Questo lavoro è stato finanziato, in parte, dalla Fondazione canadese per l&#39;innovazione.

1. Sistema di Preparazione <ol><li> Azzerare il volume cattura di qualsiasi materiale riflettente che può essere osservata dalle telecamere. Questo diminuisce le probabilità di effettivo pelle a base di indicatori siano confondibili con i marcatori sfondo fisso durante la prova movimento e migliora la precisione complessiva della sessione. </li><li> Calibrare le telecamere, puntando tutte le telecamere fisse sui marcatori in posizioni fisse all&#39;interno del laboratorio. Estendere la taratura statica di movimenti dinamici utilizzando marcatori mobili posizionati a distanze conosciute. Assicurati di coprire gran parte del volume di cattura possibile per ottimizzare la taratura. </li><li> Organizzare tutti i materiali (marcatori riflettenti, dispositivi di misura, ecc) da utilizzare per la preparazione del paziente. Questo migliora l&#39;efficienza durante i test e riduce il carico del paziente. </li></ol> 2. Preparazione del paziente <ol><li> Esporre la pelle più possibile sulle articolazioni e segmenti corporei vogliono misurare. Ridurre al minimo il Amount di indumenti larghi e garantire che tutti i capi di abbigliamento che possono interferire con la capacità delle telecamere per visualizzare i marcatori riflettenti sono vincolati. Questo può essere fatto utilizzando nastro o clip. Per quanto possibile, in modo che gli indicatori siano apposte direttamente sulla pelle. </li><li> Preparare la pelle per il fissaggio marcatore. Rasatura o abrasione della superficie può essere necessario nei casi in cui i capelli è presente o quando la superficie della pelle è eccessivamente sudata o grassa. Pulendo l&#39;area libera con alcool o un liquido simile può essere utile. Questa procedura è importante per ottimizzare l&#39;aderenza tra il marcatore e la pelle, e per prevenire marcatori di cadere. </li><li> Palpare per le principali punti di repere anatomici basati sul marcatore impostato per essere utilizzato. Marcatura la pelle al punto di riferimento effettivo migliorare la precisione per il posizionamento marcatore e fornire le informazioni necessarie in caso di marcatori che cadono durante la valutazione. </li><li> Incollare marcatori riflettenti oltre i punti di riferimento anatomici secondo laspecifiche del set marcatore. La maggior parte dei set di marcatori prevede un minimo di 12-15 marker posizionati bilateralmente nel corso degli arti inferiori e vari punti di repere anatomici del corpo superiore. È importante notare che la capacità di ricreare effettivo movimento scheletrico dipenderà dal posizionamento della pelle basati marcatori. Come tale, un attento esame deve essere effettuato per determinare il modello biomeccanico da utilizzare. </li><li> Prendere le misure per importanti dati antropometrici, se necessario. A seconda del modello biomeccanico, questi dati possono essere necessari per calcolare lunghezze di segmento, posizioni di centri comuni di rotazione, e in generale le proprietà inerziali dei segmenti in movimento e gli arti durante l&#39;elaborazione dei dati non in linea biomeccanica. </li></ol> 3. Analisi del movimento e consegna di feedback in tempo reale <ol><li> Hanno lo stand soggetto al centro del volume di acquisizione per una prova statica iniziale della durata di circa 3 sec. Questo processo è necessario per garantire che tutti relemarcatori nenti sono visibili e gli orientamenti per il calcolo del segmento. </li><li> Utilizzando il software di raccolta dati, l&#39;etichetta tutti gli indicatori a seconda dei casi e creare un modello specifico per le caratteristiche antropometriche dell&#39;individuo. Corrispondenza posizionamento marcatore alla dimensione corpo individuale migliorerà il monitoraggio in tempo reale e l&#39;analisi dei dati. E &#39;particolarmente importante per creare un modello di movimento che può incorporare licenziamenti di posizionamento dei marker. Nei casi in cui l&#39;occlusione marcatore o drop-off si verifica, la capacità di utilizzare posizioni dei marker supplementari eventualmente per produrre la caratteristica appropriata cinematica e mantenere visualizzazione in tempo reale, senza discontinuità tra i dati. </li><li> Eseguire una prova iniziale di analisi del movimento della durata di 10-30 sec. Questo è necessario per ottenere dati di base e può anche essere utilizzato come primo meccanismo di fornire un feedback dei risultati per il paziente. La consultazione con il paziente per quanto riguarda i risultati pertinenti è importante per contribuire alla lear motoreNING necessaria quando la produzione di nuovi modelli di movimento. </li><li> Hanno il terapeuta spiegare lo scopo della modificazione movimento destinato. Ciò dovrebbe includere sia logiche biomeccanici e clinici per la modifica e come è unica la data patologia. Dimostrazione della modificazione movimento dal terapeuta migliorerà motore apprendimento da parte del paziente. La modifica movimento sarà tipicamente determinato sulla base della presentazione biomeccanico e clinico del paziente durante il trattamento o la domanda di ricerca da esaminare soli fini di ricerca. </li><li> Inizia la sessione di movimento riqualificazione. Se si utilizza un tapis roulant, permettere al soggetto di scegliere la propria velocità preferita e di fornire un paio di minuti per raggiungere uno stato stazionario. In questo modo anche il paziente a diventare familiare e confortevole con l&#39;apparecchiatura, set-up sperimentale, e il protocollo. </li><li> Fornire un feedback al paziente durante l&#39;esecuzione del movimento. Questo può assumere la forma di molti DIFapprocci differenti, e la combinazione di questi è utile durante la formazione iniziale. Inizia con metodi meno tecnici come feedback verbale e il progresso in tempo reale biofeedback. Utilizzo di biofeedback in tempo reale dovrebbero includere sempre chiara visualizzazione di un massimo di una variabile risultato alla volta. </li><li> Tempo sufficiente per il paziente di praticare il nuovo movimento. Apprendimento motorio efficace non si ottiene istantaneamente. Invece, pratica costante delle caratteristiche di movimento nuove contribuirà a garantire riformulazione del programma motorio responsabile di tale movimento. Un intervento di riqualificazione tipico può richiedere 8-10 sedute di allenamento mirate, ciascuna della durata compresa tra 30 e 60 min. </li></ol> 4. Paziente De-briefing e successive sessioni formative <ol><li> Discutere le importanti scoperte ei risultati della sessione con il paziente. I fattori importanti su cui concentrarsi dovrebbe includere la variabilità in termini di prestazioni, aderenza al modif movimento prescrittoicazione e ulteriore descrizione delle motivazioni e l&#39;importanza della modifica. </li><li> Ottenere input per quanto riguarda la sessione dal paziente. Dato che le preferenze di ciascun paziente sarà probabilmente diverso, può essere necessario modificare la consegna dell&#39;intervento per un dato individuo. Questi dovrebbero essere identificati presto per ottimizzare l&#39;efficacia. </li><li> Determinare il piano per le successive sessioni di formazione, se necessario. Se un multi-sessione di intervento scelto, sessioni di formazione successivi devono utilizzare un approccio risposte sbiadito per migliorare l&#39;apprendimento motorio. Fornire meno feedback complessivo e si alternano tra i blocchi di tempo di feedback e il feedback non nelle sessioni future. </li></ol>

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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+electromyographic+biofeedback+as+an+adjunct+to+therapeutic+exercise+in+treating+the+lower+extremities+of+hemiplegic+patients.">Evaluation of electromyographic biofeedback as an adjunct to therapeutic exercise in treating the lower extremities of hemiplegic patients.</a> Phys. Ther. 61, 886-893 (1981).</li><li>Tate, J. C., Milner, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+kinematic,+temporospatial,+and+kinetic+biofeedback+during+gait+retraining+in+patients:+a+systematic+review.">Real-time kinematic, temporospatial, and kinetic biofeedback during gait retraining in patients: a systematic review.</a> Phys. Ther. 90, 1123-1134 (2010).</li><li>Miyazaki, T., Wada, 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=Dynamic+load+at+baseline+can+predict+radiographic+disease+progression+in+medial+compartment+knee+osteoarthritis.">Dynamic load at baseline can predict radiographic disease progression in medial compartment knee osteoarthritis.</a> Ann. Rheum. Dis. 61, 617-622 (2002).</li><li>Barrios, J., Crossley, K., Davis, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+retraining+to+reduce+the+knee+adduction+moment+through+real-time+visual+feedback+of+dynamic+knee+alignment.">Gait retraining to reduce the knee adduction moment through real-time visual feedback of dynamic knee alignment.</a> J. Biomech. 43, 2208-2213 (2010).</li><li>Hunt, M. A., Simic, M., Hinman, R. S., Bennell, K. L., Wrigley, T. 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S., Bennell, K. L., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+a+gait+retraining+strategy+for+reducing+knee+joint+loading:+Increased+trunk+lean+guided+by+real-time+biofeedback.">Feasibility of a gait retraining strategy for reducing knee joint loading: Increased trunk lean guided by real-time biofeedback.</a> J. Biomech. , (2010).</li><li>Mundermann, A., Asay, J., Mundermann, L., Andriacchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implications+of+increased+medio-lateral+trunk+sway+for+ambulatory+mechanics.">Implications of increased medio-lateral trunk sway for ambulatory mechanics.</a> J. Biomech. 41, 165-170 (2008).</li></ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Feedback in tempo reale delle prestazioni durante i movimenti come camminare può essere un complemento prezioso per approcci standard di analisi del movimento. Sebbene nella sua infanzia parente, ricerca modificazioni movimento specifico e discreto certamente beneficiare della capacità di produrre la modifica desiderata con precisione e in tempo reale. Ad esempio, se il paziente richiede una quantità specifica di modificazione movimento, questa quantità può essere misurato e disponibile durante il movimento reale. ...

Qualsiasi modifica significativa alla struttura neuromuscolare o muscolo-scheletrico dell&#39;arto inferiore probabilmente avrà un impatto sulle caratteristiche del movimento e le relative funzionalità fisica. Di conseguenza, il miglioramento della funzione fisica è un risultato importante di qualsiasi intervento di riabilitazione. Normali movimenti ripetitivi come camminare sono generalmente disciplinato da programmi motori che contengono le informazioni necessarie il controllo necessari per attivare i muscoli con la giusta intensità e tempi 1. Questi programmi motori sono necessari per migliorare l&#39;automatismo del movimento, riducendo così la quantità di controllo dedicato al movimento e permettendo attenzione nei ad altri compiti di livello superiore. Tuttavia, dato il ruolo di programmi motori in movimento e il fatto che questi programmi vengono affinati per un certo numero di anni, cambiando le prestazioni movimento dopo l&#39;infortunio o la malattia è un&#39;impresa difficile. Tradizionalmente, il movimento riqualificazione interventioni si sono basate sul fornire feedback adeguato di prestazioni movimento per garantire che le nuove informazioni è incorporato nel programma motore nuovo e in evoluzione. Approcci semplici, ma efficaci, includere il feedback verbale con le istruzioni globali (ad esempio, &quot;piegare di più&quot;, &quot;tenere il ginocchio dritto&quot;), nonché i meccanismi di fornire un feedback visivo come l&#39;uso di uno specchio o di dispositivi di registrazione video. Sebbene queste strategie indirette sono utili, soprattutto in contesti clinici con risorse limitate, sono limitati dalla loro difficoltà a fornire misure discrete e quantificabili delle variabili di movimento. Come risultato, queste tecniche integrando con ulteriori metodi più diretti di feedback probabilmente migliorare il motore ri-apprendimento desiderato. C&#39;è molto di accettazione nelle comunità di ricerca e clinica che fornire valutazioni di discreti risultati quantificabili, delle caratteristiche di movimento in grado di migliorare le prestazioni nel corso di un movimento retraini<html> intervento ng. Ad esempio, istantaneo feedback visivo o uditivo di intensità muscolare attivazione utilizzando dispositivi di biofeedback elettromiografico è diventato un pilastro nella riabilitazione del movimento, in particolare nelle persone con ictus 2-3, paralisi cerebrale 4 o emiplegia cronica 5. Al contrario, il feedback della cinematica del movimento (angoli articolari e segmento) ha dimostrato di essere meno utilizzato a causa di una difficoltà nel valutare e misurare tali risultati in modo rapido e preciso. In effetti, anche se quantitativa, laboratorio di analisi, basata su caratteristiche di movimento posto di primo piano nel campo della ricerca biomeccanica e ha iniziato ad essere incorporati in ambito clinico, la stragrande maggioranza di utilizzo analisi del movimento è riservato per l&#39;analisi offline dopo la prova. Tuttavia, vi è un crescente numero di studi in letteratura che utilizzano le nuove tecnologie per fornire valutazioni di misure andatura come mezzo per migliorare l&#39;efficacia del movimento riqualificazione 6. ve_content &quot;&gt; Una patologia che è attualmente in fase di studio per l&#39;utilizzo delle funzionalità in tempo reale di biofeedback integrate con i sistemi standard di analisi del movimento è l&#39;artrosi del ginocchio (OA). Studi recenti hanno utilizzato feedback in tempo reale della cinematica del passo progettati specificamente per ridurre il carico che passa attraverso l&#39;articolazione del ginocchio, quantificato utilizzando il momento adduzione esterna del ginocchio -. un fattore di rischio riconosciuto per la progressione dell&#39;OA 7 Per esempio, alcuni studi hanno utilizzato in tempo reale biofeedback delle grandezze d&#39;angolo coscia 8 o angolo tronco 9-10 Hunt et al 11 fornito una. visualizzazione in tempo reale di angolo tronco di fronte ai partecipanti durante la deambulazione e le prove hanno dimostrato la capacità di aumentare tronco esposto magra all&#39;interno di una singola sessione di allenamento, con riduzioni accompagnati in grandezze ginocchio momento adduzione. Al contrario, Barrios et al 8 condotto una sessione di otto intervento di riqualificazione andatura focalizzata sulla modifica dinamica del ginocchio frontale pianoangolo durante l&#39;appoggio e ha mostrato una significativa riduzione dei valori del ginocchio momento adduzione dopo un mese di intervento rispetto al basale. Questi studi, e gli studi simili, hanno fatto affidamento sulla capacità di misurare, analizzare e visualizzare la variabile di interesse per il paziente su una base continua. Questo settore in rapida crescita della ricerca ha implicazioni cliniche per i pazienti con una varietà di patologie che le caratteristiche di movimento impatto. Utilizzando esempi di alterazioni cinematiche rilevanti per osteoartrite (OA) del ginocchio, lo scopo di questo lavoro è quello di descrivere i metodi necessari per condurre un intervento di riqualificazione con movimento in tempo reale biofeedback di camminare prestazioni.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Marcatori riflettenti </td><td> Progettazione 3x3 </td><td></td><td> Ø 12 mm </td></tr><tr><td> Marker nastro dischi </td><td> Sconto monouso </td><td> TD-22 Collare elettrodi, 8 mm </td><td> Utilizzo Progettato come collari elettrodi </td></tr><tr><td> Analisi del movimento telecamere </td><td> Analisi del movimento Corporation </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Biofeedtrak </td><td> Analisi del movimento Corporation </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matlab </td><td> The MathWorks </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

movement retraining using real-time feedback of performance

Qualsiasi modifica del movimento - in particolare schemi di movimento che sono state affinate nel corso degli anni - richiede la riorganizzazione degli schemi neuromuscolari responsabili per disciplinare l&#39;esecuzione del movimento. Questo apprendimento motore può essere migliorata attraverso un certo numero di metodi che vengono utilizzati nella ricerca e cliniche simili. In generale, il feedback verbale di prestazioni in tempo reale o conoscenza seguenti risultati movimento è comunemente usato clinicamente come mezzo preliminare di instillare apprendimento motorio. Seconda delle preferenze del paziente e stile di apprendimento, feedback visivo (ad esempio attraverso l&#39;uso di uno specchio o di diversi tipi di video) o di orientamento propriocettiva utilizzando tocco terapeuta, vengono utilizzati per integrare istruzioni verbali da parte del terapeuta. In effetti, una combinazione di queste forme di feedback è comune nella pratica clinica per facilitare l&#39;apprendimento del motore e ottimizzare i risultati. Laboratorio-based, movimento quantitativaanalisi è stato un pilastro nelle impostazioni di ricerca per fornire un&#39;analisi precisa e oggettiva di una varietà di movimenti in popolazioni sane e feriti. Mentre i meccanismi reali di catturare i movimenti possono essere diversi, tutti gli attuali sistemi di analisi del movimento si basano sulla capacità di seguire i movimenti dei segmenti corporei e le articolazioni e di utilizzare le equazioni del moto consolidati per quantificare schemi di movimento chiave. A causa di limitazioni di acquisizione e velocità di elaborazione, l&#39;analisi e la descrizione dei movimenti è sempre verificato in linea dopo il completamento della sessione di test dato. Questo documento evidenzierà un nuovo supplemento di tecniche standard di analisi del movimento che si basa sulla valutazione quasi istantaneo e quantificazione degli schemi di movimento e la visualizzazione delle specifiche caratteristiche di movimento al paziente durante una sessione di analisi del movimento. Come risultato, questa nuova tecnica in grado di fornire un nuovo metodo di consegna feedback che ha vantaggi Over attualmente utilizzato metodi di feedback.

Un esempio di una sessione singolo movimento riqualificazione concentrandosi su aumento dell&#39;angolo tronco laterale magra in un paziente con gonartrosi è mostrato in Figura 2. Dopo 15 min di formazione utilizzando una combinazione di feedback verbali e specchio a base di prestazioni, il paziente veniva fornito in tempo reale di dati relativi alla quantità di flessione laterale del tronco. Formazione con questo metodo continuata per ulteriori 10 min. Durante normali (non modificato) prove, il pazie...

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Movement Retraining using Real-time Feedback of Performance

Riqualificazione schemi di movimento anormali dopo infortunio o malattia è una componente fondamentale della riabilitazione fisica. I recenti progressi nella tecnologia hanno consentito una valutazione accurata di movimento durante una varietà di compiti, con quasi istantaneo quantificazione dei risultati. Questo offre nuove opportunità per la modifica degli schemi di movimento difettoso in tempo reale.

Movimento Riqualificazione con feedback in tempo reale delle prestazioni

Any modification of movement - especially movement patterns that have been honed over a number of years - requires re-organization of the neuromuscular ...

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13.2K Views.  University of British Columbia. Riqualificazione schemi di movimento anormali dopo infortunio o malattia è una componente fondamentale della riabilitazione fisica. I recenti progressi nella tecnologia hanno consentito una valutazione accurata di movimento durante una varietà di compiti, con quasi istantaneo quantificazione dei risultati. Questo offre nuove opportunità per la modifica degli schemi di movimento difettoso in tempo reale.

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Evaluation of Nanoparticle Uptake in Tumors in Real Time Using Intravital Imaging

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle uptake in tumors at the microscopic level1,2,3, highlighting the utility of a suitable xenograft model in which to perform detailed uptake analyses. Here, we use high-resolution intravital imaging to evaluate nanoparticle uptake in human tumor xenografts in a modified, shell-less chicken embryo model. The chicken embryo model is particularly well-suited for these in vivo analyses because it supports the growth of human tumors, is relatively inexpensive and does not require anesthetization or surgery 4,5. Tumor cells form fully vascularized xenografts within 7 days when implanted into the chorioallantoic membrane (CAM) 6. The resulting tumors are visualized by non-invasive real-time, high-resolution imaging that can be maintained for up to 72 hours with little impact on either the host or tumor systems. Nanoparticles with a wide range of sizes and formulations administered distal to the tumor can be visualized and quantified as they flow through the bloodstream, extravasate from leaky tumor vasculature, and accumulate at the tumor site. We describe here the analysis of nanoparticles derived from Cowpea mosaic virus (CPMV) decorated with near-infrared fluorescent dyes and/or polyethylene glycol polymers (PEG) 7, 8, 9,10,11. Upon intravenous administration, these viral nanoparticles are rapidly internalized by endothelial cells, resulting in global labeling of the vasculature both outside and within the tumor7,12. PEGylation of the viral nanoparticles increases their plasma half-life, extends their time in the circulation, and ultimately enhances their accumulation in tumors via the enhanced permeability and retention (EPR) effect 7, 10,11. The rate and extent of accumulation of nanoparticles in a tumor is measured over time using image analysis software. This technique provides a method to both visualize and quantify nanoparticle dynamics in human tumors.

We present a novel approach to quantify nanoparticle localization in the vasculature of human xenografted tumors using dynamic, real-time intravital imaging in an avian embryo model.

Valutazione della captazione nanoparticelle nei tumori in tempo reale utilizzando intravitale Imaging

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle ...

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Real-time fMRI Biofeedback Targeting the Orbitofrontal Cortex for Contamination Anxiety

We present a method for training subjects to control activity in a region of their orbitofrontal cortex associated with contamination anxiety using biofeedback of real-time functional magnetic resonance imaging (rt-fMRI) data. Increased activity of this region is seen in relationship with contamination anxiety both in control subjects1 and in individuals with obsessive-compulsive disorder (OCD),2 a relatively common and often debilitating psychiatric disorder involving contamination anxiety. Although many brain regions have been implicated in OCD, abnormality in the orbitofrontal cortex (OFC) is one of the most consistent findings.3, 4 Furthermore, hyperactivity in the OFC has been found to correlate with OCD symptom severity5 and decreases in hyperactivity in this region have been reported to correlate with decreased symptom severity.6 Therefore, the ability to control this brain area may translate into clinical improvements in obsessive-compulsive symptoms including contamination anxiety. Biofeedback of rt-fMRI data is a new technique in which the temporal pattern of activity in a specific region (or associated with a specific distributed pattern of brain activity) in a subject's brain is provided as a feedback signal to the subject. Recent reports indicate that people are able to develop control over the activity of specific brain areas when provided with rt-fMRI biofeedback.7-12 In particular, several studies using this technique to target brain areas involved in emotion processing have reported success in training subjects to control these regions.13-18 In several cases, rt-fMRI biofeedback training has been reported to induce cognitive, emotional, or clinical changes in subjects.8, 9, 13, 19 Here we illustrate this technique as applied to the treatment of contamination anxiety in healthy subjects. This biofeedback intervention will be a valuable basic research tool: it allows researchers to perturb brain function, measure the resulting changes in brain dynamics and relate those to changes in contamination anxiety or other behavioral measures. In addition, the establishment of this method serves as a first step towards the investigation of fMRI-based biofeedback as a therapeutic intervention for OCD. Given that approximately a quarter of patients with OCD receive little benefit from the currently available forms of treatment,20-22 and that those who do benefit rarely recover completely, new approaches for treating this population are urgently needed.

Here we present a method for training people to control a brain area involved in contamination anxiety and for probing the relationship between contamination anxiety and brain connectivity patterns.

In tempo reale Biofeedback fMRI Targeting la corteccia orbito-frontale per l&#39;ansia di contaminazione

We present a method for training subjects to control activity in a region of their orbitofrontal cortex associated with contamination anxiety using ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules that regulate HSCs. In these transplant model systems, the function of HSCs is determined by the ability of these cells to engraft and reconstitute lethally irradiated recipient mice. Commonly, the donor cell contribution/engraftment is measured by antibodies to donor- specific cell surface proteins using flow cytometry. However, this method heavily depends on the specificity and the ability of the cell surface marker to differentiate donor-derived cells from recipient-originated cells, which may not be available for all mouse strains. Considering the various backgrounds of genetically modified mouse strains in the market, this cell surface/ flow cytometry-based method has significant limitations especially in mouse strains that lack well-defined surface markers to separate donor cells from congenic recipient cells. Here, we reported a PCR-based technique to determine donor cell engraftment/contribution in transplant recipient mice. We transplanted male donor bone marrow HSCs to lethally irradiated congenic female mice. Peripheral blood samples were collected at different time points post transplantation. Bone marrow samples were obtained at the end of the experiments. Genomic DNA was isolated and the Y chromosome specific gene, Zfy1, was amplified using quantitative Real time PCR. The engraftment of male donor-derived cells in the female recipient mice was calculated against standard curve with known percentage of male vs. female DNAs. Bcl2 was used as a reference gene to normalize the total DNA amount. Our data suggested that this approach reliably determines donor cell engraftment and provides a useful, yet simple method in measuring hematopoietic cell reconstitution in murine bone marrow transplantation models. Our method can be routinely performed in most laboratories because no costly equipment such as flow cytometry is required.

Determining donor cell engraftment presents a challenge in mouse bone marrow transplant models that lack well-defined phenotypical markers. We described a methodology to quantify male donor cell engraftment in female transplant recipient mice. This method can be used in all mouse strains for the study of HSC functions.

Utilizzando quantitativa real-time PCR per la determinazione cellulare attecchimento dei donatori in un modello murino competitivo trapianto di midollo osseo

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Cerebrospinal Fluid MicroRNA Profiling Using Quantitative Real Time PCR

MicroRNAs (miRNAs) constitute a potent layer of gene regulation by guiding RISC to target sites located on mRNAs and, consequently, by modulating their translational repression. Changes in miRNA expression have been shown to be involved in the development of all major complex diseases. Furthermore, recent findings showed that miRNAs can be secreted to the extracellular environment and enter the bloodstream and other body fluids where they can circulate with high stability. The function of such circulating miRNAs remains largely elusive, but systematic high throughput approaches, such as miRNA profiling arrays, have lead to the identification of miRNA signatures in several pathological conditions, including neurodegenerative disorders and several types of cancers. In this context, the identification of miRNA expression profile in the cerebrospinal fluid, as reported in our recent study, makes miRNAs attractive candidates for biomarker analysis.
There are several tools available for profiling microRNAs, such as microarrays, quantitative real-time PCR (qPCR), and deep sequencing. Here, we describe a sensitive method to profile microRNAs in cerebrospinal fluids by quantitative real-time PCR. We used the Exiqon microRNA ready-to-use PCR human panels I and II V2.R, which allows detection of 742 unique human microRNAs. We performed the arrays in triplicate runs and we processed and analyzed data using the GenEx Professional 5 software.
Using this protocol, we have successfully profiled microRNAs in various types of cell lines and primary cells, CSF, plasma, and formalin-fixed paraffin-embedded tissues.

We describe a protocol of real time PCR to profile microRNAs in the cerebrospinal fluid (CSF). With the exception of RNA extraction protocols, the procedure can be extended to RNA extracted from other body fluids, cultured cells, or tissue specimens.

Liquido cerebrospinale MicroRNA profiling Utilizzando quantitativa Real Time PCR

MicroRNAs (miRNAs) constitute a potent layer of gene regulation by guiding RISC to target sites located on mRNAs and, consequently, by modulating their ...

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

Certain classes of chemotherapies may exert acute vascular changes that may progress into long-term conditions that may predispose the patient to an increased risk of vascular morbidity.&#160;Yet, albeit&#160;the mounting clinical evidence, there is a paucity of clear studies of vascular toxicity and therefore the etiology of a heterogeneous group of vascular/cardiovascular disorders remains to be elucidated. Moreover, the mechanism that may underlie vascular toxicity can completely differ from the principles of chemotherapy-induced cardiotoxicity, which is related to direct myocyte injury. We have established a real-time, in vivo molecular imaging platform&#160;to evaluate&#160;the potential&#160;acute&#160;vascular toxicity of anti-cancer therapies.
We have set up a platform of in vivo, high-resolution molecular imaging&#160;in mice,&#160;suitable for visualizing vasculature within confined organs and reference blood vessels within the same individuals whereas each individual serve as its own control. Blood vessel walls were impaired after doxorubicin administration, representing a unique mechanism of vascular toxicity that may be the early event in end-organ injury. Herein, the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging is described, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

Chemioterapia-indotta vascolare Tossicità - in tempo reale<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging di Vessel Impairment

Certain classes of chemotherapies may exert acute vascular changes that may progress into long-term conditions that may predispose the patient to an ...

Real-time Cytotoxicity Assays in Human Whole Blood

A live cell-based whole blood cytotoxicity assay (WCA) that allows access to temporal information of the overall cell cytotoxicity is developed with high-throughput cell positioning technology. The targeted tumor cell populations are first preprogrammed to immobilization into an array format, and labeled with green fluorescent cytosolic dyes. Following the cell array formation, antibody drugs are added in combination with human whole blood. Propidium iodide (PI) is then added to assess cell death. The cell array is analyzed with an automatic imaging system. While cytosolic dye labels the targeted tumor cell populations, PI labels the dead tumor cell populations. Thus, the percentage of target cancer cell killing can be quantified by calculating the number of surviving targeted cells to the number of dead targeted cells. With this method, researchers are able to access time-dependent and dose-dependent cell cytotoxicity information. Remarkably, no hazardous radiochemicals are used. The WCA presented here has been tested with lymphoma, leukemia, and solid tumor cell lines. Therefore, WCA allows researchers to assess drug efficacy in a highly relevant ex&#160;vivo condition.

The whole blood cytotoxicity assay (WCA) is a cytotoxicity assay developed by incorporating high-throughput cell positioning technology with fluorescence microscopy and automated image processing. Here, we describe how lymphoma cells treated with an anti-CD20 antibody can be analyzed real-time in human whole blood to provide quantitative cellular cytotoxicity analysis.

In tempo reale citotossicità saggi in Human Sangue intero

A live cell-based whole blood cytotoxicity assay (WCA) that allows access to temporal information of the overall cell cytotoxicity is developed with ...

Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to assess human gait. The primary aim of this manuscript is to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by a smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. The secondary aim was to develop a protocol for clinicians on the set up of the smartphone camera for video movement analysis.
The sagittal plane knee angle was measured during heel strike and toe off events using the smart phone app and a 3D motion-capture system in 32 healthy subjects. Three trials were performed at near (2-m) and far (4-m) smartphone camera distances. The order of the distances was randomized. Regression analysis was performed to estimate the height of the camera based on either the subject&#39;s height or leg length.
Absolute measurement errors were least during toe off (3.12 &#177; 5.44 degrees) compared to heel strike (5.81 &#177; 5.26 degrees). There were significant (p &#60; 0.05) but moderate agreements between the application and 3D motion capture measures of knee angles. There were also no significant (p &#62; 0.05) differences between the absolute measurement errors between the two camera positions. The measurement errors averaged between 3 - 5 degrees during toe off and heel strike events of the gait cycle.
The use of smartphone apps can be a useful tool in the clinic for performing gait or human movement analysis. Further studies are needed to establish the accuracy in measuring movements of the upper extremity and trunk.

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

This manuscript describes the method to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by the smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. This protocol will enable clinicians to set up smartphones for video capture of human movement.

Video Analisi del Movimento Utilizzando Smartphone (VIMAS): uno studio pilota

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to ...

3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS images are constructed from calibrated freehand 2D B-mode ultrasound images, which are positioned into a voxel array. Ultrasound (US) imaging allows quantification of muscle size, fascicle length, and angle of pennation. These morphological variables are important determinants of muscle force and length range of force exertion. The presented protocol describes an approach to determine volume and fascicle length of m.&#160;vastus lateralis and m.&#160;gastrocnemius medialis. 3DUS facilitates standardization using 3D anatomical references. This approach provides a fast and cost-effective approach for quantifying 3D morphology in skeletal muscles. In healthcare and sports, information on the morphometry of muscles is very valuable in diagnostics and/or follow-up evaluations after treatment or training.

3D ultrasound imaging (3DUS) allows fast and cost-effective morphometry of musculoskeletal tissues. We present a protocol to measure muscle volume and fascicle length using 3DUS.

Ecografia 3D: veloce e conveniente morfometria del tessuto muscolo-scheletrico

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS ...

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any potential therapeutic approach directed against acute left ventricular (LV) dysfunction. Current imaging modalities (e.g., echocardiography and magnetic resonance imaging) have several limitations since data on LV pressure cannot directly be measured. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion could serve as a novel method for a real-time evaluation of LV function.
At the beginning of the procedure, mice were anesthetized followed by endotracheal intubation. For LV catheterization, the right carotid artery was exposed via middle-neck incision. The catheter was introduced and placed into the LV cavity. Left thoracotomy was conducted and the left main coronary artery (LCA) was ligated. To induce reperfusion, the suture was released after 45 min. Pressure-volume data was recorded at all times.
Ligation of the LCA caused a decrease in LV systolic function as evidenced by a 30% reduction in stroke volume, LV ejection fraction (EF), and cardiac output. Maximum dP/dt as a parameter for LV contractility was also significantly reduced and diastolic function was severely impaired (minimum dP/dt -40%). Reperfusion over a period of 20 min did not lead to a complete recovery of LV function.
Real-time pressure-volume analysis served as a valid procedure for monitoring cardiac function during acute myocardial infarction in mice. Maintaining stable anesthesia and a standardized surgical approach was crucial to ensure valid results. As the early phase of acute myocardial infarction is critical for morbidity and mortality, the delineated method could be beneficial for preclinical evaluation of new strategies for cardioprotection.

Acute myocardial infarction in mice induces acute but incompletely characterized changes in left ventricular (LV) function. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion serves as a novel method for a real-time evaluation of LV function.

Analisi in tempo reale pressione-volume di infarto miocardico acuto nei topi

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...

Bio-energetics Investigation of Candida albicans Using Real-time Extracellular Flux Analysis

Mitochondria are essential organelles for the cellular metabolism and survival. A variety of key events take place in mitochondria, such as cellular respiration, oxidative metabolism, signal transduction, and apoptosis. Consequently, mitochondrial dysfunction is reported to play an important role in the antifungal drug tolerance and virulence of pathogenic fungi. Recent data have also led to the recognition of the importance of the mitochondria as an important contributor to fungal pathogenesis. Despite the importance of the mitochondria in fungal biology, standardized methods to understand its function are poorly developed. Here, we present a procedure to study the basal oxygen consumption rate (OCR), a measure of mitochondrial respiration, and extracellular acidification rates (ECAR), a measure of glycolytic function in C. albicans strains. The method described herein can be applied to any Candidaspp. strains without the need to purify mitochondria from the intact fungal cells. Furthermore, this protocol can also be customized to screen for inhibitors of mitochondrial function in C. albicans strains.

Bio-energetics Investigation of Candida albicans Using Real-time Extracellular Flux Analysis

Here, we present a stepwise protocol to investigate the mitochondrial respiration and glycolytic function in Candida Albicans using an extra flux analyzer.

Indagine di bio-energetica di Candida albicans utilizzando extracellulare Flux analisi Real-Time

Mitochondria are essential organelles for the cellular metabolism and survival. A variety of key events take place in mitochondria, such as cellular ...