Dichiarazione etica: Tutti gli esperimenti sono stati approvati dalla cura e l&#39;uso degli animali Comitato Istituzionale. Cura degli animali è stato secondo le linee guida istituzionali. Topi ICR femminile (7 - 8 settimane di vita; 25 - 30 g) sono stati ospitato in aria condizionata, controllata di luce strutture di animali della Facoltà di Medicina Sackler a Tel-Aviv University. Al termine, gli animali sono stati sacrificati con overdose anestesia. 1. fibrato confocale microscopia a fluorescenza (FCFM) Calibration <ol><li> Accendere il dispositivo. </li><li> Collegare la microsonda (mini0 / 30). </li><li> Calibrare il dispositivo secondo le istruzioni del produttore. </li></ol> 2. Mice Preparazione Imaging <ol><li> Anestetizzare da una iniezione sottocutanea di entrambi Ketaset (100 mg / kg) e XYL-M2 (6 mg / kg). Verificare il corretto anestesia da insensibilità ai piedi-pizzico. </li><li> Incidere la pelle sotto l&#39;inguine, al fine di<html> rivelare i vasi arteriosi femorali. Mantenere il sito umido con soluzione fisiologica incisione dopo incisione. </li><li> Riscaldare la coda utilizzando un sacchetto (o un guanto) riempita con acqua calda (non troppo caldo al tatto) per circa 30 sec. Preparare un (IV) shunt endovenosa per la somministrazione di destrano FITC (un agente di contrasto) e di una soluzione fisiologica o agente chemioterapico, inserendo un ago (30 G, 1/2 pollice) nella vena della coda e collegamento di una siringa da 1 ml a esso . Assicurarsi che la vena è aperto iniettando soluzione fisiologica. NOTA: Un&#39;amministrazione IV di FITC destrano (alto peso molecolare, 100 ml, 10 mg / ml; 2.000 kDa) facilita la visualizzazione del microcircolo femorale da FCFM. Doxorubicina (100 ml; 8 mg / kg, Adriamicina) o soluzione salina saranno successivamente somministrati IV nella vena della coda pre-riscaldato. </li><li> Posizionare il mouse supinamente su un palco di polistirolo. Fissare il mouse pad e mantenere la posizione con nastro adesivo chirurgico. </li></ol>title &quot;&gt; 3. Imaging di femorali vasi sanguigni di FCFM durante e dopo la somministrazione di doxorubicina o Saline NOTA: Il microscopio confocale fibered utilizzato in questo studio è composto da due unità: (1) microsonda (mini0 / 30). (2) unità di scansione laser (LSU-488; 488 nm di lunghezza d&#39;onda). <ol><li> Eseguire tutti i time-giri analisi con il nm laser LSU 488. NOTA: Il rivelatore unità principale rileva il filtrato (500-650 nm) fluorescenza emessa. Le immagini acquisite vengono ricostruite dopo e visualizzate ad una velocità di 12 fotogrammi / sec. </li><li> Staccare con attenzione la siringa dall&#39;ago e collegare un nuovo siringa contenente FITC destrano. Somministrare (IV) 100 ml di destrano FITC. </li><li> Spostare la microsonda (mini0 / 30) per un campo di vista adeguato e fissare, seguendo adeguamento l&#39;asse z, in modo da ottenere l&#39;immagine corrispondente. Attendere il segnale iniziale a svanire fino a quando un segnale chiaro e focalizzato è visible. </li><li> Registrazione di un flusso di sangue al basale per un periodo di stabilizzazione a breve (~ 30 sec). Collegare quindi l&#39;ago della siringa un&#39;altra, contenente doxorubicina o soluzione salina. IV amministrare 100 microlitri doxorubicina o soluzione salina. </li><li> Monitorare il flusso di iniezione FITC-destrano continuamente per 20 min. Sul software FCFM-associato, utilizzare il pulsante di diametro sul righello superiore al fine di misurare i vasi sanguigni e classificare come piccole (&lt;15 micron) o grande (&gt; 15 micron). </li><li> Euthanize l&#39;animale con overdose anestesia. </li></ol>

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Valutare tossicità vascolare indotta da chemioterapia è difficile a causa della difficoltà nel visualizzare la dinamica del sistema vascolare in risposta ad una stimoli in tempo reale. Numerosi studi clinici hanno implicato che diverse chemioterapie causano danno vascolare diretta, ma il meccanismo e le caratteristiche di questa tossicità resta da chiarire. Abbiamo stabilito un tempo reale, in vivo piattaforma di imaging molecolare per valutare la potenziale tossicità vascolare della chemioterapia in topi composto di microscopia a fluorescenza confocale fibrata come qui descritto 8-10. Questo imaging molecolare ad alta risoluzione di topi è adatto per la visualizzazione flusso di sangue arterioso e architettura vasi. Esso consente il rilevamento in tempo reale di complicazioni trattamento indotte nello stesso animale per un periodo prolungato di tempo. Abbiamo valutato due classi di chemioterapici: doxorubicina che è conosciuto per essere tossico per le cellule endoteliali in vitro e in tessutoS ottenuto da animali trattati con doxorubicina 10-15, e paclitaxel come la chemioterapia di controllo per cui la prima evidenza di effetti vascolari è molto limitata. Il laser scanning tecnologia confocale di FCFM facilita tracciare profonde tessuti fluorescenza tinto in tempo reale e produce immagini video time-lapse di vasi sanguigni in vivo 9. Nel nostro studio FCFM stato usato per osservare l&#39;effetto acuto vascolare di doxorubicina, come agente prototipo vasculotoxic. Questo effetto, iniziata poco dopo la somministrazione doxorubicina, dipendeva dimensioni vasi sanguigni: il diametro minore vasi, tanto più prominente il danno. Il segnale di fluorescenza di piccolo diametro (&lt;15 micron) navi diminuita gradualmente come risultato di navi costante costrizione causata da doxorubicina. Nessuna recupero apparente è stato rilevato durante il successivo 8 min di immagini in tempo reale. Di grande diametro (&gt; 15 micron) le navi erano meno danneggiati; l&#39;integritàdella loro parete è stata compromessa, esibendo una superficie irregolare. Questi effetti erano uniche alla doxorubicina e non erano evidenti quando paclitaxel è stato utilizzato, indicando che questa metodologia delinea meticolosamente l&#39;effetto specifico del farmaco. Modifiche e risoluzione dei problemi Durante il protocollo, la potenza del laser può essere modificato durante la registrazione di base per illustrare i vasi. Tuttavia, potenza del laser non deve essere modificata durante l&#39;esperimento. Inoltre, una potenza laser elevato potrebbe candeggiare l&#39;agente di fluorescenza nel tempo. Inoltre, una volta terminata la registrazione, è possibile modificare il contrasto del film e per modificare la lunghezza e la velocità. Le misurazioni delle navi possono quindi essere fatte e le modifiche che si verificano possono essere seguite. Limiti della tecnica e passaggi critici Il dispositivo FCMF ha alcune limitazioni. La regione di interesse (ROI) può cambiare duranteil tempo di imaging. Inoltre, l&#39;area ripreso potrebbe asciugare; si deve mantenere la zona idratata. L&#39;agente di fluorescenza potrebbe candeggina e verrà perso il segnale. Un passo fondamentale si dovrebbe prestare attenzione è quello di mantenere l&#39;animale e la sonda ben fissato per evitare cambiamenti del ROI. Applicazioni Importanza e future La piattaforma sperimentale stabilito può servire come test immediata risposta alla chemioterapia o alternativamente come potenziale marcatore biologico per caratterizzare il potenziale profilo di tossicità vascolare. Sulla base del meccanismo studiato di compromissione vascolare, il metodo può essere utile anche in futuro per valutare agenti potenziali specificato per ridurre la tossicità vascolare indotta da chemioterapia. La necessità di ridurre le potenziali complicanze vascolari a lungo termine in pazienti sopravvissuti al cancro ci spinge ad esplorare il meccanismo che sta dietro la tossicità vascolare indotta da chemioterapia.

Evidenze cliniche indicano che diverse classi di chemioterapie stimolano una varietà di patologie vascolari si manifestano con fenomeno di Raynaud, ipertensione, myocardialinfarction, attacco cerebrovascolare, ed epatica veno-occlusivedisease 1,2. &quot;Farmaci anti-angiogenetici &#39;accidentale&#39;&quot; è abbastanza nuovo termine, che descrive agenti chemioterapici convenzionali che agiscono come possibili inibitori dell&#39;angiogenesi, anche se non originariamente sviluppati per questo scopo 3-5 ma progettati per eliminare le cellule tumorali imponendo come poco &quot;garanzia danno &quot;alle cellule normali come possibile 3. Diversi chemioterapie sono state implicita come vasculo-sostanze tossiche come osservato negli studi clinici utilizzando biomarcatori sierici. Tra questi sono agenti (quali ciclofosfamide), composti del platino (cisplatino) come e antracicline 1,2,5-7 alchilante. Complicanze cardiovascolari acute possono verificarsi come Result della tossicità vascolare indotta da chemioterapia. Essi possono progredire in condizioni croniche come l&#39;aterosclerosi e rappresentano il maggior rischio di morbilità vascolare tardi. Eppure, nonostante il montaggio evidenza clinica, vi è una scarsità di studi designati sottolineando il meccanismo di tossicità vascolare e quindi, un&#39;ulteriore delucidazione della patogenesi esatta che infliggono è garantito. Una sfida importante nel rivelare il meccanismo di tossicità vascolare indotta da chemioterapia deriva dalla complessità di indagare funzione vascolare in vivo. Descriviamo qui una piattaforma ad alta risoluzione in imaging molecolare in vivo nei topi che permette di catturare il flusso di sangue e le caratteristiche delle navi. Questa piattaforma facilita il rilevamento di effetti diretti trattamento indotta vascolari: in tempo reale, nonché loro dopo un periodo di tempo entro gli stessi individui.

<table><tbody><tr><td>general anesthesia</td><td>Fort Dodge Animal Health, IA, USA and Biove Laboratories, France</td><td></td><td>100 mg/kg ketaset and 6 mg/kg XYL-M2</td></tr><tr><td>depilatory cream (Veet)</td><td>ReckittBenckiser, Bristol, UK</td><td></td><td></td></tr><tr><td>30 G, 1/2 inch needle attached to 1 ml syringe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>FITC dextran (10 mg/ml; MW 2,000 kDa)</td><td>Sigma</td><td>FD2000S</td><td>100 &amp;mu;l volume</td></tr><tr><td>Doxorubicin</td><td>Teva, Israel</td><td></td><td>8 mg/kg, Adriamycin</td></tr><tr><td>paclitaxel</td><td>Taro, Israel</td><td></td><td>1.2 mg/kg, Medexel</td></tr><tr><td>saline</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

chemotherapy-induced vascular toxicity - real-time in vivo imaging of vessel impairment

Alcune classi di chemioterapie possono esercitare cambiamenti vascolari acute che possono progredire in condizioni a lungo termine che possono predisporre il paziente ad un aumentato rischio di morbilità vascolare. Tuttavia, anche se l&#39;evidenza clinica di montaggio, vi è una scarsità di chiare studi di tossicità vascolare e quindi l&#39;eziologia di un gruppo eterogeneo di vascolari / disturbi cardiovascolari rimane da chiarire. Inoltre, il meccanismo che può essere alla base della tossicità vascolare può completamente differire dai principi di cardiotossicità indotta da chemioterapia, che è in relazione diretta pregiudizio miociti. Abbiamo stabilito un tempo reale, in vivo piattaforma di imaging molecolare per valutare la potenziale tossicità acuta vascolare di terapie anti-cancro. Abbiamo creato una piattaforma di in vivo, imaging molecolare ad alta risoluzione nei topi, adatto per la visualizzazione di vasi all&#39;interno di organi ristretti e blo riferimentood navi comprese negli stessi individui, mentre ogni singolo servono come proprio controllo. Pareti dei vasi sanguigni sono stati danneggiati dopo la somministrazione di doxorubicina, che rappresenta un meccanismo unico di tossicità vascolare che può essere il precoce evento lesioni d&#39;organo. Qui, il metodo di microscopia confocale a fluorescenza (FCFM) di imaging basato fibrata è descritto, che fornisce un modo innovativo per comprendere i fenomeni fisiologici a livello cellulare e sub-cellulari in soggetti animali.

In vivo Imaging continua in tempo reale L&#39;apparecchiatura di imaging qui utilizzato è ad alta definizione, microscopio confocale fibrata, equipaggiato con una sonda che consente la visualizzazione della vascolarizzazione e la sua risposta a vari stimoli la chemioterapia. Questo metodo è minimamente invasiva poiché sebbene possa facilitare l&#39;imaging di navi profonde o organo, esso richiede una piccola incisione per la sonda. I fasci sonda costituite da decine di migliaia di fibre ottiche, microscopio e un connettore di precisione proprietario. Una rappresentazione schematica è mostrato in Figura 1. Imaging di microcircolo femorale Abbiamo classificato la rete di femorale vascolarizzazione sangue secondo vasi di diametro (piccolo &lt;15 micron; grande&gt; 15 micron) per FCFM in topi iniettati con FITC-destrano. A vasocostrizione rapida (2 - 5 min) dei piccoli vasi è stata indotta da doxorubicina. A disappearan completoce la fluorescenza FITC-destrano, 8 min trattamento post doxorubicina (Figura 2A ad esempio, frecce; Video 1). In diversi topi, la riduzione del segnale fluorescente del vaso sanguigno e il segnale dei suoi dintorni è stata osservata nella regione perivascolare, pochi secondi dopo la somministrazione doxorubicina (Figura 2B g, frecce) aumentare. Questi risultati indicano che aumento permeabilità vasale e perdite di elevato peso molecolare destrano dal vaso sanguigno ai tessuti circostanti. Nessun segnale di fluorescenza era evidente dopo la somministrazione di doxorubicina nei topi che non sono stati iniettati in precedenza con FITC-destrano. Topi trattati con paclitaxel dimostrato simile struttura dei vasi sanguigni e portata a quelli osservati nei topi soluzione salina iniettata (non mostrato), per tutto il periodo di misura. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51650/51650fig1highres.jpg" width="300" /><br/&gt; Figura 1. Il FCFM Il microscopio confocale qui utilizzato è composto da due unità: la microsonda (mini0 / 30) e l&#39;unità di scansione laser (LSU-488; 488 nm).. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/51650/51650fig2highres.jpg" /> Figura 2. Immagini di segnale di fluorescenza FITC-destrano nel microcircolo femorale. Le navi sono state classificate per dicotomicamente minore (&lt;15 micron) o maggiore (&gt; 15 micron) in base al loro calibro. Microcircolo femorale di FITC destrano (100 ml; 10 mg / ml). Iniettato topi è stato ripreso prima e durante la somministrazione endovenosa di doxorubicina o soluzione salina (A) Le navi minori, ripresi dal FCFM, iniziato vasocostrittori acutamente 2 minuti dopo la somministrazione di doxorubicina (f , freccia), che mostra un restringimento continua del segnale fluorescente fino alla sua completa scomparsa, senza recupero apparente recupero del segnale durante la next otto minuti l&#39;imaging in tempo reale (g, freccia). (B) Aspetto, in alcune istantanee, di una zona &quot;nebuloso&quot; attorno ai vasi sanguigni pareti di topi chemioterapia iniettata (g freccia) immediatamente dopo l&#39;iniezione, indica un potenziale perdita Dextran-FITC. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51650/51650fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> Video 1. femorale immagini microcircolo. Un rappresentante fotografato film minore fluorescenti FITC-destrano (&lt;15 micron di diametro) vasi sanguigni. Tempo microcircolo ovarica e femorale lambisce fotografia: topi iniettati con 100 microlitri FITC-destrano (10 mg / ml) sono stati ripresi e fotografati dal momento della somministrazione endovenosa di doxorubicina. 2-5 minuti dopo l&#39;iniezione di doxorubicina, navi minori mostrato vasocostrizione drammatica seguita da una completa abolizione del segnale fluorescente, già 8 minuti dopo treatment. (AVI) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51650/video1.mpeg" target="_blank">Clicca qui per vedere il video.</a>

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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 ...

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Nanyang Technological University

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Medicine

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

7.4K Views.  Tel Aviv University. 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.

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

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).

Contrast Imaging nave migliorata utilizzando microCT

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Live Imaging of Drug Responses in the Tumor Microenvironment in Mouse Models of Breast Cancer

The tumor microenvironment plays a pivotal role in tumor initiation, progression, metastasis, and the response to anti-cancer therapies. Three-dimensional co-culture systems are frequently used to explicate tumor-stroma interactions, including their role in drug responses. However, many of the interactions that occur in vivo in the intact microenvironment cannot be completely replicated in these in vitro settings. Thus, direct visualization of these processes in real-time has become an important tool in understanding tumor responses to therapies and identifying the interactions between cancer cells and the stroma that can influence these responses. Here we provide a method for using spinning disk confocal microscopy of live, anesthetized mice to directly observe drug distribution, cancer cell responses and changes in tumor-stroma interactions following administration of systemic therapy in breast cancer models. We describe procedures for labeling different tumor components, treatment of animals for observing therapeutic responses, and the surgical procedure for exposing tumor tissues for imaging up to 40 hours. The results obtained from this protocol are time-lapse movies, in which such processes as drug infiltration, cancer cell death and stromal cell migration can be evaluated using image analysis software.

We describe a method for imaging response to anti-cancer treatment in vivo and at single cell resolution.

Vivo Imaging di risposte droga nel microambiente tumorale in modelli murini di cancro al seno

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Real-time Imaging of Heterotypic Platelet-neutrophil Interactions on the Activated Endothelium During Vascular Inflammation and Thrombus Formation in Live Mice

Interaction of activated platelets and leukocytes (mainly neutrophils) on the activated endothelium mediates thrombosis and vascular inflammation.1,2 During thrombus formation at the site of arteriolar injury, platelets adherent to the activated endothelium and subendothelial matrix proteins support neutrophil rolling and adhesion.3 Conversely, under venular inflammatory conditions, neutrophils adherent to the activated endothelium can support adhesion and accumulation of circulating platelets. Heterotypic platelet-neutrophil aggregation requires sequential processes by the specific receptor-counter receptor interactions between cells.4 It is known that activated endothelial cells release adhesion molecules such as von Willebrand factor, thereby initiating platelet adhesion and accumulation under high shear conditions.5 Also, activated endothelial cells support neutrophil rolling and adhesion by expressing selectins and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), respectively, under low shear conditions.4 Platelet P-selectin interacts with neutrophils through P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), thereby inducing activation of neutrophil &beta;2 integrins and firm adhesion between two cell types. Despite the advances in in vitro experiments in which heterotypic platelet-neutrophil interactions are determined in whole blood or isolated cells,6,7 those studies cannot manipulate oxidant stress conditions during vascular disease. In this report, using fluorescently-labeled, specific antibodies against a mouse platelet and neutrophil marker, we describe a detailed intravital microscopic protocol to monitor heterotypic interactions of platelets and neutrophils on the activated endothelium during TNF-&alpha;-induced inflammation or following laser-induced injury in cremaster muscle microvessels of live mice.

Here we report an experimental technique of fluorescence intravital microscopy to visualize heterotypic platelet-neutrophil interactions on the activated endothelium during vascular inflammation and thrombus formation in live mice. This microscopic technology will be valuable to study the molecular mechanism of vascular disease and to test pharmacologic agents under pathophysiological conditions.

In tempo reale di immagine degli eterotipica piastrine-neutrofili interazioni sull&#39;endotelio Attivato durante l&#39;infiammazione vascolare e la formazione di trombi in topi vivi

Interaction of activated platelets and leukocytes (mainly neutrophils) on the activated endothelium mediates thrombosis and vascular inflammation.1,2 ...

Immunologia e infezioni

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite fluorescent in situ elements through the optical fibers, and then record some of the emitted photons, via the same optical fibers. The light source is a laser that sends the exciting light through an element within the fiber bundle and as it scans over the sample, recreates an image pixel by pixel. As this scan is very fast, by combining it with dedicated image processing software, images in real time with a frequency of 12 frames/sec can be obtained.
We developed a technique to quantitatively characterize capillary morphology and function, using a confocal fluorescence videomicroscopy device. The first step in our experiment was to record 5 sec movies in the four quadrants of the tumor to visualize the capillary network. All movies were processed using software (ImageCell, Mauna Kea Technology, Paris France) that performs an automated segmentation of vessels around a chosen diameter (10 &mu;m in our case). Thus, we could quantify the 'functional capillary density', which is the ratio between the total vessel area and the total area of the image. This parameter was a surrogate marker for microvascular density, usually measured using pathology tools.
The second step was to record movies of the tumor over 20 min to quantify leakage of the macromolecular contrast agent through the capillary wall into the interstitium. By measuring the ratio of signal intensity in the interstitium over that in the vessels, an 'index leakage' was obtained, acting as a surrogate marker for capillary permeability.

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

In this paper, we present a method to analyze tumor microvessels in vivo using dynamic contrast-enhanced fluorescence videomicroscopy. Two quantitative parameters were acquired: functional capillary density reflecting the vascularity of the tumor, and index leakage reflecting the leakiness of the endothelial wall.

In vivo imaging dell&#39;angiogenesi tumorale mediante fluorescenza confocale Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite ...

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.

Un romanzo ad alta risoluzione<em&gt; In vivo</em&gt; Tecnica di imaging per studiare la risposta dinamica di strutture intracraniche alla crescita del tumore e Terapeutica

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

Preparazione di un modello di microtumore umano vascolarizzato basato sulla microfluidica

Establishing a Physiologic Human Vascularized Micro-Tumor Model for Cancer Research

A lack of validated cancer models that recapitulate the tumor microenvironment of solid cancers in vitro remains a significant bottleneck for preclinical cancer research and therapeutic development.&#160;To overcome this problem, we have developed the vascularized microtumor (VMT), or tumor chip, a microphysiological system that realistically models the complex human tumor microenvironment. The VMT forms de novo within a microfluidic platform by co-culture of multiple human cell types under dynamic, physiological flow conditions. This tissue-engineered micro-tumor construct incorporates a living perfused vascular network that supports the growing tumor mass just as newly formed vessels do in vivo. Importantly, drugs and immune cells must cross the endothelial layer to reach the tumor, modeling in vivo physiological barriers to therapeutic delivery and efficacy. Since the VMT platform is optically transparent, high-resolution imaging of dynamic processes such as immune cell extravasation and metastasis can be achieved with direct visualization of fluorescently labeled cells within the tissue. Further, the VMT retains in vivo tumor heterogeneity, gene expression signatures, and drug responses. Virtually any tumor type can be adapted to the platform, and primary cells from fresh surgical tissues grow and respond to drug treatment in the VMT, paving the way toward truly personalized medicine. Here, the methods for establishing the VMT and utilizing it for oncology research are outlined. This innovative approach opens new possibilities for studying tumors and drug responses, providing researchers with a powerful tool to advance cancer research.

Autore in primo piano: Creazione di microtumori vascolarizzati umani come modelli per la ricerca traslazionale sul cancro 

This protocol presents a physiologically relevant tumor-on-a-chip model to perform high-throughput basic and translational human cancer research, advancing drug screening, disease modeling, and personalized medicine approaches with a description of loading, maintenance, and evaluation procedures.

Creazione di un modello fisiologico di microtumore vascolarizzato umano per la ricerca sul cancro

A lack of validated cancer models that recapitulate the tumor microenvironment of solid cancers in vitro remains a significant bottleneck for preclinical ...

Ricerca sul cancro

Inoculazione guidata del tumore e imaging multimodale nei topi

A Dorsal Skinfold Window Chamber Tumor Mouse Model for Combined Intravital Microscopy and Magnetic Resonance Imaging in Translational Cancer Research

Preclinical intravital imaging such as microscopy and optical coherence tomography have proven to be valuable tools in cancer research for visualizing the tumor microenvironment and its response to therapy. These imaging modalities have micron-scale resolution but have limited use in the clinic due to their shallow penetration depth into tissue. More clinically applicable imaging modalities such as CT, MRI, and PET have much greater penetration depth but have comparatively lower spatial resolution (mm scale). 
To translate preclinical intravital imaging findings into the clinic, new methods must be developed to bridge this micro-to-macro resolution gap. Here we describe a dorsal skinfold window chamber tumor mouse model designed to enable preclinical intravital and clinically applicable (CT and MR) imaging in the same animal, and the image analysis platform that links these two disparate visualization methods. Importantly, the described window chamber approach enables the different imaging modalities to be co-registered in 3D using fiducial markers on the window chamber for direct spatial concordance. This model can be used for validation of existing clinical imaging methods, as well as for the development of new ones through direct correlation with "ground truth" high-resolution intravital findings. 
Finally, the tumor response to various treatments-chemotherapy, radiotherapy, photodynamic therapy-can be monitored longitudinally with this methodology using preclinical and clinically applicable imaging modalities. The dorsal skinfold window chamber tumor mouse model and imaging platforms described here can thus be used in a variety of cancer research studies, for example, in translating preclinical intravital microscopy findings to more clinically applicable imaging modalities such as CT or MRI.

Autore in primo piano: Integrazione dell'imaging intravitale ad alta risoluzione e della risonanza magnetica per migliorare la pianificazione della radioterapia stereotassica corporea

Translation of Intravital microscopy findings is challenged by its shallow depth penetration into tissue. Here we describe a dorsal window chamber mouse model that enables co-registration of intravital microscopy and clinically applicable imaging modalities (e.g., CT, MRI) for direct spatial correlation, potentially streamlining clinical translation of intravital microscopy findings.

Un modello murino tumorale della camera della finestra delle pliche cutanee dorsali per la microscopia intravitale combinata e la risonanza magnetica nella ricerca traslazionale sul cancro

Preclinical intravital imaging such as microscopy and optical coherence tomography have proven to be valuable tools in cancer research for visualizing the ...

Chemioterapia-indotta vascolare Tossicità - in tempo reale

Riepilogo

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Vivo Imaging di risposte droga nel microambiente tumorale in modelli murini di cancro al seno

In tempo reale di immagine degli eterotipica piastrine-neutrofili interazioni sull'endotelio Attivato durante l'infiammazione vascolare e la formazione di trombi in topi vivi

In vivo imaging dell'angiogenesi tumorale mediante fluorescenza confocale Videomicroscopy

Un romanzo ad alta risoluzione

Creazione di un modello fisiologico di microtumore vascolarizzato umano per la ricerca sul cancro

Creazione di un modello fisiologico di microtumore vascolarizzato umano per la ricerca sul cancro

Creazione di un modello fisiologico di microtumore vascolarizzato umano per la ricerca sul cancro

Un modello murino tumorale della camera della finestra delle pliche cutanee dorsali per la microscopia intravitale combinata e la risonanza magnetica nella ricerca traslazionale sul cancro

Un modello murino tumorale della camera della finestra delle pliche cutanee dorsali per la microscopia intravitale combinata e la risonanza magnetica nella ricerca traslazionale sul cancro