ברצוננו להודות לד&quot;ר יהושע ב &#39;רובין על המתנה הנדיבה של פלסמידים למערכת lentivirus וכן ראו Mahil עבור ההצעה מועיל על הכנת התאים GL261 לוק. אנו מודים לתלמידים תמיכה גידול במוח מחקר (SSBTR), נוירולוגיות בארו קרן קרן וואלאס על תמיכתם הנדיבה. ניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות והתקנות שנקבעו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש החולים סנט ג&#39;וזף המרכז הרפואי.

<ol>
	<li>Candolfi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracranial+glioblastoma+models+in+preclinical+neuro-oncology:+neuropathological+characterization+and+tumor+progression.">Intracranial glioblastoma models in preclinical neuro-oncology: neuropathological characterization and tumor progression.</a> J Neurooncol. 85, 133-148 (2007).</li><li>Stafford, P., Abdelwahab, M. G., do, K. i. m., Preul, Y., Rho, M. C., M, J., Scheck, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ketogenic+diet+reverses+gene+expression+patterns+and+redudes+reactive+oxygen+species+levels+when+used+as+an+adjuvant+therapy+for+glioma.">The ketogenic diet reverses gene expression patterns and redudes reactive oxygen species levels when used as an adjuvant therapy for glioma.</a> Nutr Metab. 7, (2010).</li><li>Caliper Life Sciences, Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Living Image Software Version 4.0. VivoVision Systems. , (2010).</li><li>Paxinos, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates. , (2001).</li><li>Jouanneau, E., Poujol, D., Gulia, S., Le, M. I., Blay, J. Y., Belin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dendritic+cells+are+essential+for+priming+but+inefficient+for+boosting+antitumour+immune+response+in+an+orthotopic+murine+glioma+model.">Dendritic cells are essential for priming but inefficient for boosting antitumour immune response in an orthotopic murine glioma model.</a> Cancer Immunol Immunother. 55, 254-267 (2006).</li></ol>

גישה חופשית המאמר הזה הוא בחסות Caliper מדעי החיים.

Inoculum התא הוא החדיר בעומק של 2.6 מ&quot;מ מפני השטח של המוח לאחר יצירת כיס 0.4 מ&quot;מ. כדי להבטיח השמה עומק נכונה של המחט רנטגן ניתן לקחת באמצעות C-Arm או מכשיר דומה רנטגן תמונה הגברת, אך זו היא אופציונלית. סיבוכים של הניתוח עשוי להיווצר אם בעל החיים אינו מסומם כהלכה, ובנקודה בעלי חיים עשוי לעבור במהלך עירוי לתא. זה יכול לגרום דליפה של תערובת תאים או דימום מן המסלול מחט. דליפה של תאים מחוץ לרחם גורם צמיחה של תאים סרטניים. חשוב גם לא לנקב את החדר שבו ניתן לעשות אם burrhole עשוי המדיאלי מ&quot;מ 2.3 המתואר בפרוטוקול 4. מיקום נכון של המחט התפשטות התא נבדק על ידי יציקת עכבר עם צבע 2 μl מתילן כחול לנתח את רקמת המוח כדי לבדוק את המיקום של הצבע רווי. בפרוטוקול זה השתמשנו ספקטרום IVIS in vivo הדמיה המערכת tהוא חי תוכנה תמונה (v 4.0) מיועד לשימוש עם מכשיר זה. (Caliper מדעי החיים). כל השוואה במערכת הדמיה vivo ו כלי ניתוח התמונה ניתן להשתמש כדי להשיג תוצאות דומות. מערכות אלו מספקות כמה יתרונות על פני הדמיה המסורתית תהודה מגנטית (MRI) כדי לעקוב אחר הצמיחה של הגידול תוך גולגולתי ניסיוני. הברורה ביותר היא העלויות היחסית של 2 מכשירים - מכונות בבעלי חיים MRI הם הרבה יותר יקר בדרך כלל דורשים את שירותיו של טכנאי מיומן MRI. בשנת vivo הדמיה כגון מה שתואר כאן ניתן לעשות זאת על ידי משתמש הקצה. נתוני פליטת אור הוא כמותי, בעוד quantitation של נתוני ה-MRI היא גוזלת זמן מדויק במקצת. יתר על כן, בתמונות MRI להראות בצקת ודלקת בנוסף תאים סרטניים זה יכול להיות קשה להפריד בין הגידול אפקט הטיפול. מסיבות אלה השגת מדידות מדויקות של נפח הגידול הגובר יכול להיות אתגר. פליטת אור דורש ATPולכן רק תאים סרטניים חיים לתרום את הנתונים גודל הגידול. למרות זאת, יש כמה יתרונות על ה-MRI אם המכשיר זמין. תאים לא צריך להיות שסומנו בסמן bioluminescent להיות דמיינו ידי בדיקת MRI. היכולת לדמיין peri-tumoral בצקת עשוי להיות יתרון עבור חלק פרוטוקולי הניסוי. כוח של טכנולוגיות הן כי באמצעות אחד אינו מונע את השימוש של האחר, כך ניתן לקבל נתונים על הצמיחה של הגידול, כמו גם את נוכחותו של בצקת peri-tumoral ודלקת מן החי זהה כאשר שניהם זמינים טכנולוגיות החוקר.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב או אספקת </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> GL261 luc2-BioWare Ultra </td><td> Caliper מדעי החיים </td><td> GL261-luc2 </td><td></td></tr><tr><td> Dulbecco של הנשר השתנה בינוני (DMEM) </td><td> Invitrogen </td><td> 10313039 </td><td></td></tr><tr><td> Geneticin (G418) </td><td> Gibco (Invitrogen) </td><td> 11811-023 </td><td></td></tr><tr><td> עוברית עגל סרום (FCS) </td><td> Invitrogen </td><td> 26140079 </td><td></td></tr><tr><td> Phospate שנאגרו מלוחים (PBS) </td><td> Invitrogen </td><td> 70011044 </td><td></td></tr><tr><td> C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr עכברים </td><td> NCI-פרדריק </td><td></td><td></td></tr><tr><td> AKWA דמעות עיניים חומר סיכה משחה </td><td> Akorn Inc </td><td> 17478-062-35 </td><td></td></tr><tr><td> Ketaset (hydrochloride קטמין) </td><td> Wyeth </td><td> 11570775 </td><td></td></tr><tr><td> Sedazine (hydrochloride xylazine) </td><td> Wyeth </td><td> 10031894 </td><td></td></tr><tr><td> בעלי חיים קטנים Stereotaxic Instrument </td><td> Kopf מכשירים </td><td> 900 </td><td></td></tr><tr><td> UltraMicroPump עם SYS-Micro4 Controller </td><td> העולם מכשירים Precision </td><td> UMP3-1 </td><td> אם לא זמין, ניתן להחדיר באופן ידני </td></tr><tr><td> 10μl מזרק עם מחט מד 26 משופעים </td><td> העולם מכשירים Precision </td><td> SGE010RNS </td><td></td></tr><tr><td> Adison מלקחיים </td><td> העולם מכשירים Precision </td><td> 500092 </td><td></td></tr><tr><td> פנפילד מבתר </td><td> Codman </td><td> 65-1015 </td><td></td></tr><tr><td> 16G ½ 1 Precision Glide מחט </td><td> Beckton, דיקינסון החברה (BD) </td><td> 305198 </td><td></td></tr><tr><td> להב כירורגי טפל </td><td> BD </td><td> 371030 </td><td></td></tr><tr><td> 15 גודל Blade </td><td> BD </td><td> 371315 </td><td></td></tr><tr><td> תפר Vicryl 4-0 </td><td> Ethicon </td><td> VCP496G </td><td></td></tr><tr><td> עצם שעווה </td><td> Medline </td><td> DYNJBW25 </td><td></td></tr><tr><td> Povidine-יוד ספוגית מקלות </td><td> Medline </td><td> MD93901 </td><td></td></tr><tr><td> D-Luciferin מלח אשלגן </td><td> Caliper מדעי החיים </td><td> 122796 </td><td></td></tr><tr><td> Forane (Isoflurane) </td><td> בקסטר </td><td> 1001936060 </td><td></td></tr><tr><td> OPMI מיקרוסקופ Pentero </td><td> Carl Zeiss, Inc </td><td></td><td> כל מיקרוסקופ כירורגי יספיקו </td></tr><tr><td> Xenogen IVIS ספקטרום עם מערכת הרדמה אופציונלי </td><td> Caliper מדעי החיים </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

intracranial implantation with subsequent 3d in vivo bioluminescent imaging of murine gliomas

Glioma העכבר 261 (GL261) מזוהה במערכת מודל vivo כי משחזר רבות מהתכונות של האדם multiforme glioblastoma (GBM). קו התא היה מושרה במקור על ידי הזרקה תוך גולגולתי של 3 cholantrene-מתיל לתוך C57BL / 6 זן עכבר syngeneic 1, ולכן המוסמכת immunologically C57BL / 6 עכברים ניתן להשתמש. בעוד אנו משתמשים GL261, פרוטוקול הבאים יכולים לשמש להשתלה וניטור של כל מודל העכבר תוך גולגולתי הגידול. GL261 היו תאים מהונדסים ביציבות להביע גחלילית בלוציפראז (GL261 לוק). אנחנו גם יצר את קו בהיר GL261-luc2 התא על ידי transfection יציב של הגן luc2 הביע מן האמרגן CMV. עכברים C57BL/6-cBrd/cBrd/Cr (גרסה של לבקנים C57BL / 6) מן המכון הלאומי לסרטן, פרדריק, MD שימשו כדי לחסל את הנחתה אור הנגרמת על ידי עור פרווה שחור. עם השימוש C57BL לבקן / 6 עכברים; בתחום ההדמיה vivo באמצעות ספקטרום IVIS in vivo imהזדקנות מערכת אפשרי מיום ההשתלה (Caliper מדעי החיים, Hopkinton, MA). GL261 לוק ו-GL261 luc2 שורות תאים הראו אותו בהתנהגות vivo כמו GL261 תאים ההורים. חלק מהתכונות היסטולוגית משותפת נוכח GBMs האדם מודל זה עכבר כוללים: נמק הגידול, pseudopalisades, neovascularization, פלישה, hypercellularity, ודלקת 1. לפני ההשתלה החיות היו מורדמים בזריקה intraperitoneal של קטמין (50 מ&quot;ג / ק&quot;ג), xylazine (5 מ&quot;ג / ק&quot;ג) ו - עצירות (0.05 מ&quot;ג / ק&quot;ג), להציב מנגנון stereotactic ואת חתך נעשה עם אזמל על הגולגולת קו האמצע. Burrhole נעשה האחורי 0.1mm ל 2.3mm גבחת וגם בצד ימין של קו האמצע. מחט הוכנס לעומק של 0.4mm 3mm ומסוגר עד לעומק של 2.6mm. שני μl של GL261 לוק או GL261-luc2 תאים (10 7 תאים / מ&quot;ל) היו חדורים במשך 3 דקות. Burrhole נסגרעם bonewax ואת החתך היה sutured. בעקבות ההשתלה stereotactic התאים bioluminescent הם לגילוי מיום ההשתלה הגידול ניתן לנתח באמצעות תמונה 3D שחזור תכונה של המכשיר ספקטרום IVIS. בעלי חיים מקבלים זריקה תת עורית של 150μg luciferin / ק&quot;ג משקל גוף 20 דקות לפני הדמיה. נטל הגידול לכמת באמצעות פליטת אור הגידול מתכוון לאורך זמן. נושאות גידולים בעכברים נצפו יומי כדי להעריך את התחלואה היו מורדמים כאשר אחד או יותר מהתסמינים הבאים נוכחים: עייפות אי ambulate, יציבה כפופה, אי החתן, אנורקסיה שגורם לאובדן&gt; 10% ממשקל. גידולים ניכרו כל החיות על necropsy.

Watch this Scientific Journal Video about Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas at JoVE.com

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

ההשתלה תוך גולגולתי של תאים לתוך GL261 C57BL / 6 עכברים מייצרת gliomas ממאיר לשחזר רבים מסימני ההיכר של multiforme glioblastoma האדם. השתמשנו GL261 התאים ביציבות להביע בלוציפראז כדי לאפשר לנו להשתמש<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה לעקוב אחרי התקדמות הגידול. ניתוח 3D<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה הם הפגינו.

השרשה תוך גולגולתי עם 3D לאחר In vivo Bioluminescent הדמיה של gliomas Murine

The mouse glioma 261 (GL261) is recognized as an in vivo model system that recapitulates many of the features of human glioblastoma multiforme (GBM). The ...

intracranial-implantation-with-subsequent-3d-vivo-bioluminescent

Research

JoVE Journal

Medicine

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

20.4K Views.  Barrow Neurological Institute of St. Joseph’s Hospital and Medical Center. 中文

Video: Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

Establishing Intracranial Brain Tumor Xenografts With Subsequent Analysis of Tumor Growth and Response to Therapy using Bioluminescence Imaging

Transplantation models using human brain tumor cells have served an essential function in neuro-oncology research for many years. In the past, the most commonly used procedure for human tumor xenograft establishment consisted of the collection of cells from culture flasks, followed by the subcutaneous injection of the collected cells in immunocompromised mice. Whereas this approach still sees frequent use in many laboratories, there has been a significant shift in emphasis over the past decade towards orthotopic xenograft establishment, which, in the instance of brain tumors, requires tumor cell injection into appropriate neuroanatomical structures. Because intracranial xenograft establishment eliminates the ability to monitor tumor growth through direct measurement, such as by use of calipers, the shift in emphasis towards orthotopic brain tumor xenograft models has necessitated the utilization of non-invasive imaging for assessing tumor burden in host animals. Of the currently available imaging methods, bioluminescence monitoring is generally considered to offer the best combination of sensitivity, expediency, and cost. Here, we will demonstrate procedures for orthotopic brain tumor establishment, and for monitoring tumor growth and response to treatment when testing experimental therapies.

Luciferase-modified human brain tumor xenografts can be established intracranially in athymic mice, with subsequent monitoring of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging. In combination with survival analysis, bioluminescence monitoring is an essential research tool for pre-clinical testing of therapies being considered for treating brain tumors.

הקמת גידול תוך גולגולתי xenografts המוח עם ניתוח בדיעבד של הגידול ואת התגובה לטיפול באמצעות הדמיה פליטת אור

Transplantation models using human brain tumor cells have served an essential function in neuro-oncology research for many years. In the past, the most ...

Neuroscience

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There is little knowledge about in situ, in vivo, tumor hypoxia during intracranial development of malignant brain tumors because of lack of efficient means to monitor it in these deep-seated orthotopic tumors. Bioluminescence imaging (BLI), based on the detection of light emitted by living cells expressing a luciferase gene, has been rapidly adopted for cancer research, in particular, to evaluate tumor growth or tumor size changes in response to treatment in preclinical animal studies. Moreover, by expressing a reporter gene under the control of a promoter sequence, the specific gene expression can be monitored non-invasively by BLI. Under hypoxic stress, signaling responses are mediated mainly via the hypoxia inducible factor-1&alpha; (HIF-1&alpha;) to drive transcription of various genes. Therefore, we have used a HIF-1&alpha; reporter construct, 5HRE-ODD-luc, stably transfected into human breast cancer MDA-MB231 cells (MDA-MB231/5HRE-ODD-luc). In vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay is performed by incubating the transfected cells in a hypoxic chamber (0.1% O2) for 24 hr before BLI, while the cells in normoxia (21% O2) serve as a control. Significantly higher photon flux observed for the cells under hypoxia suggests an increased HIF-1&alpha; binding to its promoter (HRE elements), as compared to those in normoxia. Cells are injected directly into the mouse brain to establish a breast cancer brain metastasis model. In vivo bioluminescence imaging of tumor hypoxia dynamics is initiated 2 wks after implantation and repeated once a week. BLI reveals increasing light signals from the brain as the tumor progresses, indicating increased intracranial tumor hypoxia. Histological and immunohistochemical studies are used to confirm the in vivo imaging results. Here, we will introduce approaches of in vitro HIF-1&alpha; bioluminescence assay, surgical establishment of a breast cancer brain metastasis in a nude mouse and application of in vivo bioluminescence imaging to monitor intracranial tumor hypoxia.

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

Bioluminescence imaging of hypoxia inducible factor-1&alpha; activity is applied to monitor intracranial tumor hypoxia development in a breast cancer brain metastasis mouse model.

בתחום ההדמיה vivo של פליטת אור Dynamics היפוקסיה גידול של גרורות סרטן השד המוח במודל של עכברים

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Tumorigenicity is the capability of cancer cells to form a tumor mass. A widely used approach to determine if the cells are tumorigenic is by injecting immunodeficient mice subcutaneously with cancer cells and measuring the tumor mass after it becomes visible and palpable. Orthotopic injections of cancer cells aim to introduce the xenograft in the microenvironment that most closely resembles the tissue of origin of the tumor being studied. Brain cancer research requires intracranial injection of cancer cells to allow the tumor formation and analysis in the unique microenvironment of the brain. The in vivo imaging of intracranial xenografts monitors instantaneously the tumor mass of orthotopically engrafted mice. Here we report the use of fluorescence molecular tomography (FMT) of brain tumor xenografts. The cancer cells are first transduced with near infrared fluorescent proteins and then injected in the brain of immunocompromised mice. The animals are then scanned to obtain quantitative information about the tumor mass over an extended period of time. Cell pre-labeling allows for cost effective, reproducible, and reliable quantification of the tumor burden within each mouse. We eliminated the need for injecting imaging substrates, and thus reduced the stress on the animals. A limitation of this approach is represented by the inability to detect very small masses; however, it has better resolution for larger masses than other techniques. It can be applied to evaluate the efficacy of a drug treatment or genetic alterations of glioma cell lines and patient-derived samples.

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Orthotopic intracranial injection of tumor cells has been used in cancer research to study brain tumor biology, progression, evolution, and therapeutic response. Here we present fluorescence molecular tomography of tumor xenografts, which provides real-time intravital imaging and quantification of a tumor mass in preclinical glioblastoma models.

קרינה פלואורסצנטית טומוגרפיה מולקולרית עבור הדמיה In Vivo של גליובלסטומה Xenografts

Tumorigenicity is the capability of cancer cells to form a tumor mass. A widely used approach to determine if the cells are tumorigenic is by injecting ...

Cancer Research

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality treatment consisting of surgical resection, post-operative radiation therapy and temozolomide chemotherapy 1. New therapeutic approaches are clearly needed to improve patient survival and quality of life. The development of more effective treatment strategies would be aided by animal models of GBM that recapitulate human disease yet allow serial imaging to monitor tumor growth and treatment response. In this paper, we describe our technique for the precise stereotactic implantation of bio-imageable GBM cancer cells into the brains of nude mice resulting in tumor xenografts that recapitulate key clinical features of GBM 2. This method yields tumors that are reproducible and are located in precise anatomic locations while allowing in vivo bioluminescent imaging to serially monitor intracranial xenograft growth and response to treatments 3-5. This method is also well-tolerated by the animals with low perioperative morbidity and mortality.

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

We describe an integrated method for the precise, stereotactic implantation of human glioblastoma multiforme cells into the brains of nude mice and subsequent serial in vivo imaging to monitor growth and response to treatment of the resultant xenografts.

השרשה ותוך גולגולת Stereotactic<em&gt; בחי</em&gt; הדמית bioluminescent של xenografts גידול במערכת מודל עכבר של multiforme glioblastoma

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality ...

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers patients only modest benefits, as most patients do not survive more than five years following diagnosis due to glioma relapse 1,2. The discovery of cancer stem cells in human brain tumors holds promise for having an enormous impact on the development of novel therapeutic strategies for glioma 3. Cancer stem cells are defined by their ability both to self-renew and to differentiate, and are thought to be the only cells in a tumor that have the capacity to initiate new tumors 4. Glioma relapse following radiation therapy is thought to arise from resistance of glioma stem cells (GSCs) to therapy 5-10. In vivo, GSCs are shown to reside in a perivascular niche that is important for maintaining their stem cell-like characteristics 11-14. Central to the organization of the GSC niche are vascular endothelial cells 12. Existing evidence suggests that GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells are important for tumor development, and identify GSCs and their interaction with endothelial cells as important therapeutic targets for glioma. The presence of GSCs is determined experimentally by their capability to initiate new tumors upon orthotopic transplantation 15. This is typically achieved by injecting a specific number of GBM cells isolated from human tumors into the brains of severely immuno-deficient mice, or of mouse GBM cells into the brains of congenic host mice. Assays for tumor growth are then performed following sufficient time to allow GSCs among the injected GBM cells to give rise to new tumors-typically several weeks or months. Hence, existing assays do not allow examination of the important pathological process of tumor initiation from single GSCs in vivo. Consequently, essential insights into the specific roles of GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells in the early stages of tumor initiation are lacking. Such insights are critical for developing novel therapeutic strategies for glioma, and will have great implications for preventing glioma relapse in patients. Here we have adapted the PoRTS cranial window procedure 16and in vivo two-photon microscopy to allow visualization of tumor initiation from injected GBM cells in the brain of a live mouse. Our technique will pave the way for future efforts to elucidate the key signaling mechanisms between GSCs and vascular endothelial cells during glioma initiation.

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

By combining a polished and reinforced thin-skull (PoRTS) cranial window and glioblastoma (GBM) cell injection, we can observe glioma initiation and growth from injected GBM cells in the brain of a live mouse longitudinally.

הדמית Glioma ייזום<em&gt; In Vivo</em&gt; דרך חלון גולגולתי מלוטש ומחוזק-גולגולת דקה

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a novel platform that allows for direct long-term visualization of tissue structure changes intracranially. Imaging at a single cell resolution in a real-time fashion provides supplementary dynamic information beyond that provided by standard end-point histological analysis, which looks solely at 'snap-shot' cross sections of tissue.
Establishing this intravital imaging technique in fluorescent chimeric mice, we are able to image four fluorescent channels simultaneously. By incorporating fluorescently labeled cells, such as GFP+ bone marrow, it is possible to track the fate of these cells studying their long-term migration, integration and differentiation within tissue. Further integration of a secondary reporter cell, such as an mCherry glioma tumor line, allows for characterization of cell:cell interactions. Structural changes in the tissue microenvironment can be highlighted through the addition of intra-vital dyes and antibodies, for example CD31 tagged antibodies and Dextran molecules.
Moreover, we describe the combination of our ICW imaging model with a small animal micro-irradiator that provides stereotactic irradiation, creating a platform through which the dynamic tissue changes that occur following the administration of ionizing irradiation can be assessed.
Current limitations of our model include penetrance of the microscope, which is limited to a depth of up to 900 &mu;m from the sub cortical surface, limiting imaging to the dorsal axis of the brain. The presence of the skull bone makes the ICW a more challenging technical procedure, compared to the more established and utilized chamber models currently used to study mammary tissue and fat pads 5-7. In addition, the ICW provides many challenges when optimizing the imaging.

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

We describe a novel in vivo imaging technique that couples fluorescent chimeric mice with intracranial windows and high-resolution 2-photon microscopy. This imaging platform aids studies of dynamic changes in brain tissue and microvasculature, at a single-cell level, following pathological insults and is adaptable to assess intracranial drug delivery and distribution.

רומן ברזולוציה גבוהה<em&gt; בvivo</em&gt; טכניקת הדמיה כדי לחקור את התגובה דינמית של מבנים תוך גולגולתי לצמיחה גידול וTherapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

An Orthotopic Glioblastoma Mouse Model Maintaining Brain Parenchymal Physical Constraints and Suitable for Intravital Two-photon Microscopy

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive form of brain tumors with no curative treatments available to date.
Murine models of this pathology rely on the injection of a suspension of glioma cells into the brain parenchyma following incision of the dura-mater. Whereas the cells have to be injected superficially to be accessible to intravital two-photon microscopy, superficial injections fail to recapitulate the physiopathological conditions. Indeed, escaping through the injection tract most tumor cells reach the extra-dural space where they expand abnormally fast in absence of mechanical constraints from the parenchyma.
Our improvements consist not only in focally implanting a glioma spheroid rather than injecting a suspension of glioma cells in the superficial layers of the cerebral cortex but also in clogging the injection site by a cross-linked dextran gel hemi-bead that is glued to the surrounding parenchyma and sealed to dura-mater with cyanoacrylate. Altogether these measures enforce the physiological expansion and infiltration of the tumor cells inside the brain parenchyma. Craniotomy was finally closed with a glass window cemented to the skull to allow chronic imaging over weeks in absence of scar tissue development.
Taking advantage of fluorescent transgenic animals grafted with fluorescent tumor cells we have shown that the dynamics of interactions occurring between glioma cells, neurons (e.g. Thy1-CFP mice) and vasculature (highlighted by an intravenous injection of a fluorescent dye) can be visualized by intravital two-photon microscopy during the progression of the disease.
The possibility to image a tumor at microscopic resolution in a minimally compromised cerebral environment represents an improvement of current GBM animal models which should benefit the field of neuro-oncology and drug testing.

We have established a cortical orthotopic glioblastoma model in mice for intravital two-photon microscopy that recapitulates the biophysical constraints normally at play during the growth of the tumor. A chronic glass window replacing the skull above the tumor enables the follow-up of the tumor progression over time by two-photon microscopy.

Glioblastoma עכבר דגם orthotopic שמירה על אילוצי המוח של רקמת ריאה, פיסיים ומתאים לשני פוטונים במיקרוסקופ Intravital

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive form of brain tumors with no curative treatments available to date.
Murine models of this pathology ...

מעקב בזמן אמת אחר ננו-חלקיקים בגידולי מוח באמצעות 2P-IVM בעכברים

Two-Photon Intravital Microscopy of Glioblastoma in a Murine Model

The delivery of intravenously administered cancer therapeutics to brain tumors is limited by the blood-brain barrier. A method to directly image the accumulation and distribution of macromolecules in brain tumors in vivo would greatly enhance our ability to understand and optimize drug delivery in preclinical models. This protocol describes a method for real-time in vivo tracking of intravenously administered fluorescent-labeled nanoparticles with two-photon intravital microscopy (2P-IVM) in a mouse model of glioblastoma (GBM).
The protocol contains a multi-step description of the procedure, including anesthesia and analgesia of experimental animals, creating a cranial window, GBM cell implantation, placing a head bar, conducting 2P-IVM studies, and post-surgical care for long-term follow-up studies. We show representative 2P-IVM imaging sessions and image analysis, examine the advantages and disadvantages of this technology, and discuss potential applications.
This method can be easily modified and adapted for different research questions in the field of in vivo preclinical brain imaging.

זרקור המחבר: אסטרטגיות הדמיה מולטימודאליות לייעול מתן תרופות וגילוי מוקדם בטיפול בגליובלסטומה

We present a novel approach for two-photon microscopy of the tumor delivery of fluorescent-labeled iron oxide nanoparticles to glioblastoma in a mouse model.

מיקרוסקופיה תוך-חיונית דו-פוטונית של גליובלסטומה במודל מורין

The delivery of intravenously administered cancer therapeutics to brain tumors is limited by the blood-brain barrier. A method to directly image the ...

השרשה תוך גולגולתי עם 3D לאחר In vivo Bioluminescent הדמיה של gliomas Murine

Transcript

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

הקמת גידול תוך גולגולתי xenografts המוח עם ניתוח בדיעבד של הגידול ואת התגובה לטיפול באמצעות הדמיה פליטת אור

בתחום ההדמיה vivo של פליטת אור Dynamics היפוקסיה גידול של גרורות סרטן השד המוח במודל של עכברים

קרינה פלואורסצנטית טומוגרפיה מולקולרית עבור הדמיה In Vivo של גליובלסטומה Xenografts

השרשה ותוך גולגולת Stereotactic

הדמית Glioma ייזום

רומן ברזולוציה גבוהה

Glioblastoma עכבר דגם orthotopic שמירה על אילוצי המוח של רקמת ריאה, פיסיים ומתאים לשני פוטונים במיקרוסקופ Intravital

מיקרוסקופיה תוך-חיונית דו-פוטונית של גליובלסטומה במודל מורין

מיקרוסקופיה תוך-חיונית דו-פוטונית של גליובלסטומה במודל מורין

מיקרוסקופיה תוך-חיונית דו-פוטונית של גליובלסטומה במודל מורין