Die Autoren sind dankbar, dass Dr. Madsen an der University of Wisconsin-Madison und Cristel Baiu bei Gammex Inc. für die Beratung auf TM Materialien. Die Autoren sind auch dankbar, dass Dr. Malcolm David Murray für die Bereitstellung der Methoden, um das Phantom zu konstruieren.

1. Phantom Design- Eine Zeichnung der präklinischen Multimodalität Phantom ist in Abbildung 1 7, 8 gezeigt. Die Größe des Phantoms 38 mm im Durchmesser und 115 mm in der Länge, um das Phantom in verschiedenen Tier-Scanner gescannt. Das Phantom enthält fünf Tumor-Simulation Prüflinge (Durchmesser: 14, 10, 7, 4 und 2 mm) in einer Tiefe von 10 mm innerhalb des Phantoms angeordnet. 2. Silikon-Formenbau Silikon-Formen hergestellt werden, um die Tumor-Simulation Testobjekte gegossen wie in diesem Abschnitt 7 beschrieben. Alle Acrylplatten und Stangen für die Herstellung der Silikon-Formen erforderlich sind, mit einer Genauigkeit von 25 um in der Werkstatt an der University of Texas Health Science Center in San Antonio (UTHSCSA) geschnitten. <ol><li> Als fünf Löcher (Durchmesser: 14, 10, 7, 4, 2 mm) für Prüflinge und noch fünf Löcher (Durchmesser: 6 mm) für die Ausrichtung Stangen in zwei Acryl-BasisPlatten (Größe: 4,2 cm × 11,5 cm × 0,9 cm) (Abbildung 2 A). </li><li> Schneiden mit Abstandshalter Paaren Höhe von 7, 5, 3,5, 2 und 1 mm (Größe: 1,0 cm x 5,5 cm) (Abbildung 2 B). </li><li> Bereiten Stahlkugeln (Durchmesser: 14, 10, 7, 4 und 2 mm, Genauigkeit: 2,5 um). </li><li> Platz zwei Abstandshalter Paare mit einer Höhe von 7 mm und einer Grundplatte auf eine dünne Plexiglasplatte in Folge und ziehen Sie sie mit C-Klemmen (Abbildung 2 C). </li><li> Legen Sie die Stahlkugel mit 14 mm Durchmesser in 14 mm Bohrung der Grundplatte und kleben Sie es mit JB Kwik (Abbildung 2 C). Wiederholen der Modalitäten für die übrigen Kugeln (Abbildung 2 d) für die andere Grundplatte. Beachten Sie, dass die Stahlkugeln in zwei Grundplatten spiegelbildlich 7 verklebt werden. </li><li> Verbinden Sie vier 2,5 cm hohe Acrylplatten (Größe: 2,5 cm x 11,5 cm für zwei Platten und 2,5 cm × 4,2 cm für weitere zwei Platten) auf jeder Basis mit Klebeband wie Zäune ( <str<html> ong&gt; Abbildung 3 A). </li><li> Bringen Sie die obere Platte (Größe: 4,2 cm x 11,5 cm, fünf Löcher mit 0,8 cm Durchmesser, zehn Löcher mit 1,2 cm Durchmesser) in einem der Grundplatte Baugruppen bis fünf Acryl-Stäbe (Durchmesser einfügen: 0,8 cm und Länge: 0,5 cm) mit 1 mm-Tipps, und fünf Ausrichtstäbe (Durchmesser einfügen: 0,9 cm und Länge: 5,0 cm) und Silikon (Abbildung 3 A) gießen. </li><li> Legen Sie die Acryl-Stäbe in die Löcher 0,8 cm in der oberen Platte den ganzen Weg an die Spitze der Stahlkugeln und kleben sie mit Silikonkleber. Dann legen Ausrichtstäbe in die Löcher in der Bodenplatte durch größere Löcher in der oberen Platte (Abbildung 3 A). </li><li> Mischen des Teils A Siliconkautschuk mit Teil B im Verhältnis von 10 zu 1 beträgt. </li><li> Gießen Sie die Silikon-Kautschuk-Verbindung in der Montage und trocknen Sie die Montage bei Raumtemperatur für etwa 24 Stunden (Abbildung 3 B). </li></ol> 3. Rotator Versammlung t &quot;&gt; Der Rotator ist aus PVC-Rohr und einer Drehspießmotor vorbereitet. <ol><li> Grind das Ende einer Schraube, um das Loch eines Drehspießmotor passen. </li><li> Schrauben Sie den Boden Bolzen bis zum Ende des PVC-Rohr (Länge: 270 mm und einem Innendurchmesser von 75 mm) mit einer Mutter und einer Unterlegscheibe. </li><li> Beugen Metallplatten und kleben Sie sie auf eine Kunststoffplatte mit JB Kwik um die PVC-Rohr zu unterstützen und um die Höhe des PVC-Rohr 7 einzustellen. </li></ol> 4. TM Werkstoff Vorbereitung Die Protokolle für die Herstellung der TM Materialien werden von den in Dr. Ernest L. Madsen Labor an der University of Wisconsin Madison und weitere Details entwickelt modifiziert sind in Lee et al. 8,11. 4.1 Hintergrund TM Material Vorbereitung <ol><li> Pass kommerziellen Vollmilch (200 cc) durch 20 um und dann 10 um Mesh-Filter. </li><li> Auflösen Thiomersal (0,2 g) in der gefilterten Milch (100 cc). </li><li> Mit Hausvakuum, deGas diese Milch für 30 sec bei Raumtemperatur. </li><li> Lösen Agarose trocken (2 g) in entionisiertem Wasser (18 M) (100 cc) bei Raumtemperatur. </li><li> Dann fügen Sie 1-propanol (7,9 cc) und BaSO 4 (1 g) auf die Agarose-Lösung. </li><li> Degas die Agarose-Lösung und dann erhitzen Sie es in einem 95 ° C Wasserbad, bis die Agarose-Lösung löscht. </li><li> Während die Agarose-Lösung löscht in der 95 ° C warmen Wasserbad erhitzen, Kondensmilch in einem 55 ° C Wasserbad. </li><li> Bewegen Sie den geschmolzenen Agarose Lösung des 55 ° C warmen Wasserbad abkühlen. </li><li> Wenn beide Lösungen bei 55 ° C, homogenisiert Agarose-Lösung (50 ml) mit Kondensmilch (50 cc), um das Verhältnis von 50 bis 50, Vol. machen und langsam zugegeben und das Gemisch durch Luftblase Entfernung von der Oberfläche folgt. </li><li> Dann fügen EDTA (0,103 g) und CuCl 2 · 2H 2 O (0,06 g) an die Agarose-Milch-Gemisch von ausreichendem Rühren gefolgt, um Homogenität sicherzustellen. </li><li> Schließlich, fügen Glasperlen (15- 60 Mikrometer Durchmesser, mittlerer Durchmesser: 35 um) (0,1 g) zugegeben und die endgültige Mischung wiederholt. Vor Gebrauch einweichen Glasperlen in konzentrierter Salpetersäure für 24 Stunden, um alle Verunreinigungen zu entfernen und dann spülen die Säure. </li></ol> 4.2 Test-Objekt TM Material Vorbereitung Der Prüfling TM Material wird in ähnlicher Weise wie der Hintergrund TM Material mit Ausnahme der folgenden Unterschiede in der Zusammensetzung hergestellt: <ol><li> Pass kommerziellen Vollmilch (20 cc) durch 20 um und dann 10 um Mesh-Filter. </li><li> Auflösen Thiomersal (0,02 g) in der gefilterten Milch (10 cc). </li><li> Lösen trockenen Agarose (0,60 g) in einer Lösung mit Raumtemperatur entionisiertes Wasser (10 ml) und 1-propanol (0,79 ml). </li><li> Degas die Agarose-Lösung und dann erhitzen Sie es in einem 95 ° C Wasserbad, bis die Agarose-Lösung löscht. </li><li> Während die Agarose-Lösung löscht in der 95 ° C warmen Wasserbad erhitzen, Kondensmilch in einem 55 ° C Wasserbad. </li><li&gt; Bewegen Sie den geschmolzenen Agarose Lösung des 55 ° C warmen Wasserbad. </li><li> Sobald beide Lösungen bei 55 ° C sind, mischen Sie die Agarose-Lösung (5 ml) mit Kondensmilch (5 cc) und langsam rühren Sie die Mischung durch Luftblase Entfernung von der Oberfläche gefolgt. </li><li> Dann fügen EDTA (0,0017 g) und CuCl 2 · 2H 2 O (0,0010 g) zu dem Agarose-Milch ausreichenden Rühren. </li></ol> 5. Multimodalität Phantom Versammlung Mit den Silikon-Formen, werden die folgenden Schritte durchgeführt, um die Multimodalität Phantom konstruieren. <ol><li> Auf der Silikonform ohne 1 mm Löchern befestigen Nylonfaden entlang der Mitte der Kugeln und kleben Sie es an beiden Enden der Form mit Silikon-Kleber (Abbildung 4 A). </li><li> Mit einer weichen Bürste, mit Silikonfett auf der Oberfläche der beiden Formen (Abbildung 4 A) und montieren zwei Formen mit Ausrichtstäbe. </li><li> Bereiten Testobjekt TM Material, wie im Abschnitt4.2 und gießt es in 1 mm Bohrungen der Silikonform mit einem 22-Gauge-Nadel einer Spritze. </li><li> Damit die Testobjekte zu setzen, speichern Sie die Formen in einem Kühlschrank (5 ° C) für ca. 30 min. </li><li> In jeder Seite einer halbzylindrischen Behälter (Länge: 115 mm, Durchmesser: 38 mm), um zwei Löcher von 1 mm in einer Tiefe von 10 mm von der Phantomoberfläche um Nylonfaden mit Prüflinge montieren. Als ein zusätzliches Loch von 6 mm bis Hintergrund TM Material gießen. </li><li> Entladen der Prüflinge mit Nylonfaden aus den Formen (Abbildung 4 B) und dann montieren sie in der Hälfte-zylindrischer Behälter (Abbildung 4 C). </li><li> Mit 3M Scotch-Weld DP-100 und 3M Klebeband, sich dünne nichtleitende Aluminium (Dicke: 0,12 mm) auf das Acryl-Behälter. Blockieren Sie die 1 mm Löcher in der Acryl-Behälter mit dem gleichen Kleber (Abbildung 4 C). </li><li> Bereiten Hintergrund TM Material schnell und langsam gießen Sie sie in der 6 mm Loch des Behältersmit einem kleinen Trichter. </li><li> Nach dem Entfernen der Luftblasen, kleben Sie die 6 mm Loch mit 3M Scotch-Weld DP-100. </li><li> Nach der Montage durch Drehen des Phantoms mit 2 UpM im Rotor für 4 bis 5 Stunden bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen Sie den Nylonfaden nach den TM Materialien in das Phantom vollständig aushärtet. </li></ol> 6. Multimodalität Imaging Das Phantom wird in präklinischen Ultraschall, CT und MRT-Bilder und in drei Modalitäten erworben werden gescannt. Die Bildgebungsprotokolle sind in Lee et al. 7, 8 beschrieben.

<ol>
	<li>Prasad, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CT+tumor+measurement+for+therapeutic+response+assessment:+Comparison+of+unidimensional,+bidimensional,+and+volumetric+techniques-Initial+observations.">CT tumor measurement for therapeutic response assessment: Comparison of unidimensional, bidimensional, and volumetric techniques-Initial observations.</a> Radiology. 225 (2), 416-419 (2002).</li><li>Cortes, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+unidimensional+and+bidimensional+measurement+in+metastatic+non-small+cell+lung+cancer.">Comparison of unidimensional and bidimensional measurement in metastatic non-small cell lung cancer.</a> Br. J. Cancer. 87 (2), 158-160 (2002).</li><li>Saini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiologic+measurement+of+tumor+size+in+clinical+trials:+past,+present,+and+future.">Radiologic measurement of tumor size in clinical trials: past, present, and future.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 176 (2), 333-334 (2001).</li><li>Suzuki, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiologic+measurements+of+tumor+response+to+treatment:+practical+approaches+and+limitations.">Radiologic measurements of tumor response to treatment: practical approaches and limitations.</a> Radiographics. 28 (2), 329-344 (2008).</li><li>Therasse, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RECIST+revisited:+A+review+of+validation+studies+on+tumour+assessment.">RECIST revisited: A review of validation studies on tumour assessment.</a> Eur. J. Cancer. 42 (8), 1031-1039 (2006).</li><li>O'Connor, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+imaging+biomarkers+in+the+clinical+development+of+targeted+therapeutics:+current+and+future+perspectives.">Quantitative imaging biomarkers in the clinical development of targeted therapeutics: current and future perspectives.</a> Lancet Oncol. 9 (8), 766-776 (2008).</li><li>Lee, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+multimodality+phantom+design+for+quality+assurance+of+tumor+size+measurement.">Preclinical multimodality phantom design for quality assurance of tumor size measurement.</a> BMC Med. Phys. 11 (1), (2011).</li><li>Lee, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=QA+procedures+for+multimodality+preclinical+tumor+drug+response+testing.">QA procedures for multimodality preclinical tumor drug response testing.</a> Med. Phys. 37 (9), 4806-4816 (2010).</li><li>Park, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+response+in+solid+tumors:+comparison+of+RECIST+and+WHO+response+criteria.">Measuring response in solid tumors: comparison of RECIST and WHO response criteria.</a> Jpn. J. Clin. Oncol. 33 (10), 533-537 (2003).</li><li>Eisenhauer, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+response+evaluation+criteria+in+solid+tumors:+revised+RECIST+guideline+(version+1.1).">New response evaluation criteria in solid tumors: revised RECIST guideline (version 1.1).</a> Eur. J. Cancer. 45 (2), 228-247 (2009).</li><li>D'Souza, W. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+mimicking+materials+for+a+multi-imaging+modality+prostate+phantom.">Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom.</a> Med. Phys. 28 (4), 688-700 (2001).</li><li>Mitchell, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agarose+as+a+tissue+equivalent+phantom+material+for+NMR+images.">Agarose as a tissue equivalent phantom material for NMR images.</a> Magn. Reson. Imaging. 4 (3), 263-266 (1986).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Das Ziel dieses Artikels war es, die Methoden für die Herstellung von Materialien für TM Multimodalität Bildgebung und der Bau einer präklinischen Multimodalität Phantom als QA-Tool für die genaue Messung der Größe des Tumors mit verschiedenen Modalitäten in mehreren Institutionen bieten. Wie bereits erwähnt, wurden TM Materialien ursprünglich von Dr. Ernest L. Madsen Labor an der University of Wisconsin Madison für eine Multi-Modalität Prostata Phantom entwickelt. Wir modifizierten Dr. Madsen TM Material P...

<html> Bewertung der Änderung in der Größe des Tumors ist ein wichtiger Endpunkt für die Bewertung der Aktivität der Anti-Tumor-Medikamente sowohl Tumorschrumpfung und Krankheitsverlauf 9, 10. World Health Organization (WHO) and Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) sind die kodifizierten Verfahren für die Beurteilung der anatomischen Tumorläsionen in bildgebenden Verfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT). Für WHO-Kriterien, wird das Produkt von Tumor maximalen Durchmesser und seinem größten Durchmesser senkrecht in der Transversalebene für Zielregionen 4 berechnet. Im Gegensatz dazu RECIST, wird die Summe der längsten Durchmesser in der transversalen Ebene für eine begrenzte Anzahl von Zielläsionen 4 berechnet. Trotz der stetig wachsenden Interesse an Tumor therapeutische Reaktion Einschätzung, hat es keine präklinischen Qualitätssicherung (QA) Phantom / QA Verfahren zur Bildgebung Biomarker. Inhalt &quot;&gt; Anbetracht dessen, dass die Tumorgröße Messung an WHO-Kriterien und / oder RECIST ist die einzige Imaging-Biomarker von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) zugelassen, als Ausgangspunkt der QA für andere Biomarker, Lee et al. konstruiert und gebaut UTHSCSA / Gammex Mark 1 und Mark 2 Phantome für QA der Tumorgröße Messung in Zusammenarbeit mit Gammex Inc 7. Die Mark 1 Phantom war eine überarbeitete Version eines kommerziellen US Gammex Phantom und somit war die Größe zu groß, um in passen Tier CT-und MR-Scanner. Auch einige Werkzeuge in der Mark 1 Phantom waren unnötig für Tumorgröße Messung. Die Mark 2 Phantom basierend auf RECIST, die der jüngsten FDA-zugelassenen Imaging Biomarker entwickelt wurde. Allerdings ist die Größe der Mark 2 Phantom war noch zu groß für MR-Scanner und CT-und MR-Bildqualität des Phantoms war nicht für eine genaue Messung der Größe des Tumors 7 akzeptabel. Die QS-Phantom beschrieb erLauf wurde neu gestaltet, um Mängel der bisherigen Phantome überwinden und gebaut unter Verwendung von modifizierten Gewebe-ähnlichen (TM)-Materialien und Protokolle in unserem Labor entwickelt. Dieser Beitrag beschreibt die Details der Protokolle für Phantom Bau: Erstens sind Verfahren zur Herstellung der Silikon-Formen zum Gießen von Tumor-Simulation Prüflinge benötigt werden und für die Montage eines Rotors zum Drehen eines Phantom der Gravitation Sedimentation zu verhindern eingeführt. Zweitens Protokolle zur Herstellung TM Materialien von D&#39;Souza et al. &#39;S für US, CT und MRT modifiziert 11 beschrieben. Die physikalischen Eigenschaften der TM Materialien wurden in jede Modalität getestet, um sicherzustellen, dass die TM Materialien menschlichen Weichteile dargestellt, wie in den Bildern mit den verschiedenen Modalitäten erfasst beobachtet, aber die Ergebnisse sind hier nicht dargestellt. Drittens wird das Protokoll für die Phantom-Bau beschrieben. Schließlich sind in den USA, CT und MRT-Bilder des Phantoms als Ergebnisse dargestellt.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Reagent/Material</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC pipe</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Home Depot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolt, nut, washer and metal plates</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Home Depot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic plates and rods</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Plastic supply in San Antonio, TX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel balls</td>
			<td>Nordex, Inc.</td>
			<td>AEC-M2-2, -4, -7, -10 and -14</td>
			<td>2, 4, 7, 10 and 14 mm diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C-clamps</td>
			<td>Adjustable Clamp</td>
			<td>1420-C</td>
			<td>2 inch length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masking tape</td>
			<td>3M Industrial Adhesives and Tapes</td>
			<td>2600</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Duct tape</td>
			<td>3M Industrial Adhesives and Tapes</td>
			<td>S-3763SIL</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>J-B KWIK</td>
			<td>J-B WELD Co.</td>
			<td>380238</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3M Scotch-Weld Epoxy Adhesive</td>
			<td>3M Industrial Adhesives and Tapes</td>
			<td>DP-100</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone grease</td>
			<td>Permatex, Inc.</td>
			<td>22058</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone glue</td>
			<td>DAP, Inc.</td>
			<td>688</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone rubber compound</td>
			<td>Smooth-ON, Inc.</td>
			<td>Smooth-SilTM950 Part A and B</td>
			<td>A:B mix ratio = 10:1 by weight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brush</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Hobby Lobby</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>309604</td>
			<td>10 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>305156</td>
			<td>22-gauge 1.5 inch length</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Funnel</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mesh filters</td>
			<td>Small parts, Inc.</td>
			<td>CMN-0010-C and CMN-0020-C</td>
			<td>10 and 20 &mu;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whole milk</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>HEB in San Antonio, TX</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thimerosal</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>T5125</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>33538</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>431788</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CuCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>459097</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>A0169</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BaSO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co.</td>
			<td>B8675</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beads</td>
			<td>Potters Industries, Inc.</td>
			<td>3000E</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET/AL/LLDPE*</td>
			<td>Pechiney Plastic Packaging, Inc.</td>
			<td>Pechiney Spec 151</td>
			<td>Phantom cover material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>*Polyethylene terephthalate/aluminum/linear low density polyethylene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotisserie motor</td>
			<td>Brinkmann</td>
			<td>812-7103-S</td>
			<td>Home Depot</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath 1</td>
			<td>Precision, Inc.</td>
			<td>Model: 282, Serial #: 601091552</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath 2</td>
			<td>VWR, Inc.</td>
			<td>Model: 1212, Serial #: 08119606</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound</td>
			<td>Visualsonics</td>
			<td>Serial #: 770/120-259</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CT</td>
			<td>Gamma Medica-Ideas</td>
			<td>Serial #: GR 0050</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRI</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>Part #: W3301390, Serial #: 0030</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

construction of a preclinical multimodality phantom using tissue-mimicking materials for quality assurance in tumor size measurement

World Health Organization (WHO) und die Reaktionszeit Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) Arbeitsgruppen befürwortet einheitliche Kriterien für radiologische Beurteilung von soliden Tumoren in Reaktion auf Anti-Tumor-medikamentöse Therapie in den 1980er und 1990er Jahren auf. WHO-Kriterien messen soliden Tumoren in zwei Dimensionen, während RECIST-Messungen nur ein Dimension, die als mehr reproduzierbare 1, 2, 3,4,5 verwenden. Diese Kriterien wurden weithin als die einzige Imaging Biomarker von der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) genehmigt 6 verwendet. Um Ansprechen des Tumors auf anti-Tumor-Medikamente auf Bilder mit Genauigkeit zu messen, sind daher eine robuste Qualitätssicherung (QA) Verfahren und entsprechenden QA Phantom benötigt. Um diesem Bedarf zu begegnen, die Autoren einen präklinischen Multimodalität (für Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT)) Phantom mit Gewebe-ähnlichen (TM) aufgebautMaterialien auf die begrenzte Anzahl von Ziel-Läsionen durch RECIST durch die Überarbeitung ein Gammex kommerziellen US Phantom 7 erforderlich basiert. Die Anlage in Lee et al. Zeigt die Verfahren der virtuellen Fertigung 7. In diesem Artikel werden alle Protokolle in einer Schritt-für-Schritt-Mode zu Beginn mit den Verfahren zur Herstellung der Silikon-Formen zum Gießen von Tumor-Simulation Testobjekte im Phantom, gefolgt von der Herstellung TM Materialien für multimodale Bildgebung eingeführt und schließlich den Bau der präklinischen Multimodalität QA Phantom. Das primäre Ziel dieser Arbeit ist es, die Protokolle bieten für jeden in unabhängig Bau eines Phantoms für ihre eigenen Projekte interessiert zu ermöglichen. QA Verfahren zur Messung der Größe des Tumors und RECIST, WHO und Volumen Messergebnisse der Testobjekte an mehreren Institutionen mit diesen QA Phantom gemacht werden ausführlich in Lee et al. 8.

Abbildung 3 B und Abbildung 5 zeigen zwei Silikon-Formen zum Gießen Testobjekte und der Multimodalität Phantom, beziehungsweise. Die Länge × Breite × Tiefe jeder Form ist 109 mm × 37 mm × 21 mm und zwei Formen identisch sind Spiegelbilder. Eine Form hat 1 mm Löcher, wo TM Material eingefügt mit einer dünnen Nadel werden kann. Jede Form hat zusätzlich fünf Löcher für Ausrichtstäbe. Die Länge × Breite × Tiefe des Phantoms ist 115 mm × 38 mm × 24 mm und seine anfänglic...

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Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

Dieser Beitrag beschreibt die hausinternen Verfahren zur Konstruktion eines präklinischen Multimodalität Phantom von Gewebe-Nachahmung gemacht (TM)-Materialien für die Qualitätssicherung (QS) der Tumorgröße Messung in der Tier-Bildgebungsverfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie Resonanz-Tomographie (MRT).

Bau eines Präklinische Multimodalität Phantom Mit Tissue-ähnlichen Materialien für die Qualitätssicherung in der Tumor Größe Maß

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

construction-preclinical-multimodality-phantom-using-tissue-mimicking

Research

JoVE Journal

Bioengineering

11.2K Aufrufe.  University of Kansas School of Medicine. Dieser Beitrag beschreibt die hausinternen Verfahren zur Konstruktion eines präklinischen Multimodalität Phantom von Gewebe-Nachahmung gemacht (TM)-Materialien für die Qualitätssicherung (QS) der Tumorgröße Messung in der Tier-Bildgebungsverfahren wie Ultraschall (US), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie Resonanz-Tomographie (MRT).

Serie: Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being investigated for applications in imaging and therapy. Viral nanoparticles (VNPs) derived from plants can be regarded as self-assembled bionanomaterials with defined sizes and shapes. Plant viruses under investigation in the Steinmetz lab include icosahedral particles formed by Cowpea mosaic virus (CPMV) and Brome mosaic virus (BMV), both of which are 30 nm in diameter. We are also developing rod-shaped and filamentous structures derived from the following plant viruses: Tobacco mosaic virus (TMV), which forms rigid rods with dimensions of 300 nm by 18 nm, and Potato virus X (PVX), which form filamentous particles 515 nm in length and 13 nm in width (the reader is referred to refs. 1 and 2 for further information on VNPs).
From a materials scientist's point of view, VNPs are attractive building blocks for several reasons: the particles are monodisperse, can be produced with ease on large scale in planta, are exceptionally stable, and biocompatible. Also, VNPs are "programmable" units, which can be specifically engineered using genetic modification or chemical bioconjugation methods 3. The structure of VNPs is known to atomic resolution, and modifications can be carried out with spatial precision at the atomic level4, a level of control that cannot be achieved using synthetic nanomaterials with current state-of-the-art technologies.
In this paper, we describe the propagation of CPMV, PVX, TMV, and BMV in Vigna ungiuculata and Nicotiana benthamiana plants. Extraction and purification protocols for each VNP are given. Methods for characterization of purified and chemically-labeled VNPs are described. In this study, we focus on chemical labeling of VNPs with fluorophores (e.g. Alexa Fluor 647) and polyethylene glycol (PEG). The dyes facilitate tracking and detection of the VNPs 5-10, and PEG reduces immunogenicity of the proteinaceous nanoparticles while enhancing their pharmacokinetics 8,11. We demonstrate tumor homing of PEGylated VNPs using a mouse xenograft tumor model. A combination of fluorescence imaging of tissues ex vivo using Maestro Imaging System, fluorescence quantification in homogenized tissues, and confocal microscopy is used to study biodistribution. VNPs are cleared via the reticuloendothelial system (RES); tumor homing is achieved passively via the enhanced permeability and retention (EPR) effect12. The VNP nanotechnology is a powerful plug-and-play technology to image and treat sites of disease in vivo. We are further developing VNPs to carry drug cargos and clinically-relevant imaging moieties, as well as tissue-specific ligands to target molecular receptors overexpressed in cancer and cardiovascular disease.

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Plant viral nanoparticles (VNPs) are promising platforms for applications in biomedicine. Here, we describe the procedures for plant VNP propagation, purification, characterization, and bioconjugation. Finally, we show the application of VNPs for tumor homing and imaging using a mouse xenograft model and fluorescence imaging.

Viral Nanopartikel für<em&gt; In vivo</em&gt; Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

Forschung

Biotechnik

Production of Large Numbers of Size-controlled Tumor Spheroids Using Microwell Plates

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically relevant than conventional adherent-sheet cultures, they more accurately recapitulate the complexity and interactions present in real tumors. In order to harness this model to better assess tumor biology, or the efficacy of novel therapeutic agents, it is necessary to be able to generate spheroids reproducibly, in a controlled manner and in significant numbers.
The AggreWell system consists of a high-density array of pyramid-shaped microwells, into which a suspension of single cells is centrifuged. The numbers of cells clustering at the bottom of each microwell, and the number and ratio of distinct cell types involved depend only on the properties of the suspension introduced by the experimenter. Thus, we are able to generate tumor spheroids of arbitrary size and composition without needing to modify the underlying platform technology. The hundreds of microwells per square centimeter of culture surface area in turn ensure that extremely high production levels may be attained via a straightforward, nonlabor-intensive process. We therefore expect that this protocol will be broadly useful to researchers in the tumor spheroid field.

We introduce a protocol for the generation of large numbers (thousands to hundreds of thousands) of uniform size- and composition-controlled tumor spheroids, using commercially available microwell plates.

Die Produktion der großen Zahlen von Größe gesteuerte Tumorsphäroide Mit Microwell Platten

Tumor spheroids are increasingly recognized as an important in vitro model for the behavior of tumor cells in three dimensions. More physiologically ...

Longitudinal Measurement of Extracellular Matrix Rigidity in 3D Tumor Models Using Particle-tracking Microrheology

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and modified as part of a set of complex, two-way mechanosensitive interactions. While the development of biologically-relevant 3D tumor models have facilitated mechanistic studies on the impact of matrix rheology on tumor growth, the inverse problem of mapping changes in the mechanical environment induced by tumors remains challenging. Here, we describe the implementation of particle-tracking microrheology (PTM) in conjunction with 3D models of pancreatic cancer as part of a robust and viable approach for longitudinally monitoring physical changes in the tumor microenvironment, in situ. The methodology described here integrates a system of preparing in vitro 3D models embedded in a model extracellular matrix (ECM) scaffold of Type I collagen with fluorescently labeled probes uniformly distributed for position- and time-dependent microrheology measurements throughout the specimen. In vitro tumors are plated and probed in parallel conditions using multiwell imaging plates. Drawing on established methods, videos of tracer probe movements are transformed via the Generalized Stokes Einstein Relation (GSER) to report the complex frequency-dependent viscoelastic shear modulus, G*(&#969;). Because this approach is imaging-based, mechanical characterization is also mapped onto large transmitted-light spatial fields to simultaneously report qualitative changes in 3D tumor size and phenotype. Representative results showing contrasting mechanical response in sub-regions associated with localized invasion-induced matrix degradation as well as system calibration, validation data are presented. Undesirable outcomes from common experimental errors and troubleshooting of these issues are also presented. The 96-well 3D culture plating format implemented in this protocol is conducive to correlation of microrheology measurements with therapeutic screening assays or molecular imaging to gain new insights into impact of treatments or biochemical stimuli on the mechanical microenvironment.

Particle-tracking microrheology can be used to non-destructively quantify and spatially map changes in extracellular matrix mechanical properties in 3D tumor models.

Längs Messung der extrazellulären Matrix Steifigkeit in 3D Tumormodelle mit Particle-Tracking Mikrorheologie

The mechanical microenvironment has been shown to act as a crucial regulator of tumor growth behavior and signaling, which is itself remodeled and ...

Construction and Characterization of a Novel Vocal Fold Bioreactor

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To emulate the dynamic environment of vocal folds, a novel vocal fold bioreactor capable of producing vibratory stimulations at fundamental phonation frequencies is constructed and characterized. The device is composed of a function generator, a power amplifier, a speaker selector and parallel vibration chambers. Individual vibration chambers are created by sandwiching a custom-made silicone membrane between a pair of acrylic blocks. The silicone membrane not only serves as the bottom of the chamber but also provides a mechanism for securing the cell-laden scaffold. Vibration signals, generated by a speaker mounted underneath the bottom acrylic block, are transmitted to the membrane aerodynamically by the oscillating air. Eight identical vibration modules, fixed on two stationary metal bars, are housed in an anti-humidity chamber for long-term operation in a cell culture incubator. The vibration characteristics of the vocal fold bioreactor are analyzed non-destructively using a Laser Doppler Vibrometer (LDV). The utility of the dynamic culture device is demonstrated by culturing cellular constructs in the presence of 200-Hz sinusoidal vibrations with a mid-membrane displacement of 40 &#181;m. Mesenchymal stem cells cultured in the bioreactor respond to the vibratory signals by altering the synthesis and degradation of vocal fold-relevant, extracellular matrix components. The novel bioreactor system presented herein offers an excellent in vitro platform for studying vibration-induced mechanotransduction and for the engineering of functional vocal fold tissues.

A novel vocal fold bioreactor capable of delivering physiologically relevant, vibratory stimulation to cultured cells is constructed and characterized. This dynamic culture device, when combined with a fibrous poly(&#949;-caprolactone) scaffold, creates a vocal fold-mimetic environment that modulates the behaviors of mesenchymal stem cells.

Konstruktion und Charakterisierung eines neuartigen Bioreaktor Stimmlippen

In vitro engineering of mechanically active tissues requires the presentation of physiologically relevant mechanical conditions to cultured cells. To ...

Design and Construction of Artificial Extracellular Matrix (aECM) Proteins from Escherichia coli for Skin Tissue Engineering

Recombinant technology is a versatile platform to create novel artificial proteins with tunable properties. For the last decade, many artificial proteins that have incorporated functional domains derived from nature (or created de novo) have been reported. In particular, artificial extracellular matrix (aECM) proteins have been developed; these aECM proteins consist of biological domains taken from fibronectin, laminins and collagens and are combined with structural domains including elastin-like repeats, silk and collagen repeats. To date, aECM proteins have been widely investigated for applications in tissue engineering and wound repair. Recently, Tjin and coworkers developed integrin-specific aECM proteins designed for promoting human skin keratinocyte attachment and propagation. In their work, the aECM proteins incorporate cell binding domains taken from fibronectin, laminin-5 and collagen IV, as well as flanking elastin-like repeats. They demonstrated that the aECM proteins developed in their work were promising candidates for use as substrates in artificial skin. Here, we outline the design and construction of such aECM proteins as well as their purification process using the thermo-responsive characteristics of elastin.

Design and Construction of Artificial Extracellular Matrix aECM Proteins from Escherichia coli for Skin Tissue Engineering

Recombinant technologies have enabled material designers to create novel artificial proteins with customized functionalities for tissue engineering applications. For example, artificial extracellular matrix proteins can be designed to incorporate structural and biological domains derived from native ECMs. Here, we describe the construction and purification of aECM proteins containing elastin-like repeats.

Planung und Bau von künstlichen extrazellulären Matrix (aECM) Proteine ​​aus<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Zum Haut Tissue Engineering

Recombinant technology is a versatile platform to create novel artificial proteins with tunable properties. For the last decade, many artificial proteins ...

Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a conventional optical system with an integrating sphere. Measuring systems for the acquisition of the diffuse reflectance and total transmittance spectra are constructed with a broadband white light source, a light guide, an achromatic lens, an integrating sphere, a sample holder, an optical fiber probe, and a multi-channel spectrometer. An acrylic mold consisting of two rectangular acrylic pieces and a U-shaped acrylic piece is constructed to create an epidermal phantom and a dermal phantom with whole blood. The application of a sodium dithionite (Na2S2O4) solution to the dermal phantom enables the researcher to deoxygenate hemoglobin in red blood cells distributed in the dermal phantom. The inverse Monte Carlo simulation with the diffuse reflectance and total transmittance spectra measured by a spectrometer with an integrating sphere is performed to determine the absorption coefficient spectrum &#181;a(&#955;) and the reduced scattering coefficient spectrum &#181;s&#39;(&#955;) of each layer phantom. A two-layered phantom mimicking the diffuse reflectance of human skin tissue is also demonstrated by piling up the epidermal phantom on the dermal phantom.

Here, we demonstrate how agarose-based tissue-mimicking optical phantoms are made and how their optical properties are determined using a conventional optical system with an integrating sphere.

Agarose-basierte Gewebe imitiert optische Phantome für Diffuse Reflexion Spektroskopie

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a ...

Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the tissue motion and infer or quantify the underlying biomechanical characteristics. For abdominal aortic aneurysms (AAA), biomechanical properties such as changes in the tissue's elastic modulus and estimates of the tissue stress may be essential for assessing the need for the surgical intervention. Abdominal aortic aneurysms US elastography could be a useful tool to monitor AAA progression and identify changes in biomechanical properties characteristic of high-risk patients.
A preliminary goal in the development of an AAA US elastography technique is the validation of the method using a physically relevant model with known material properties. Here we present a process for the production of AAA tissue-mimicking phantoms with physically relevant geometries and spatially modulated material properties. These tissue phantoms aim to mimic the US properties, material modulus, and geometry of the abdominal aortic aneurysms. Tissue phantoms are made using a polyvinyl alcohol cryogel (PVA-c) and molded using 3D printed parts created using computer aided design (CAD) software. The modulus of the phantoms is controlled by altering the concentration of PVA-c and by changing the number of freeze-thaw cycles used to polymerize the cryogel. The AAA phantoms are connected to a hemodynamic pump, designed to deform the phantoms with the physiologic cyclic pressure and flows. Ultra sound image sequences of the deforming phantoms allowed for the spatial calculation of the pressure normalized strain and the identification of mechanical properties of the vessel wall. Representative results of the pressure normalized strain are presented.

Here we describe a method to manufacture aneurysmal, aortic tissue-mimicking phantoms for the use in testing ultrasound elastography. The combined use of computer-aided design (CAD) and 3-dimensional (3D) printing techniques produce aortic phantoms with predictable, complex geometries to validate the elastographic imaging algorithms with controlled experiments.

Herstellung von Bauchschlagader Hydrogel Gewebe-Nachahmung Phantome für Ultraschall-Elastographie-Validierung

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the ...

Patient-Specific Polyvinyl Alcohol Phantom Fabrication with Ultrasound and X-Ray Contrast for Brain Tumor Surgery Planning

Phantoms are essential tools for clinical training, surgical planning and the development of novel medical devices. However, it is challenging to create anatomically accurate head phantoms with realistic brain imaging properties because standard fabrication methods are not optimized to replicate any patient-specific anatomical detail and 3D printing materials are not optimized for imaging properties. In order to test and validate a novel navigation system for use during brain tumor surgery, an anatomically accurate phantom with realistic imaging and mechanical properties was required. Therefore, a phantom was developed using real patient data as input and 3D printing of molds to fabricate a patient-specific head phantom comprising the skull, brain and tumor with both ultrasound and X-ray contrast. The phantom also had mechanical properties that allowed the phantom tissue to be manipulated in a similar manner to how human brain tissue is handled during surgery. The phantom was successfully tested during a surgical simulation in a virtual operating room.
The phantom fabrication method uses commercially available materials and is easy to reproduce. The 3D printing files can be readily shared, and the technique can be adapted to encompass many different types of tumor.

This protocol describes the fabrication of a patient specific skull, brain and tumor phantom. It uses 3D printing to create molds, and polyvinyl alcohol (PVA-c) is used as the tissue mimicking material.

Patientenspezifische Polyvinylalkohol-Phantomfertigung mit Ultraschall- und Röntgenkontrast für die Planung von Hirntumorchirurgie

Phantoms are essential tools for clinical training, surgical planning and the development of novel medical devices. However, it is challenging to create ...

Generation of Dynamical Environmental Conditions using a High-Throughput Microfluidic Device

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and organs are either highly expensive, like robotics, or lack nanoliter volume and millisecond time accuracy in liquid manipulation. We herein present the design and fabrication of a microfluidic system, which consists of 1,500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. To demonstrate the capacities of the microfluidic device, neural stem cell (NSC) spheres are maintained in the proposed system. We observed that when the NSC sphere is exposed to CXCL in day 1 and EGF in day 2, the round-shaped conformation is well maintained. Variation in the input order of 6 drugs causes morphological changes to the NSC sphere and the expression level representative marker for NSC stemness (i.e., Hes5 and Dcx). These results indicate that dynamic and complex environmental conditions have great effects on NSC differentiation and self-renewal, and the proposed microfluidic device is a suitable platform for high throughput studies on the complex life machinery.

We present a microfluidic system for high throughput studies on complex life machinery, which consists of 1500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. The microfluidic chip allows for the analysis of the highly complex and dynamic micro-environmental conditions in vivo.

Erzeugung dynamischer Umgebungsbedingungen mit einem hochdurchsatzstarken mikrofluidischen Gerät

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and ...

Simple, Affordable, and Modular Patterning of Cells using DNA

The relative positioning of cells is a key feature of the microenvironment that organizes cell-cell interactions. To study the interactions between cells of the same or different type, micropatterning techniques have proved useful. DNA Programmed Assembly of Cells (DPAC) is a micropatterning technique that targets the adhesion of cells to a substrate or other cells using DNA hybridization. The most basic operations in DPAC begin with decorating cell membranes with lipid-modified oligonucleotides, then flowing them over a substrate that has been patterned with complementary DNA sequences. Cells adhere selectively to the substrate only where they find a complementary DNA sequence. Non-adherent cells are washed away, revealing a pattern of adherent cells. Additional operations include further rounds of cell-substrate or cell-cell adhesion, as well as transferring the patterns formed by DPAC to an embedding hydrogel for long-term culture. Previously, methods for patterning oligonucleotides on surfaces and decorating cells with DNA sequences required specialized equipment and custom DNA synthesis, respectively. We report an updated version of the protocol, utilizing an inexpensive benchtop photolithography setup and commercially available cholesterol modified oligonucleotides (CMOs) deployed using a modular format. CMO-labeled cells adhere with high efficiency to DNA-patterned substrates. This approach can be used to pattern multiple cell types at once with high precision and to create arrays of microtissues embedded within an extracellular matrix. Advantages of this method include its high resolution, ability to embed cells into a three-dimensional microenvironment without disrupting the micropattern, and flexibility in patterning any cell type.

Here we present a protocol to micropattern cells at single-cell resolution using DNA-programmed adhesion. This protocol uses a benchtop photolithography platform to create patterns of DNA oligonucleotides on a glass slide and then labels cell membranes with commercially available complementary oligonucleotides. Hybridization of the oligos results in programmed cell adhesion.

Einfache, erschwingliche und modulare Musterung von Zellen mit DNA

The relative positioning of cells is a key feature of the microenvironment that organizes cell-cell interactions. To study the interactions between cells ...