -) und Nitrat (NO 3 -) kann nur einen Teil der NO-Effekten in vivo. Die Wechselwirkung von NO und NO-abgeleiteten Metaboliten mit Thiolen, sekundären Aminen, und Metalle S-nitrosothi bildenole (RSNOs), N-Nitrosamine (RNNOs) und Nitrosyl-Häm jeweils für cGMP-unabhängige Effekte von NO und sind wahrscheinlich genauso wichtig wie physiologisch Aktivierung der sGC durch NO. Ein wahres Verständnis von NO in der Physiologie von in vivo Experimenten Probenahme mehrere Fächer gleichzeitig abgeleitet. Stickstoffmonoxid (NO)-Methodik ist eine komplexe und oft verwirrenden und Wissenschaft im Mittelpunkt vieler Debatten und Diskussionen über NO Biochemie. Die Aufklärung neuer Mechanismen und Signalwege unter Beteiligung keine Scharniere auf unserer Fähigkeit, spezifisch, selektiv und sensitiv detektieren und zu quantifizieren NO und NO alle relevanten Produkte und Metaboliten in komplexen biologischen Matrices. Hier präsentieren wir eine Methode für die schnelle und hochempfindliche Analyse von Nitrit und Nitrat mittels HPLC sowie Nachweis von freiem NO in biologischen Proben mittels in vitro Ozon basierende Chemilumineszenz mit chemischen derivitazation auf molekularer Quelle von NO als auch ex vivo mit bestimmenOrganbad Myographie.

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Analytical Techniques for Assaying Nitric Oxide Bioactivity

Die endogene Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) reguliert eine Vielzahl von biologischen Funktionen. Es wird zunehmend klar, dass Störungen oder Fehlregulation der NO-basierter Signalisierung in vielen menschlichen Krankheiten beteiligt ist. Methoden zur Quantifizierung relevanter keine Metaboliten können neue diagnostische oder prognostische Biomarker für Erkrankungen des Menschen bieten.

Analytische Verfahren zur Bestimmung von Stickoxid Bioaktivität

Nitric oxide (NO) is a diatomic free radical that is extremely short lived in biological systems (less than 1 second in circulating blood)1. NO may be ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

17.9K Aufrufe.  University of Texas Health Science Center at Houston. Die endogene Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) reguliert eine Vielzahl von biologischen Funktionen. Es wird zunehmend klar, dass Störungen oder Fehlregulation der NO-basierter Signalisierung in vielen menschlichen Krankheiten beteiligt ist. Methoden zur Quantifizierung relevanter keine Metaboliten können neue diagnostische oder prognostische Biomarker für Erkrankungen des Menschen bieten.

Serie: Analytical Techniques for Assaying Nitric Oxide Bioactivity

5/6th Nephrectomy in Combination with High Salt Diet and Nitric Oxide Synthase Inhibition to Induce Chronic Kidney Disease in the Lewis Rat

Chronic kidney disease (CKD) is a global problem. Slowing CKD progression is a major health priority. Since CKD is characterized by complex derangements of homeostasis, integrative animal models are necessary to study development and progression of CKD. To study development of CKD and novel therapeutic interventions in CKD, we use the 5/6th nephrectomy ablation model, a well known experimental model of progressive renal disease, resembling several aspects of human CKD. The gross reduction in renal mass causes progressive glomerular and tubulo-interstitial injury, loss of remnant nephrons and development of systemic and glomerular hypertension. It is also associated with progressive intrarenal capillary loss, inflammation and glomerulosclerosis. Risk factors for CKD invariably impact on endothelial function. To mimic this, we combine removal of 5/6th of renal mass with nitric oxide (NO) depletion and a high salt diet. After arrival and acclimatization, animals receive a NO synthase inhibitor (NG-nitro-L-Arginine) (L-NNA) supplemented to drinking water (20 mg/L) for a period of 4 weeks, followed by right sided uninephrectomy. One week later, a subtotal nephrectomy (SNX) is performed on the left side. After SNX, animals are allowed to recover for two days followed by LNNA in drinking water (20 mg/L) for a further period of 4 weeks. A high salt diet (6%), supplemented in ground chow (see time line Figure 1), is continued throughout the experiment. Progression of renal failure is followed over time by measuring plasma urea, systolic blood pressure and proteinuria. By six weeks after SNX, renal failure has developed. Renal function is measured using 'gold standard' inulin and para-amino hippuric acid (PAH) clearance technology. This model of CKD is characterized by a reduction in glomerular filtration rate (GFR) and effective renal plasma flow (ERPF), hypertension (systolic blood pressure&gt;150 mmHg), proteinuria (&gt; 50 mg/24 hr) and mild uremia (&gt;10 mM). Histological features include tubulo-interstitial damage reflected by inflammation, tubular atrophy and fibrosis and focal glomerulosclerosis leading to massive reduction of healthy glomeruli within the remnant population (&lt;10%). Follow-up until 12 weeks after SNX shows further progression of CKD.

A two-stage method to establish chronic kidney disease (CKD) in the Lewis rat by surgically removing 5/6th of renal mass is described. Combination of the surgical procedure, NOS-inhibition and a high-salt diet leads to a model resembling human CKD, allowing study of causal mechanisms and development of novel therapeutic interventions.

5/6th Nephrektomie in Kombination mit hohen Salz-Diät-und Stickstoffmonoxid-Synthase-Hemmung zu Chronic Kidney Disease in der Lewis-Ratte induzieren

Chronic kidney disease (CKD) is a global problem. Slowing CKD progression is a major health priority. Since CKD is characterized by complex derangements ...

Forschung

Medizin

Techniques for Processing Eyes Implanted With a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis

With the recent development of retinal prostheses, it is important to develop reliable techniques for assessing the safety of these devices in preclinical studies. However, the standard fixation, preparation, and automated histology procedures are not ideal. Here we describe new procedures for evaluating the health of the retina directly adjacent to an implant. Retinal prostheses feature electrode arrays in contact with eye tissue. Previous methods have not been able to spatially localize the ocular tissue adjacent to individual electrodes within the array. In addition, standard histological processing often results in gross artifactual detachment of the retinal layers when assessing implanted eyes. Consequently, it has been difficult to assess localized damage, if present, caused by implantation and stimulation of an implanted electrode array. Therefore, we developed a method for identifying and localizing the ocular tissue adjacent to implanted electrodes using a (color-coded) dye marking scheme, and we modified an eye fixation technique to minimize artifactual retinal detachment. This method also rendered the sclera translucent, enabling localization of individual electrodes and specific parts of an implant. Finally, we used a matched control to increase the power of the histopathological assessments. In summary, this method enables reliable and efficient discrimination and assessment of the retinal cytoarchitecture in an implanted eye.

Techniques for visualizing retinal cytoarchitecture directly adjacent to individual electrodes within a retinal stimulator.

Techniken für die Verarbeitung Augen mit einem Netzhautprothese für lokalisierte Histopathologische Analyse Implantierte

With  the recent development of retinal prostheses, it is important to develop  reliable techniques for assessing the safety of these devices in ...

Experimental and Imaging Techniques for Examining Fibrin Clot Structures in Normal and Diseased States

Fibrin is an extracellular matrix protein that is responsible for maintaining the structural integrity of blood clots. Much research has been done on fibrin in the past years to include the investigation of synthesis, structure-function, and lysis of clots. However, there is still much unknown about the morphological and structural features of clots that ensue from patients with disease. In this research study, experimental techniques are presented that allow for the examination of morphological differences of abnormal clot structures due to diseased states such as diabetes and sickle cell anemia. Our study focuses on the preparation and evaluation of fibrin clots in order to assess morphological differences using various experimental assays and confocal microscopy. In addition, a method is also described that allows for continuous, real-time calculation of lysis rates in fibrin clots. The techniques described herein are important for researchers and clinicians seeking to elucidate comorbid thrombotic pathologies such as myocardial infarctions, ischemic heart disease, and strokes in patients with diabetes or sickle cell disease.

In this manuscript, experimental techniques, including blood preparation, confocal microscopy, and lysis rate analysis, to examine the morphological differences between normal and abnormal clot structures due to diseased states are presented.

Experimentelle und Bildgebende Verfahren für die Prüfung Fibringerinnsel Strukturen in normalen und erkrankten Staaten

Fibrin is an extracellular matrix protein that is responsible for maintaining the structural integrity of blood clots. Much research has been done on ...

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic study in the liver. Here, numerous assays are described to comprehensively measure the phenotype and parameters of hepatic steatosis in mouse and hepatocyte models. 
Combining the physiological, histological, and biochemical methods, this system can be used to assess the progress of hepatic steatosis. In vivo, the measurements of body weight and nuclear magnetic resonance (NMR) provide a general understanding of mice in a non-invasive manner. Hematoxylin and Eosin (H&amp;E) and Oil Red O staining determine the histological morphology and lipid deposition of liver tissue under nutrient overload conditions, such as high-fat diet feeding. Next, the total lipid contents are isolated by chloroform/methanol extraction, which are followed by a biochemical analysis for triglyceride and cholesterol. Moreover, mouse primary hepatocytes are treated with high glucose plus insulin to stimulate lipid accumulation, an efficient in vitro model to mimic diet-induced hyperglycemia and hyperinsulinemia in vivo. Then, the lipid deposition is measured by Oil Red O staining and chloroform/methanol extraction. Oil Red O staining determines intuitive hepatic steatotic phenotypes, while the lipid extraction analysis determines the parameters that can be analyzed statistically. The present protocols are of interest to scientists in the fields of fatty liver diseases, insulin resistance, and type 2 diabetes.

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Here, optimized methods to generate in vivo and in vitro models of hepatic steatosis and to analyze the steatotic phenotypes and related physiological parameters are described.

Optimierte Analyse von<em&gt; In Vivo</em&gt; und<em&gt; In Vitro</em&gt; Hepatosteatose

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic ...

Synthesis, Characterization, and Application of Superparamagnetic Iron Oxide Nanoprobes for Extrapulmonary Tuberculosis Detection

A molecular imaging probe comprising superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles and Mycobacterium tuberculosis surface antibody (MtbsAb) was synthesized to enhance imaging sensitivity for extrapulmonary tuberculosis (ETB). An SPIO nanoprobe was synthesized and conjugated with MtbsAb. The purified SPIO-MtbsAb nanoprobe was characterized using TEM and NMR. To determine the targeting ability of the probe, SPIO-MtbsAb nanoprobes were incubated with Mtb for in vitro imaging assays and injected into Mtb-inoculated mice for in vivo investigation with magnetic resonance (MR). The contrast enhancement reduction on magnetic resonance imaging (MRI) of Mtb and THP1 cells showed proportional to the SPIO-MtbsAb nanoprobe concentration. After 30 min of intravenous SPIO-MtbsAb nanoprobe injection into Mtb-infected mice, the signal intensity of the granulomatous site was enhanced by 14-fold in the T2-weighted MR images compared with that in mice receiving PBS injection. The MtbsAb nanoprobes can be used as a novel modality for ETB detection.

To improve serological diagnostic tests for Mycobacterium tuberculosis antigens, we developed superparamagnetic iron oxide nanoprobes to detect extrapulmonary tuberculosis.

Synthese, Charakterisierung und Anwendung von superparamagnetischen Eisenoxid-Nanosonden zur Erkennung von extrapulmonaler Tuberkulose

A molecular imaging probe comprising superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles and Mycobacterium tuberculosis surface antibody (MtbsAb) was ...

Platelet-based Detection of Nitric Oxide in Blood by Measuring VASP Phosphorylation

Platelets are the blood components responsible for proper blood clotting. Their function is highly regulated by various pathways. One of the most potent vasoactive agents, nitric oxide (NO), can also act as a powerful inhibitor of platelet aggregation. Direct NO detection in blood is very challenging due to its high reactivity with cell-free hemoglobin that limits NO half-life to the millisecond range. Currently, NO changes after interventions are only estimated based on measured changes of nitrite and nitrate (members of the nitrate-nitrite-NO metabolic pathway). However precise, these measurements are rather difficult to interpret vis a vis actual NO changes, due to the naturally high baseline nitrite and nitrate levels that are several orders of magnitude higher than expected changes of NO itself. Therefore, the development of direct and simple methods that would allow one to detect NO directly is long overdue. This protocol addresses a potential use of platelets as a highly sensitive NO sensor in blood. It describes initial platelet rich plasma (PRP) and washed platelet preparations and the use of nitrite and deoxygenated red blood cells as NO generators. Phosphorylation of VASP at serine 239 (P-VASPSer239) is used to detect the presence of NO. The fact that VASP protein is highly expressed in platelets and that it is rapidly phosphorylated when NO is present leads to a unique opportunity to use this pathway to directly detect NO presence in blood.

Here, we present a protocol to address the potential use of platelets as a highly sensitive nitric oxide sensor in blood. It describes initial platelet preparation and the use of nitrite and deoxygenated red blood cells as nitric oxide generators.

Thrombozyten-basierte Erkennung von Stickoxid im Blut durch die Messung VASP Phosphorylierung

Platelets are the blood components responsible for proper blood clotting. Their function is highly regulated by various pathways. One of the most potent ...

Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The appearance of a mass on certain magnetic resonance (MR) sequences can help differentiate a thrombus from competing diagnoses such as a tumor. T1 and T2 signal characteristics of a thrombus are related to the evolution of hemoglobin properties. A thrombus typically does not enhance following contrast administration, which also helps differentiation from a tumor. We also highlight the emerging role of T1 mapping in the evaluation of a thrombus, which can add another level of support in diagnosis. Prior to any CMR exam, patient screening and interviews are critical to ensure safety and to optimize patient comfort. Effective communication during the exam between the technologist and the patient promotes proper breath holding technique and higher quality images. Volumetric post processing and structured reporting are helpful to ensure that the radiologist answers the ordering services&#39; question and communicates these results effectively. Optimal pre-MR safety evaluation, CMR exam execution, and post exam processing and reporting allow for delivery of high quality radiological service in the evaluation of a suspected cardiac thrombus.

The goal of this article is to describe how cardiac magnetic resonance can be used for the evaluation and diagnosis of a suspected cardiac thrombus. The method presented will describe data acquisition as well as the pre-procedure and post-procedure protocol.

Herz-Magnetresonanz zur Beurteilung von vermutetem Herzthrombus: Konventionelle und aufkommende Techniken

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...

Tracking Superparamagnetic Iron Oxide-labeled Mesenchymal Stem Cells using MRI after Intranasal Delivery in a Traumatic Brain Injury Murine Model

Stem cell-based therapies for brain injuries, such as traumatic brain injury (TBI), are a promising approach for clinical trials. However, technical hurdles such as invasive cell delivery and tracking with low transplantation efficiency remain challenges in translational stem-based therapy. This article describes an emerging technique for stem cell labeling and tracking based on the labeling of the mesenchymal stem cells (MSCs) with superparamagnetic iron oxide (SPIO)&#160;nanoparticles, as well as intranasal delivery of the labeled MSCs. These nanoparticles are fluorescein isothiocyanate (FITC)-embedded and safe to label the MSCs, which are subsequently delivered to the brains of TBI-induced mice by the intranasal route. They are then tracked non-invasively in vivo by real-time magnetic resonance imaging (MRI). Important advantages of this technique that combines SPIO for cell labeling and intranasal delivery include (1) non-invasive, in vivo MSC tracking after delivery for long tracking periods, (2) the possibility of multiple dosing regimens due to the non-invasive route of MSC delivery, and (3) possible applications to humans, owing to the safety of SPIO, non-invasive nature of the cell-tracking method by MRI, and route of administration.

Presented here is a protocol for non-invasive mesenchymal stem cell (MSC) delivery and tracking in a mouse model of traumatic brain injury. Superparamagnetic iron oxide&#160;nanoparticles are employed as a magnetic resonance imaging (MRI) probe for MSC labeling and non-invasive in vivo tracking following intranasal delivery using real-time MRI.

Verfolgung von superparamagnetischen Eisenoxid-beschrifteten mesenchymalen Stammzellen mit MRT nach intranasaler Lieferung in einem traumatischen Hirnverletzungs-Murine-Modell

Stem cell-based therapies for brain injuries, such as traumatic brain injury (TBI), are a promising approach for clinical trials. However, technical ...

Near Infrared Photoimmunotherapy for Mouse Models of Pleural Dissemination

The efficacy of photoimmunotherapy can be evaluated more accurately with an orthotopic mouse model than with a subcutaneous one. A pleural dissemination model can be used for the evaluation of treatment methods for intrathoracic diseases such as lung cancer or malignant pleural mesothelioma.
Near-infrared photoimmunotherapy (NIR-PIT) is a recently developed cancer treatment strategy that combines the specificity of tumor-targeting antibodies with toxicity caused by a photoabsorber (IR700Dye) after exposure to NIR light. The efficacy of NIR-PIT has been reported using various antibodies; however, only a few reports have shown the therapeutic effect of this strategy in an orthotopic model. In the present study, we demonstrate an example of efficacy evaluation of the pleural disseminated lung cancer model, which was treated using NIR-PIT.

Near-infrared photoimmunotherapy (NIR-PIT) is an emerging cancer therapeutic strategy that utilizes an antibody-photoabsorber (IR700Dye) conjugate and NIR light to destroy cancer cells. Here, we present a method to evaluate the antitumor effect of NIR-PIT in a mouse model of pleural disseminated lung cancer and malignant pleural mesothelioma using bioluminescence imaging.

Nahinfrarot-Photoimmuntherapie für Mausmodelle der Pleuraverbreitung

The efficacy of photoimmunotherapy can be evaluated more accurately with an orthotopic mouse model than with a subcutaneous one. A pleural dissemination ...

A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if administered at high concentration. Inhaled NO gas is routinely used to increase systemic oxygenation in different disease conditions. The administration of high concentrations of NO also exerts a virucidal effect in vitro. Owing to its favorable pharmacodynamic and safety profiles, the familiarity in its use by critical care providers, and the potential for a direct virucidal effect, NO is clinically used in patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19). Nevertheless, no device is currently available to easily administer inhaled NO at concentrations higher than 80 parts per million (ppm) at various inspired oxygen fractions, without the need for dedicated, heavy, and costly equipment. The development of a reliable, safe, inexpensive, lightweight, and ventilator-free solution is crucial, particularly for the early treatment of non-intubated patients outside of the intensive care unit (ICU) and in a limited-resource scenario. To overcome such a barrier, a simple system for the non-invasive NO gas administration up to 250 ppm was developed using standard consumables and a scavenging chamber. The method has been proven safe and reliable in delivering a specified NO concentration while limiting nitrogen dioxide levels. This paper aims to provide clinicians and researchers with the necessary information on how to assemble or adapt such a system for research purposes or clinical use in COVID-19 or other diseases in which NO administration might be beneficial.

This simple and highly adaptable system device for the inhalation of high-concentration nitric oxide (NO) gas does not require mechanical ventilators, positive pressure, or high gas flows. Standard medical consumables and a snug-fitting mask are used to safely deliver NO gas to spontaneously breathing subjects.

Ein neuartiges Inhalationsmaskensystem zur Abgabe hoher Konzentrationen von Stickoxidgas bei spontan atmenden Probanden

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if ...