אנחנו מאוד מודים לי פ Bierry לסיוע בהפקת וידאו ועריכה.

כל ההליכים כרוכים בנושאי בעלי החיים אושרו על ידי ועדת הטיפול בבעלי החיים המוסדית בית החולים האוניברסיטאי. 1. הרכבת חיסון חיידקי Intraarticular <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הזריקה, להרדים ארנבים באמצעות הזרקה לשריר של קטמין (30 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף) מעורבבת עם xylazine (4 מ&quot;ג / ק&quot;ג) בתוך שריר שרירי הארקטור ספינאה. ודא חיות מורדמים באופן מלא על ידי בדיקה כי הם אינם מגיבים לקמצוץ כפה. פרוטוקול זה מספק הרדמה מספיקה להזרקת intraarticular של מפרק הברך. הנח את החיות מתחת למסיכת חמצן במהלך הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח את הברך של בעלי החיים. הכן את הברך להזרקה מזוהם על ידי 3 מגבונים מתחלפים של לשפשף povidone-יוד ואלכוהול ואחרי יישום של פתרון povidone-יוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן ידני לזהות את גיד הפיקה כמבנה אלסטי בהיבט הקדמי של הברך באמצעות כובע מחט סטרילית כפי שמוצג או בדיקה סטרילית. </li><lאני&gt; עם שליטה חזותית ועל ידי שימוש בגישה קדמית, למקם את מחט 25 G percutaneously בברכו של כל אחד מ -12 הארנבות ישר דרך גיד הפיקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק כל ברך עם 1 מ&quot;ל של השעיה חיידקים של סטפילוקוקוס (זן נוימן) בריכוז של 10 UFC 6 / מ&quot;ל. הזרקה ללא התנגדות מאשרת את מיקום intraarticular של קצה המחט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הליכי הזרקה, לשמור על בעלי החיים במקור הסעה, כדי למנוע איבוד חום ולפקח על קצב נשימה על ידי התבוננות תנועה של החזה. ברגע ער, לשמור על בעלי חיים בכלובים עם גישה החופשית למזון ומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את הכאב על ידי מתן זריקה תוך שרירית של 0.1 עצירות מ&quot;ג / ק&quot;ג כל 8 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מבחינה קלינית להתבונן ארנבים בכל יום, ניטור כמויות נצרכות של מזון ומים, ירידה במשקל, טמפרטורה, והתנהגות כללית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתמונה בשלב החריף של זיהום לבצע פגישת ההדמיה MR הראשונה בהקדםכחיה מציגה ירידה במשקל משמעותית (10%); בדרך כלל זה קורה לאחר כ 2 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם תרופות תוך ורידי נדרש לפני בדיקת MRI, ניתן הייתה להתקין גישה ורידי אוזניים (ראה להלן). </li></ol> 2. בדיקת MRI כאשר הדמיה לחיות בעלי חיים, התקנת חיה זהירה היא תכונת מפתח כדי להבטיח נוחות והרדמת בעלי חיים אופטימלית. זה יאפשר לתוצאות ההדמיה הטובות ביותר ולהבטיח רכישת תמונת רבייה למחקרים ארוכי טווח. בשל גודלו של בעל החיים, השימוש ביחידת MR קליני בגודל (1.5 T או T 3) הוא מתאים ביותר. סליל הברך קליני 8 ערוצים משמש כפי שהוא מספק רזולוציה מתאימה ויחס ניגודיות לרעש לחקר הברך ארנב. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני התקנה על מערכת ההדמיה, להתקין גישה ורידים היקפי דרך וריד אוזן. גישה זו תשמש כדי להזריק חומר הניגוד. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגלח ולחטא את האוזן. </li><lאני&gt; ביצוע הרדמה מקומית על ידי הזרקה תת עורית של לידוקאין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס G 25 בתוך וריד אוזן רוחב קטטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעריך את החדירות על ידי הזרקה של סרום פיסיולוגי סטרילי 1 מ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור את הקטטר עם הקשה הדבקה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים בעלי חיים בדרך של זריקה תוך שרירית של קטמין (30 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף) מעורבבת עם xylazine (4 מ&quot;ג / ק&quot;ג). חיות מורדמים באופן מלא ברגע שהם אינם מגיבים לקמצוץ כפה. מניחים מסיכת פנים על הארנב, זה נותן חמצן עם קצב זרימה של 200 מ&quot;ל / דקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פעם אחת בהרדמה מלאה, לקחת את בעלי החיים ליחידת ההדמיה MR. בעלי חיים מקום כל כך שהברכיים נמצאות במרכז סליל MR. הנח את רגליהם של בעלי החיים ברחבה מלאה, כך שציר האורך של עצם השוק הוא במקביל לשולחן יחידת ההדמיה MR. השתמש במחברי סקוטש או שקי חול כדי לשמור על מיקום רגל אופטימלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניטור לב ונשימה של בעלי החיים אינו נדרש כפרוטוקול מאפשר הרדמה הרדמה עמוקה בנשימה ספונטנית, אבל חיות חייבת להיות מכוסות, כדי למנוע אובדן חום-Induced הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> MR פרוטוקול מפורט בטבלה 1. הזמן הממוצע לרכישה כוללת כולל התקנה אופטימלית הוא כ -20 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע MR הדמיה במישורים שונים. עם זאת, במישור הרוחבי של הברכיים (מאונך לעצם השוק) הוא תכנית העזר כפי שהיא מבטיחה שחזור האנטומי של מיקום תמונה לבחינות אורך רציפים ומאפשרת התאמה אופטימלית עם פרוסות היסטולוגית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיום של רצפי unenhanced, להזריק חומר ניגוד UPSIO דרך הגישה ורידי אוזן. לאט לנהל את חלקיקי תחמוצת הברזל במנה בודד של 150 פה μmol / ק&quot;ג. יש לשטוף את הצנתר בזריקה של 1 מ&quot;ל של סרום פיסיולוגי סטרילית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על משאבי האנוש המשופר GRE המשוקלל רצף 24 לאחר ההזרקה. עיכוב זה מאפשר לחלקיקים שphagocytized ידיאת מקרופאגים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור מחקרים ארוכי טווח להערכת השפעת תרופות (אנטיביוטיקה, סטרואידים, נוגדנים נגד macrophage, וכו &#39;.), חזור על בדיקות רציפות MR באמצעות הפרוטוקול שתואר לעיל. </li></ol> 3. ניתוח תמונה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להערכת אורך לבצע מדידות באותה הרמה האנטומית, ולהגדיר נקודת ציון לזיהוי בקלות. לדוגמה, רכישה דרך המישור הצירי בו הקוטר הגדול ביותר של הפיקה הוא ציין היא דרך אמינה כדי להשיג מדידה לשעתק (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביצוע ניתוח תמונה באמצעות תוכנה לעיבוד תמונה (ImageJ) מבוססת תוכנת DICOM (כגון Osirix) או. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות תוכנת ImageJ, לבצע פילוח של האזור הסינוביאלי המדגים אובדן אות בתמונת T2 משוקללת GRE USPIO המשופרת שימוש באפשרות &quot;לא סדירה האזור&quot; הציור. ברגע שהסינוביום עם אות אפלה מתואר, לחץ על &quot;נתח&quot; כדי להשיג את האזור /מספר הפיקסלים (איור 2). </li></ol>

<ol>
	<li>Madri, J., Kissane, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inflammation+and+healing.">Inflammation and healing.</a> Anderson's Pathology. , 67-110 (1990).</li><li>Sephel, G., Woodward, S., Rubin, R., Strayer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repair,+regeneration,+and+fibrosis.">Repair, regeneration, and fibrosis.</a> Rubin's Pathology. , 71-98 (2008).</li><li>Verdrengh, M., Tarkowski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+macrophages+in+Staphylococcus+aureus-induced+arthritis+and+sepsis.">Role of macrophages in Staphylococcus aureus-induced arthritis and sepsis.</a> Arthritis Rheum. 43 (10), 2276-2282 (2000).</li><li>Heale, J., Speert, D., Burke, B., Lewis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophages+in+bacterial+infection.">Macrophages in bacterial infection.</a> The Macrophage. , 210-252 (2008).</li><li>Bierry, G., 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=Macrophage+activity+in+infected+areas+of+an+experimental+vertebral+osteomyelitis+model:+USPIO-enhanced+MR+imaging--feasibility+study.">Macrophage activity in infected areas of an experimental vertebral osteomyelitis model: USPIO-enhanced MR imaging--feasibility study.</a> Radiology. 248 (1), 114-123 (2008).</li><li>Bierry, G., 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=MRI+of+macrophages+in+infectious+knee+synovitis.">MRI of macrophages in infectious knee synovitis.</a> AJR Am. J. Roentgenol. 194 (6), W521-W526 (2010).</li><li>Lutz, A. M., 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=Detection+of+synovial+macrophages+in+an+experimental+rabbit+model+of+antigen-induced+arthritis:+ultrasmall+superparamagnetic+iron+oxide-enhanced+MR+imaging.">Detection of synovial macrophages in an experimental rabbit model of antigen-induced arthritis: ultrasmall superparamagnetic iron oxide-enhanced MR imaging.</a> Radiology. 233 (1), 149-1457 (2004).</li><li>Weissleder, 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=Ultrasmall+superparamagnetic+iron+oxide:+an+intravenous+contrast+agent+for+assessing+lymph+nodes+with+MR+imaging.">Ultrasmall superparamagnetic iron oxide: an intravenous contrast agent for assessing lymph nodes with MR imaging.</a> Radiology. 175 (2), 494-498 (1990).</li><li>Lefevre, S., 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=Septic+arthritis:+monitoring+with+USPIO-enhanced+macrophage+MR+imaging.">Septic arthritis: monitoring with USPIO-enhanced macrophage MR imaging.</a> Radiology. 258 (3), 722-728 (2011).</li><li>Sigovan, M., 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=Rapid-clearance+iron+nanoparticles+for+inflammation+imaging+of+atherosclerotic+plaque:+initial+experience+in+animal+model.">Rapid-clearance iron nanoparticles for inflammation imaging of atherosclerotic plaque: initial experience in animal model.</a> Radiology. 252 (2), 401-409 (2009).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

בעוד סוכנים בניגוד גדוליניום מבוסס ספציפיים לספק מידע על ההיקף והטפטוף של המרחב תאי, הדמיה על ידי מקרופאג USPIO משופר MR מאפשרת לוקליזציה האנטומי מדויקת והערכה איכותית של חדירת מקרופאג בתוך הסינוביום הנגוע ללא צורך בדגימה של רקמת 9. בשל הרגישות הגבוהה שלהם, USPIO יכו...

דימות תהודה מגנטית (MRI) נחשבת לשיטת ההדמיה של בחירה עבור ההפגנה של קרום מוח מדבק עקב הרזולוציה מרחבית הגבוהה שלה ולעומת זאת רקמות רכות. שינויים באותות שנצפו ב-MRI בדלקת המפרקים T1 הנמוך ואות T2 גבוהה המשקפת את הנוכחות המוגברת של תכולת מים תאית, ושיפור ניכר לאחר מתן סוכן מבוסס ניגוד גדוליניום, התואמים את הממצאים בהיסטולוגיה בשל כלי דם מוגבר להרחבת כלי דם ואנגיוגנזה 1. עם זאת, ה-MRI הוא לעתים קרובות מסוגל להפגין רזולוציה של זיהום במהלך טיפול אנטיביוטי כפי שניתן לראות שיפור מתמשך במפרקים של חולים עם נרפאה קליני וביולוגי ספיגה דלקת בשל התמדה של מרחב תאי מוגדל (רקמת גרעון, צלקת fibrotic) 2. חוץ משינויים תאיים, תאים דלקתיים, כולל גיוס אינטנסיבי של מקרופאגים לחדור בצורה מאסיבית בfected משח. המקרופאגים לשחק תפקיד מרכזי גם בשלב האקוטי וכרוני של זיהום חיידקי 3. הם לגרום תגובה הדלקתית הנדרשת למיגור מיקרואורגניזמים פתוגניים, ולתאם רזולוציה דלקת, כמו דלקת הנגרמת מקרופאג נמשכת כל עוד רקמות נימקים לא יוסרו, ומונע תיקון להתחיל 4. לפיכך, ההפחתה של חדירת מקרופאג במשח הנגוע לאחר טיפול יעיל יכולה להיות אינדיקטור אמין של הרזולוציה של הזיהום. נייד הדמיה היא הצליחה להוכיח ספציפית סלולרית חדירה בתוך רקמה פתולוגית. ספציפית מקרופאג MR הדמיה באמצעות ממוקדת חומר ניגוד נחקר באופן נרחב והוכיחה את יכולתה להפגין דלקת מפרקים או זיהום 5-7. לאחר הזרקה לוריד, כגון סוכנים ממוקדים בניגוד כגון USPIO (תחמוצות ברזל פאראמגנטי ultrasmall) חלקיקים נתפסים על ידי תאי phagocytic כגון מקרופאגים ו,בשל התכונות המגנטיות שלהם, לגרום לשינויים באותות ברקמות המציגות מקרופאג הסתננות 8. אורך מעקב של טיפול באלה MR אות שינויים מאפשר בהערכה לא פולשנית vivo של חדירת מקרופאג, והפחתה של טעון-מקרופגים שינויים באותות הקשורים USPIO תפגין הצלחה טיפול. מטרת דו&quot;ח זה היא להציג כיצד לבצע מקרופאג MR הדמיה כדי לפקח על דלקת מפרקים ספיגה noninvasively על ידי הוכחת ההפחתה של חדירת מקרופאג במשח.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>P904</td>
			<td>Guerbet</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 150 &#956;mol Fe/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine (500 mg/ml ketamine)</td>
			<td>Virbac</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 30 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rompun (20 mg/ml Xylazine)</td>
			<td>Axience</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 4 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Vetoquinol</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 0.1 mg/kg/8 hr</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 22 G, 1 inch</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>381423</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD 25 G, 5/8 inch</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>305122</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo macrophage imaging using mr targeted contrast agent for longitudinal evaluation of septic arthritis

המקרופאגים הם מפתח תאים בייזום, הפיתוח והרגולציה של התגובה הדלקתית לזיהום חיידקים. המקרופאגים מגויסים באופן אינטנסיבי ויותר ויותר במפרקים ספיגה מהשלבים המוקדמים של זיהום והחדירה אמורה לסגת ברגע ההסרה יעילה של פתוגנים מתקבלת. היכולת לזהות בפעילות מקרופאג vivo במפרק נגוע יכולה לכן לספק שני יישומים עיקריים: זיהוי המוקדם של קרום מוח חריף וניטור של טיפול. In vivo גילוי לא פולשנית של מקרופאגים ניתן לבצע עם תהודה מגנטית באמצעות חלקיקי ברזל כגון תחמוצת ברזל פאראמגנטי ultrasmall (USPIO). לאחר מתן intravascular או intraarticular, USPIO הם phagocytized במיוחד על ידי מקרופאגים הופעל, ו, בשל התכונות המגנטיות שלהם, לגרום לשינויים באותות ברקמות המציגות חדירת מקרופאג. Quantitativההערכה של דואר לחדור אינה ריאלי, כפי שהאזור עם אובדן אות (מספר פיקסלים כהים) שנצפה בתמונות שיפוע הד MR לאחר הזרקת חלקיקים מתואמת עם כמות הברזל בתוך הרקמה, ולכן משקפת את מספר התאים USPIO טעונים. אנו מציגים כאן פרוטוקול לבצע הדמיה באמצעות מקרופאג USPIO המשופרת MR הדמיה במודל חיה של דלקת מפרקים ספיגה, המאפשר ראשוני ואורך בהערכה לא פולשנית vivo של חדירת מקרופאגים והערכה של פעולת טיפול.

על תמונות unenhanced, הסינוביום של ברכיים נגועות מציג נפיחות מפוזרת של אות ביניים שהיא לא להבדיל בין רקמות רכות, ואילו עצם ירך והפיקה יופיעו כאות מבנים נמוכים (איור 1). על תמונות USPIO המשופרות, 24 שעות לאחר שממשל חומר הניגוד, המכי?...

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis at JoVE.com

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

אנו מדגימים כיצד לבצע מקרופאג MR הדמיה באמצעות חומר ניגוד פאראמגנטי ultrasmall (USPIO) בדלקת מפרקים ספיגה, המאפשרת ראשוני ואורכים<em&gt; In vivo</em&gt; הערכה בלתי פולשנית של חדירת מקרופאגים והערכת יעילות טיפול.

In vivo Macrophage ההדמיה באמצעות חומר ניגוד ממוקד MR להערכת אורך של דלקת מפרקים ספיגה

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

in-vivo-macrophage-imaging-using-mr-targeted-contrast-agent-for

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

9.2K Views.  University Hospital of Strasbourg. אנו מדגימים כיצד לבצע מקרופאג MR הדמיה באמצעות חומר ניגוד פאראמגנטי ultrasmall (USPIO) בדלקת מפרקים ספיגה, המאפשרת ראשוני ואורכים In vivo הערכה בלתי פולשנית של חדירת מקרופאגים והערכת יעילות טיפול.

Video: In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between different soft tissues and body fluids is inherently poor in micro-CT images 1. Under these circumstances, visualization of blood vessels becomes a nearly impossible task. To overcome this and to improve the visualization of blood vessels exogenous contrast agents can be used. Herein, we present a methodology for visualizing the vascular network in a rodent model. By using a long-acting aqueous colloidal polydisperse iodinated blood-pool contrast agent, eXIA 160XL, we optimized image acquisition parameters and volume-rendering techniques for finding blood vessels in live animals. Our findings suggest that, to achieve a superior contrast between bone and soft tissue from vessel, multiple-frames (at least 5-8/ frames per view), and 360-720 views (for a full 360&deg; rotation) acquisitions were mandatory. We have also demonstrated the use of a two-dimensional transfer function (where voxel color and opacity was assigned in proportion to CT value and gradient magnitude), in visualizing the anatomy and highlighting the structure of interest, the blood vessel network. This promising work lays a foundation for the qualitative and quantitative assessment of anti-angiogenesis preclinical studies using transgenic or xenograft tumor-bearing mice.

Contrast enhanced small animal vessel imaging by microCT is a rapid, cost-effective and high-throughput technique for serial in situ examination for tumor development, for analyzing the network of blood vessels that nourish them, and for following the response of tumors to preclinical therapeutic intervention(s).

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between ...

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher frequency of fractures 1. As these fractures often occur in regions that have lost normal sensory function, the patient is at a greater risk of fracture-dependent pathologies, including death. SCI-dependent loss in both bone mineral density (BMD, grams/cm2) and bone mineral content (BMC, grams) has been attributed to mechanical disuse 2, aberrant neuronal signaling 3 and hormonal changes 4. The use of rodent models of SCI-induced osteoporosis can provide invaluable information regarding the mechanisms underlying the development of osteoporosis following SCI as well as a test environment for the generation of new therapies 5-7 (and reviewed in 8). Mouse models of SCI are of great interest as they permit a reductionist approach to mechanism-based assessment through the use of null and transgenic mice. While such models have provided important data, there is still a need for minimally-invasive, reliable, reproducible, and quantifiable methods in determining the extent of bone loss following SCI, particularly over time and within the same cohort of experimental animals, to improve diagnosis, treatment methods, and/or prevention of SCI-induced osteoporosis.
An ideal method for measuring bone density in rodents would allow multiple, sequential (over time) exposures to low-levels of X-ray radiation. This study describes the use of a new whole-animal scanner, the IVIS Lumina XR (Caliper Instruments) that can be used to provide low-energy (1-3 milligray (mGy)) high-resolution, high-magnification X-ray images of mouse hind limb bones over time following SCI. Significant bone density loss was seen in the tibiae of mice by 10 days post-spinal transection when compared to uninjured, age-matched control (na&iuml;ve) mice (13% decrease, p&lt;0.0005). Loss of bone density in the distal femur was also detectable by day 10 post-SCI, while a loss of density in the proximal femur was not detectable until 40 days post injury (7% decrease, p&lt;0.05). SCI-dependent loss of mouse femur density was confirmed post-mortem through the use of Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA), the current "gold standard" for bone density measurements. We detect a 12% loss of BMC in the femurs of mice at 40 days post-SCI using the IVIS Lumina XR. This compares favorably with a previously reported BMC loss of 13.5% by Picard and colleagues who used DXA analysis on mouse femurs post-mortem 30 days post-SCI 9. Our results suggest that the IVIS Lumina XR provides a novel, high-resolution/high-magnification method for performing long-term, longitudinal measurements of hind limb bone density in the mouse following SCI.

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

A longitudinal examination of bone loss in the femurs and tibiae of adult mice was performed following spinal cord injury using sequential low-dose X-ray scans. Tibia bone loss was detected throughout the study, while bone loss in the femur was not detected until 40 days post injury.

הערכת אורך של עכבר הינד איבוד מסת העצם לימב לאחר פגיעה בחוט השדרה באמצעות רומן, In vivo מתודולוגיה

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher ...

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research. In the process, many imaging techniques have been developed to study different biological processes in animals non-invasively. However, a major technical limitation in existing intravital imaging modalities is the inability to combine non-invasive, longitudinal imaging with single-cell resolution capabilities. We show here how transplantation into the anterior chamber of the eye circumvents such significant limitation offering a versatile experimental platform that enables non-invasive, longitudinal imaging with cellular resolution in vivo. We demonstrate the transplantation procedure in the mouse and provide representative results using a model with clinical relevance, namely pancreatic islet transplantation. In addition to enabling direct visualization in a variety of tissues transplanted into the anterior chamber of the eye, this approach provides a platform to screen drugs by performing long-term follow up and monitoring in target tissues. Because of its versatility, tissue/cell transplantation into the anterior chamber of the eye not only benefits transplantation therapies, it extends to other in vivo applications to study physiological and pathophysiological processes such as signal transduction and cancer or autoimmune disease development.

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

A new approach combining intraocular transplantation and confocal microscopy enables longitudinal, non-invasive real-time imaging with single-cell resolution within grafted tissues in vivo. We demonstrate how to transplant pancreatic islets into the anterior chamber of the mouse eye.

השתלה ללשכה הקדמית של העין לאורך, לא פולשני<em&gt; בחי</em&gt; הדמיה ברזולוצית תא בודד בזמן אמת

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research.  In the process, many imaging techniques have been developed to study ...

MR Molecular Imaging of Prostate Cancer with a Small Molecular CLT1 Peptide Targeted Contrast Agent

Tumor extracellular matrix has abundance of cancer related proteins that can be used as biomarkers for cancer molecular imaging. In this work, we demonstrated effective MR cancer molecular imaging with a small molecular peptide targeted Gd-DOTA monoamide complex as a targeted MRI contrast agent specific to clotted plasma proteins in tumor stroma. We performed the experiment of evaluating the effectiveness of the agent for non-invasive detection of prostate tumor with MRI in a mouse orthotopic PC-3 prostate cancer model. The targeted contrast agent was effective to produce significant tumor contrast enhancement at a low dose of 0.03 mmol Gd/kg. The peptide targeted MRI contrast agent is promising for MR molecular imaging of prostate tumor.

To demonstrate MR cancer molecular imaging with a small peptide targeted MRI contrast agent specific to clotted plasma proteins in tumor stroma in a mouse prostate cancer model.

MR הדמיה המולקולרית של סרטן הערמונית עם חומר ניגוד ממוקד המולקולרי קטן CLT1 פפטיד

Tumor extracellular  matrix has abundance of cancer related proteins that can be used as biomarkers  for cancer molecular imaging. In this work,  we ...

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent marker. Mouse models (brain tumor and arthritis) were used to evaluate the usefulness of this method. Saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tagged with CellVue Maroon (CVM) fluorophore were administered intravenously. Animals were then placed in the rotational holder (MARS) of the in vivo imaging system. Images were acquired in 10&#176; steps over 380&#176;. A rectangular&#160;region of interest (ROI) was placed across the full image width at the model disease site. Within the ROI, and for every image, mean fluorescence intensity was computed after background subtraction. In the mouse models studied, the labeled nanovesicles were taken up in both the orthotopic and transgenic brain tumors, and in the arthritic sites (toes and ankles). Curve analysis of the multi angle image ROIs determined the angle with the highest signal. Thus, the optimal angle for imaging each disease site was characterized. The MAROI method applied to imaging of fluorescent compounds is a noninvasive, economical, and precise tool for in vivo quantitative analysis of the disease states in the described mouse models.

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo quantitation of a fluorescent marker delivered by saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles. Employing mouse models of cancer and arthritis, we demonstrate how the MAROI signal curve analysis can be used for the precise mapping and biological characterization of disease processes.

בדימות אופטי Vivo של גידולים במוח ודלקת פרקים באמצעות פלורסנט SapC-DOPS nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent ...

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular plasticity or damage occurring overtime and in relation to neuronal activity or blood flow. In vivo two-photon microscopy allows the study of the structural and functional plasticity of large cellular units in the living brain. In particular, the thinned-skull window preparation allows the visualization of cortical regions of interest (ROI) without inducing significant brain inflammation. Repetitive imaging sessions of cortical ROI are feasible, providing the characterization of disease hallmarks over time during the progression of numerous CNS diseases. This technique accessing the pial structures within 250 &#956;m of the brain relies on the detection of fluorescent probes encoded by genetic cellular markers and/or vital dyes. The latter (e.g., fluorescent dextrans) are used to map the luminal compartment of cerebrovascular structures. Germane to the protocol described herein is the use of an in vivo marker of amyloid deposits, Methoxy-O4, to assess Alzheimer&#39;s disease (AD) progression. We also describe the post-acquisition image processing used to track vascular changes and amyloid depositions. While focusing presently on a model of AD, the described protocol is relevant to other CNS disorders where pathological cerebrovascular changes occur.

Longitudinal In Vivo Imaging of the Cerebrovasculature: Relevance to CNS Diseases

This manuscript describes a procedure to track the remodeling of the cerebrovasculature during amyloid plaque accumulation in vivo using longitudinal two-photon microscopy. A thinned-skull preparation enables the visualization of fluorescent dyes to assess the progression of cerebrovascular damage in a mouse model of Alzheimer&#39;s disease.

אֹרכִּי<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של Cerebrovasculature: רלוונטיות למחלות של מערכת העצבים המרכזית

Remodeling of the brain vasculature is a common trait of brain pathologies. In vivo imaging techniques are fundamental to detect cerebrovascular ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous studies have shown that abnormal blood flow may be associated with systemic vascular risk. Thus, PC-MRI can facilitate the translation of data obtained from animal models of cardiovascular diseases to pertinent clinical investigations. In this report, we describe the procedure for measuring blood flow in the common carotid artery (CCA) of rats using cine-gated PC-MRI and discuss relevant analysis methods. This procedure can be performed in a live, anesthetized animal and does not require euthanasia after the procedure. The proposed scanning parameters yield repeatable measurements for blood flow, indicating excellent reproducibility of the results. The PC-MRI procedure described in this article can be used for pharmacological testing, pathophysiological assessment, and cerebral hemodynamics evaluation.

The overall goal of this procedure is to measure the blood flow in the rat common carotid artery by using noninvasive phase contrast magnetic resonance imaging.

שלב ניגודיות תהודה מגנטית בעורק החולדה נפוצים

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing continuous remodeling with the competing activity of osteoblasts, which produce the new bone matrix, and osteoclasts, whose function is to eliminate mineralized bone. [18F]-NaF is a positron emission tomography (PET) radiotracer that enables visualization of bone metabolism. [18F]-NaF is chemically absorbed into hydroxyapatite in the bone matrix by osteoblasts and can thus noninvasively detect osteoblastic activity, which is occult to conventional imaging techniques. Kinetic modeling of dynamic [18F]-NaF-PET data provides detailed quantitative measures of bone metabolism. Conventional semi-quantitative PET data, which utilizes standardized uptake values (SUVs) as a measure of radiotracer activity, is referred to as a static technique due to its snapshot of tracer uptake in time.&#160; Kinetic modeling, however, utilizes dynamic image data where tracer levels are continuously acquired providing tracer uptake temporal resolution. From the kinetic modeling of dynamic data, quantitative values like blood flow and metabolic rate (i.e., potentially informative metrics of tracer dynamics) can be extracted, all with respect to the measured activity in the image data. When combined with dual modality PET-MRI, region-specific kinetic data can be correlated with anatomically registered high-resolution structural and pathologic information afforded by MRI. The goal of this methodological manuscript is to outline detailed techniques for performing and analyzing dynamic [18F]-NaF-PET-MRI data. The lumbar facet joint is a common site of degenerative arthritis disease and a common cause for axial low back pain.&#160; Recent studies suggest [18F]-NaF-PET may serve as a useful biomarker of painful facetogenic disease.&#160; The human lumbar facet joint will, therefore, be used as a prototypical region of interest for dynamic [18F]-NaF-PET-MRI analysis in this manuscript.

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. We present detailed methodologies for performing and analyzing dynamic [18F]-NaF-PET-MRI data in a patient with facetogenic low back pain using the lumbar facet joints as a prototypical region of interest.

כמותי [18F]-NAF-PET-MRI ניתוח להערכת מחזור עצם דינמי במטופל עם Facetogenic כאבי גב תחתון

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing ...

Quantitative Mapping of Specific Ventilation in the Human Lung using Proton Magnetic Resonance Imaging and Oxygen as a Contrast Agent

Specific ventilation imaging (SVI) is a functional magnetic resonance imaging technique capable of quantifying specific ventilation &#8213; the ratio of the fresh gas entering a lung region divided by the region&#8217;s end-expiratory volume &#8213; in the human lung, using only inhaled oxygen as a contrast agent. Regional quantification of specific ventilation has the potential to help identify areas of pathologic lung function. Oxygen in solution in tissue shortens the tissue&#8217;s longitudinal relaxation time (T1), and thus a change in tissue oxygenation can be detected as a change in T1-weighted signal with an inversion recovery acquired image. Following an abrupt change between two concentrations of inspired oxygen, the rate at which lung tissue within a voxel equilibrates to a new steady-state reflects the rate at which resident gas is being replaced by inhaled gas. This rate is determined by specific ventilation. To elicit this sudden change in oxygenation, subjects alternately breathe 20-breath blocks of air (21% oxygen) and 100% oxygen while in the MRI scanner. A stepwise change in inspired oxygen fraction is achieved through use of a custom three-dimensional (3D)-printed flow bypass system with a manual switch during a short end-expiratory breath hold. To detect the corresponding change in T1, a global inversion pulse followed by a single shot fast spin echo sequence was used to acquire two-dimensional T1-weighted images in a 1.5&#160;T MRI scanner, using an eight-element torso coil. Both single slice and multi-slice imaging are possible, with slightly different imaging parameters. Quantification of specific ventilation is achieved by correlating the time-course of signal intensity for each lung voxel with a library of simulated responses to the air/oxygen stimulus. SVI estimations of specific ventilation heterogeneity have been validated against multiple breath washout and proved to accurately determine the heterogeneity of the specific ventilation distribution.

Specific ventilation imaging is a functional magnetic resonance imaging technique that allows for quantification of regional specific ventilation in the human lung, using inhaled oxygen as a contrast agent. Here, we present a protocol to collect and analyze specific ventilation imaging data.

מיפוי כמותי של אוורור ספציפי בריאה האנושית באמצעות דימות תהודה מגנטית פרוטון וחמצן כסוכן ניגודיות

Specific ventilation imaging (SVI) is a functional magnetic resonance imaging technique capable of quantifying specific ventilation &#8213; the ratio of ...

Stabilized Longitudinal In Vivo Cellular-Level Visualization of the Pancreas in a Murine Model with a Pancreatic Intravital Imaging Window

Direct in vivo cellular-resolution imaging of the pancreas in a live small animal model has been technically challenging. A recent intravital imaging study, with an abdominal imaging window, enabled visualization of the cellular dynamics in abdominal organs in vivo. However, due to the soft sheet-like architecture of the mouse pancreas that can be easily influenced by physiologic movement (e.g., peristalsis and respiration), it was difficult to perform stabilized longitudinal in vivo imaging over several weeks at the cellular level to identify, track, and quantify islets or cancer cells in the mouse pancreas. Herein, we describe a method for implanting a novel supporting base, an integrated pancreatic intravital imaging window, that can spatially separate the pancreas from the bowel for longitudinal time-lapse intravital imaging of the pancreas microstructure. Longitudinal in vivo imaging with the imaging window enables stable visualization, allowing for the tracking of islets over a period of 3 weeks and high-resolution three-dimensional imaging of the microstructure, as evidenced here in an orthotopic pancreatic cancer model. With our method, further intravital imaging studies can elucidate the pathophysiology of various diseases involving the pancreas at the cellular level.

Stabilized Longitudinal In Vivo Cellular-Level Visualization of the Pancreas in a Murine Model with a Pancreatic Intravital Imaging Window

In vivo high-resolution imaging of the pancreas was facilitated with the pancreatic intravital imaging window.

הדמיה מיוצבת של אורך ב-Vivo ברמה התאית של הלבלב במודל מורין עם חלון הדמיה תוך-וינטלית של הלבלב

Direct in vivo cellular-resolution imaging of the pancreas in a live small animal model has been technically challenging. A recent intravital imaging ...