우리는 국립 암 연구소 (NCI) R01 CA128908 스탠포드 의학 학술 연구 펠로십의 지원을 인정합니다. 이 기사에 관련 관심의 다른 잠재적 인 충돌이보고되지 않았습니다.

1. 종양 모델 <ol><li> 10% 태아 소 혈청과 1% 페니실린 / 스트렙토 마이신 (Invitrogen 생활 기술)와 보충 RPMI 1640 미디어의 문화 H460 세포를 (미국 유형 문화 수집). 그것은 세포 라인, 문화 매체, 접종의 위치, 마우스 당 xenografts 수 및 기타 고려 사항의 선택이 특정 연구의 목표에 맞는 할 모든 것을 주목해야한다. 여기에는 오직 그림으로 봉사하는 특정 프로젝트 설계를 제공합니다. </li><li> 37 ° C와 신선한 매체로 변경 매일에서 5 % CO 2 humidified 분위기 속에서 셀 라인을 유지하고 있습니다. </li><li> 세포의 75 %를 합류 monolayer가 형성 될 때, 트립신과 monolayer를 분리하고 더 세포 배양을위한 단일 셀 정지로 세포를 떼어 놓다. </li><li> 에 약 1 × 10 6 H460 세포를 일시 중지 인산염 버퍼 생리 (PBS, Invitrogen)와 피하에 주입누드 마우스의 왼쪽과 오른쪽 두 어깨 (여성 athymic 누드 마우스 (뉴 / 뉴), 4~6주 노인, 찰스 강 (Charles River) 연구소 주식회사). </li><li> 종양 150로 성장할 수 있도록 허용 - 200mm 3. 그것은이 크기로 성장 H460 종양 xenografts을 위해 약 2 주 정도가 걸립니다. 표준 캘리퍼스 측정은 종양 크기를 추적 수행됩니다. </li><li> 종양은 종양 베어링 마우스 지금 치료 및 PET와 CLI 모두를 통해 생체 이미징의 준비가 이상적인 크기에 도달 할 때. </li></ol> 2. PET <ol><li> 이 일정하거나 특정 프로젝트 (그림 1) 12에 따라 그것의 유사 콘텐츠에 따라 PET 연구를 수행합니다. 요인을 포함, 일정의 디자인에 영향을하지만, 종양 이종 이식 세포 라인, 항암제, 그리고 주입 regimens의 선택에 제한 없습니다. 여기에는 오직 한가지 특정 이미징 일정을 소개합니다. CLI 연구에 따라 수행되어야하는CLI와 PET 연구의 그와 같은 일정은 해당 PET 후 즉시 수행했습니다. 이 PET 연구의 목적은 주로 CLI 결과의 검증을위한 것으로도 주목해야한다. 단지 이미지 방사성 동위 원소 표지 된 프로브에 오이 악기를 사용하려면 일반적인 사용자의 경우 더 PET 필요가 없습니다. 하나는 욕망의 PET 유효성 검사를 수행하는 경우 그러나, PET 및 CLI 악기 때문에 18 F (109.77 분)의 짧은 반 생활을 성공적으로하기 위해 검증 매우 가까운 거리에 위치해야합니다 강조해야합니다. </li><li> 치료 및 제어 그룹으로 쥐를 나눈다 (N ≥ 3 각). 일 0과 2에서 20 밀리그램 / kg의 bevacizumab 2 주사로 치료 그룹의 쥐를 취급합니다. 일 0 첫 번째 주입에 의해 정의됩니다. 일 -1에서 사전 검사는 PET와 CLI 모두를 통해 수행해야합니다. </li><li> 종양 - 베어링 쥐 소 동물 PET는 R4의 쥐 모델 스캐너 (지멘스 의료 솔루션 미국과 수행 할 것입니다A, 주식회사). </li><li> (Aerrane, 박스터) 2% isoflurane과의 모든 쥐를 마취와 F-fluorothymidine 3&#39;-데 옥시-3&#39;-18을 주입 (18 F-편명, 7.3-8.0 MBq [198-215 μCi]) 꼬리 정맥을 통해. PET 프로브는 사출하기 전에 PBS로 희석해야한다. </li><li> 1 시간 후 다시 마우스를 마취하고 anesthetized 마우스가 자주 발생하고 작은 동물 PET 스캐너의 시야의 중심 근처에 배치합니다. </li><li> 3 분 정적 스캔을 받아 2 차원 명령 - 하위 집합 기대 최대 알고리즘에 의해 이미지를 재구성. 배경 보정은 필요하지 않습니다. </li><li> 부패 - 수정 전체 - 몸 코로나 이미지에 종양으로, 관심 지역 (코로나 및 transaxial 조각에 5 픽셀 ROIs)립니다. ROIs에서 분당 픽셀 당 최대 카운트를 얻고 상수 보정을 사용하여 분당 밀리리터 당 카운트로 변환합니다. 1g / ML의 조직 밀도의 가정으로 카운트로 ROIs로 변환분당 당 그램. 주입 용량의 분당 g 당 수를 나누어 이미지 ROI 파생 %의 ID / g 값을 확인합니다. 감쇠 보정은 필요하지 않습니다. </li></ol> 3. CLI <ol><li> CLI는 IVIS 스펙트럼 시스템 (캘리퍼스 생명 과학)를 수행 할 것입니다. 이미지 수집 및 분석은 생활 이미지 3.0 소프트웨어 (캘리퍼스 생명 과학)를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 파장 - 해결 스펙트럼 이미징은 18 세트 좁은 밴드 방출 필터를 (- 850 nm의 490)를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 다시 말하지만, 각각의 마우스에 대해 PET 연구는 프로토콜에 포함되어있는 경우 방사성 붕괴의 양을 최소화하기 위해 즉시 PET 후 CLI를 수행합니다. </li><li> isoflurane 마취에서 빛을 꼭 챔버에서 동물을 배치합니다. 여러 쥐들이 처리량을 높이기 위해 동시에 배치 할 수 있습니다. </li><li> 3 분 노출 시간 (F / = 1, binning = 4를 중지)를 사용하여 이미지를 획득. 동일한 조명 설정 (램프 전압, 필터, F / 정지,보기의 분야 BINN 사용ING)는 모든 이미지를 얻을 수 있습니다. 배경 조직의 신호 강도를 계산하는 등쪽 피부 영역을 사용합니다. steradian (P / S / cm 2 / SR) 당 제곱 센티미터 당 초당 광자에 형광 방출을 정상화. </li></ol> 4. 대표 결과 CLI 및 PET 이미지 사이의 시각적 인 비교는 쉽게 수행 할 수 있습니다. 같은 양상과 장소면 하나 CLI 및 PET 이미지 측면에서 이미지에서 통일 규모 줄이 대표 패널 (그림 2A) CLI와 PET 모두 사전 처리에서 처리 쥐 H460 xenografts에서 크게 감소 신호를 공개한다는 점에서 볼 수 있습니다 후 에 3 일, 제안 상당한 치료 효과. 비교로서 적당히 변경되지 않은 신호로 증가는 같은 기간 (데이터가 게재되지 않음) 동안 치료 생쥐에서 관찰되었다. 혼자 육안 검사에 의해 하나는 시각적 인 아르 종양 대조 사이 좋은 농도가 있다는 것을 관찰 할 수CLI 및 PET에서 ized. 사실,이 영상 상관 관계는 항암제 치료 처방 (주 3에서 CLI와 PET 이미지를 비교하십시오)에 이차 종양의 중앙 괴사를 표시하기에 충분한 해상도를 갖추고 있습니다. 이미징 결과를 quantifications를 확인하고 상관 관계 분석이 수행 할 수 있습니다. CLI 및 PET 이미지와 선형 회귀를 통해 간단한 피팅의 Quantifications는 두 modalities가 실제로 훌륭한 상관 관계 (그림 2B, R 2 = 0.9309 18에 F-편명 치료 그룹을 시험)을하게되었다. 특히, 다른 종양 모델과 다른 항암제와의 CLI와 PET 이미징 연구의 모든 끼워 슬로프 따라서 선형 회귀하는 훌륭한 운동에도 모든 데이터 (데이터가 표시되지 않음) conglomerated 아르를 제안도 매우 가깝습니다. 두 대표 이미지는 이전 출판 (12)에서 구성된다. er.within 페이지 = &quot;항상&quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/4341/4341fig1.jpg" alt="그림 1"/> 그림 1. PET 및 CLI 연구 실험 설계의 도식. 종양은 어깨 지역에서 양자 이식 및 150-200mm 3 성장 할 수 있으며, 종양 - 베어링 생쥐는 하루 -1, 1, 3에서 PET와 CLI를 통해 생체 이미징에를 받게되었습니다했다. Bevacizumab 치료 일 0과 2에서 20 밀리그램 / kg의 2 주사에 의해 수행되었다. <img src="/files/ftp_upload/4341/4341fig2.jpg" alt="그림 2"/> 그림 2. (A) 생체 CLI 및 치료 (예정 스캔) 전 및 치료 (3 일) 후 Bevacizumab로 치료 H460 xenografts을 베어링 생쥐의 PET 이미지를합니다. (B) CLI와 PET의 대응 정량 분석 결과 (N = 3)과 상관 관계. 이미지 (6)에서 적응.arge.jpg &quot;대상 =&quot;_blank &quot;&gt; 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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	<li>Weissleder, R., Mahmood, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging.">Molecular imaging.</a> Radiology. 219 (2), 316 (2001).</li><li>Chen, K., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positron+emission+tomography+imaging+of+cancer+biology:+current+status+and+future+prospects.">Positron emission tomography imaging of cancer biology: current status and future prospects.</a> Semin. Oncol. 38 (1), 70 (2011).</li><li>Solomon, M., Liu, Y., Berezin, M. 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M., Jiang, H., 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=Intraoperative+imaging+of+tumors+using+Cerenkov+luminescence+endoscopy:+a+feasibility+experimental+study.">Intraoperative imaging of tumors using Cerenkov luminescence endoscopy: a feasibility experimental study.</a> J. Nucl. Med. , (2012).</li></ol>

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

CLI는 다양한 기초 과학 연구 응용 프로그램 및 심지어는 임상 사용 4,5,15,16,17에서 가능성을 발견 한 유망 분자 이미징 기술로 대두되고 있습니다. 이러한 훨씬 저렴하고, 더 많은 연구자에게 제공 짧은 획득 시간과 높은 처리량을 특징으로 사용하기 쉽게 오이 악기,,,의 사용에서 PET 줄기와 같은 기존의 핵 이미징 modalities 통해 CLI의 주요 장점. 또한, 어떤 CLI가 떨어져 일반적으로 오이의 설...

<table border="1"&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; 이름</strong</td&gt;<td<strong&gt; 회사 소개</strong</td&gt;<td<strong&gt; 카탈로그 번호</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; H460 세포 라인</td&gt;<td&gt; 미국 유형 문화 수집</td&gt;<td&gt; ATCC 번호 : HTB-177</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; RPMI 1640 중</td&gt;<td&gt; Invitrogen 생활 기술</td&gt;<td&gt; 12633-012</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 태아 소 혈청</td&gt;<td&gt; Invitrogen 생활 기술</td&gt;<td&gt; 10091-148</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 페니실린 / 스트렙토 마이신</td&gt;<td&gt; Invitrogen 생활 기술</td&gt;<td&gt; 15640-055</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 식염 인산 버퍼</td&gt;<td&gt; Invitrogen 생활 기술</td&gt;<td&gt; 10010-023</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; 여자 Athymic 누드 마우스</td&gt;<td&gt; 찰스 강 (Charles River) 연구소 주식회사</td&gt;<td&gt; 스트레인 번호 : 088</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td(Avastin)&gt; Bevacizumab</td&gt;<td&gt; Genentech / 로슈</td&gt;<td&gt; N / A</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; MicroPET 설치류 R4</td&gt;<td&gt; 지멘스 의료 솔루션 미국, 주식회사</td&gt;<td&gt; N / A</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td(Aerrane)&gt; Isoflurane</td&gt;<td&gt; 박스터</td&gt;<td&gt; 박스터 번호 : AHN3637</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; IVIS 스펙트럼</td&gt;<td&gt; 캘리퍼스 생명 과학</td&gt;<td&gt; N / A</td&gt;</tr&gt;</table

cerenkov luminescence imaging (cli) for cancer therapy monitoring

분자 이미징에서 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 및 광학 이미징 (오이)는 1-3 가장 중요하고 따라서 가장 널리 사용되는 modalities의 두 가지입니다. PET는 우수한 감도 및 정량화 능력 오이가 아닌 방사선, 상대적으로 저렴한 비용, 짧은 검사 시간, 높은 처리량, 기본적인 연구자 폭 넓은 가용성을위한 중요한하는 동안이 특징입니다. 그러나 두 modalities도 자신의 단점이 있습니다. 오이는 대부분의 제한된 조직 침투로 인해 생활 조직의 두께를 통해 눈에 띄는 분산 광 신호와 함께 잠복기 응용 프로그램에 제한되는 동안 PET는 가난한 공간적 해상도와 높은 가격을 앓고. 최근 PET와 오이 사이에 다리가 Cerenkov 발광 이미징 (CLI) 4-6의 발견과 함께 등장했다. CLI는 오이 악기 이미지 radionuclides에 Cerenkov 방사선 (CR)를 이용합니다 새로운 이미징 양상이다. 러시아어 노벨 laureate Alekseyevich Cerenkov와 그의 동료는 원래 1934 년에 CR을 발견했다. 이 대전 입자가 유전체 매체 7,8에서 superluminal 속도로 여행 할 때 방출 전자기 방사의 형태입니다. 대전 입자는 양전자 또는 전자 있는지, 그 원자의 전자를 생기죠하여 매체의 전자기 필드를 perturbs. 변위 전자가 바닥 상태로 돌아로 중단의 광자를 통과 한 후 방출됩니다. 예를 들어, 한 18 F의 붕괴는 물 5 세 광자의 평균을 생산 추정되었다. 의 출현 이후, CLI는 다른 4,5,9,10,11 중 생체 종양 이미징, 기자 유전자 이미징, radiotracer 개발, multimodality 이미징에 포함 잠복기 응용 프로그램의 다양한에서의 사용을 위해 조사되었습니다. CLI 지금까지 많은 성공을 거두며 이유 가장 중요한 이유는이 새로운 기술은 낮은 공동 활용이다세인트 만 등 PET와 같은 더 많은 비용과 적은 사용 가능한 핵 이​​미징 modalities에 의해 이미징 될하는 데 사용되는 이미지 radionuclides에 오이 다양한 가용성. 여기, 우리는 암 약물 치료를 모니터링하기 위해 CLI를 사용하는 방법을 제시한다. 우리 그룹은 최근 새로운 응용 프로그램을 조사하고 증명 개념 연구 12의 가능성을 확인했다. 우리는 CLI와 PET는 다른 종양의 xenografts 및 이미징 프로브에서 우수한 상관 관계를 전시하는 보여 주었다. 이 CLI는 기본적으로 PET와 같은 radionuclides를 시각화하는 CR의 overarching 원칙과 일치합니다. 이 잘 알려진 혈관 신생 억제제 13,14이기 때문에 우리의 치료 에이전트로, 우리는 (Genentech / 로슈 Avastin) Bevacizumab을 선택했습니다. 가까운 장래에이 기술의 성숙은 상당한 잠복기 약물 개발에 미치는 영향, 검사뿐만 아니라 치료를받을 환자의 치료 모니터링을 가지고 구상 할 수 있습니다.

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Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

잠복기 암 치료를 모니터링하기위한 Cerenkov 발광 이미징 (CLI)의 사용은 여기에 설명되어 있습니다. 이 방법은 Cerenkov 방사선 (CR) 및 방사성 동위 원소 표지 된 프로브를 시각화하는 광학 이미징 (오이)의 활용하므로 잠복기 치료 모니터링 및 약물 검사에서 PET에 대한 대안을 제공합니다.

암 치료 모니터링을위한 Cerenkov 발광 이미징 (CLI)

In  molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI)  are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring

13.6K 조회수.  Stanford University. 잠복기 암 치료를 모니터링하기위한 Cerenkov 발광 이미징 (CLI)의 사용은 여기에 설명되어 있습니다. 이 방법은 Cerenkov 방사선 (CR) 및 방사성 동위 원소 표지 된 프로브를 시각화하는 광학 이미징 (오이)의 활용하므로 잠복기 치료 모니터링 및 약물 검사에서 PET에 대한 대안을 제공합니다.

비디오: Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging

Following intracardiac delivery of MDA-MB-231-luc-D3H2LN cells to Nu/Nu mice, systemic metastases developed in the injected animals. Bioluminescence imaging using IVIS Spectrum was employed to monitor the distribution and development of the tumor cells following the delivery procedure including DLIT reconstruction to measure the tumor signal and its location.
Development of metastatic lesions to the bone tissues triggers osteolytic activity and lesions to tibia and femur were evaluated longitudinally using micro CT. Imaging was performed using a Quantum FX micro CT system with fast imaging and low X-ray dose. The low radiation dose allows multiple imaging sessions to be performed with a cumulative X-ray dosage far below LD50. A mouse imaging shuttle device was used to sequentially image the mice with both IVIS Spectrum and Quantum FX achieving accurate animal positioning in both the bioluminescence and CT images. The optical and CT data sets were co-registered in 3-dimentions using the Living Image 4.1 software. This multi-mode approach allows close monitoring of tumor growth and development simultaneously with osteolytic activity.

An experimental mouse model of bone metastasis was established following intracardiac delivery of luciferase expressing mammary tumor cells. Tumor development and resulted osteolytic lesion were monitored longitudinally with bioluminescence and micro CT imaging.

Bioluminescence 및 마이크로 중부 표준시 이미징과 함께 종양의 Metastases 및 Osteolytic 조직 손상을 모니터링

Following intracardiac delivery of MDA-MB-231-luc-D3H2LN cells to Nu/Nu mice, systemic metastases developed in the injected animals. Bioluminescence ...

연구

의학

Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Cell Invasion

A defining characteristic of cancer malignancy is invasion and metastasis 1. In some cancers (e.g. glioma 2), local invasion into surrounding healthy tissue is the root cause of disease and death. For other cancers (e.g. breast, lung, etc.), it is the process of metastasis, in which tumor cells move from a primary tumor mass, colonize distal sites and ultimately contribute to organ failure, that eventually leads to morbidity and mortality 3. It has been estimated that invasion and metastasis are responsible for 90&#37; of cancer deaths 4. As a result, there has been intense interest in identifying the molecular processes and critical protein mediators of invasion and metastasis for the purposes of improving diagnosis and treatment 5.
A challenge for cancer scientists is to develop invasion assays that sufficiently resemble the in vivo situation to enable accurate disease modeling 6. Two-dimensional cell motility assays are only informative about one aspect of invasion and do not take into account extracellular matrix (ECM) protein remodeling which is also a critical element. Recently, research has refined our understanding of tumor cell invasion and revealed that individual cells may move by elongated or rounded modes 7. In addition, there has been greater appreciation of the contribution of collective invasion, in which cells invade in strands, sheets and clusters, particularly in highly differentiated tumors that maintain epithelial characteristics, to the spread of cancer 8.
We present a refined method 9 for examining the contributions of candidate proteins to collective invasion 10. In particular, by engineering separate pools of cells to express different fluorescent proteins, it is possible to molecularly dissect the activities and proteins required in leading cells versus those required in following cells. The use of RNAi provides the molecular tool to experimentally disassemble the processes involved in individual cell invasion as well as in different positions of collective invasion. In this procedure, mixtures of fluorescently-labeled cells are plated on the bottom of a Transwell insert previously filled with Matrigel ECM protein, then allowed to invade "upwards" through the filter and into the Matrigel. Reconstruction of z-series image stacks, obtained by confocal imaging, into three-dimensional representations allows for visualization of collectively invading strands and analysis of the representation of fluorescently-labeled cells in leading versus following positions.

Models of tumor cell invasion into three-dimensional extracellular matrix better reflect the in vivo situation than two-dimensional motility assays. Using matrix invasion assays combined with confocal imaging of fluorescently-labeled cells, detailed information on invasion modes and the distinct contributions of leading versus following cells can be obtained.

모델링 및 3 차원 이미징 단체 셀 침략

A defining characteristic of cancer malignancy is invasion and metastasis 1. In some cancers (e.g. glioma 2), local invasion into surrounding healthy ...

Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy

Cancer therapies which are less toxic and invasive than their existing counterparts are highly desirable. The use of RF electric-fields that penetrate deep into the body, causing minimal toxicity, are currently being studied as a viable means of non-invasive cancer therapy. It is envisioned that the interactions of RF energy with internalized nanoparticles (NPs) can liberate heat which can then cause overheating (hyperthermia) of the cell, ultimately ending in cell necrosis.
In the case of non-biological systems, we present detailed protocols relating to quantifying the heat liberated by highly-concentrated NP colloids. For biological systems, in the case of in vitro experiments, we describe the techniques and conditions which must be adhered to in order to effectively expose cancer cells to RF energy without bulk media heating artifacts significantly obscuring the data. Finally, we give a detailed methodology for in vivo mouse models with ectopic hepatic cancer tumors.

We describe the protocols used to investigate the interactions of 13.56 MHz radiofrequency (RF) electric-fields with gold nanoparticle colloids in both non-biological and biological systems (in vitro/vivo). These interactions are being investigated for applications in cancer therapy.

비 침습 온열 암 치료를위한 금 나노 입자 및 생물 시스템과 고주파의 상호 작용을 평가하기위한 프로토콜

Cancer therapies  which are less toxic and invasive than their existing counterparts are highly  desirable. The use of RF electric-fields that penetrate ...

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely related to metabolism and energy expenditure, and its dysfunction is one important contributor for obesity and diabetes. Contrary to previous belief, recent PET/CT imaging studies indicated the BAT depots are still present in human adults. PET imaging clearly shows that BAT has considerably high uptake of 18F-FDG under certain conditions. In this video report, we demonstrate that Cerenkov luminescence imaging (CLI) with 18F-FDG can be used to optically image BAT in small animals. BAT activation is observed after intraperitoneal injection of norepinephrine (NE) and cold treatment, and depression of BAT is induced by long anesthesia. Using multiple-filter Cerenkov luminescence imaging, spectral unmixing and 3D imaging reconstruction are demonstrated. Our results suggest that CLI with 18F-FDG is a practical technique for imaging BAT in small animals, and this technique can be used as a cheap, fast, and alternative imaging tool for BAT research.

In this video report, we show the application of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for interscapular brown adipose tissue in mice under activated and depressed conditions.

견갑골 갈색 지방 조직의 Cerenkov 발광 이미징

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely ...

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of care consisting of surgical debulking and combination chemotherapy consisting of platinum and taxane compounds, almost 90% of patients recur within a few years. In these patients the development of chemoresistant disease limits the efficacy of currently available chemotherapy agents and therefore contributes to the high mortality. To discover novel therapy options that can target recurrent disease, appropriate animal models that closely mimic the clinical profile of patients with recurrent ovarian cancer are required. The challenge in monitoring intra-peritoneal (i.p.) disease limits the use of i.p. models and thus most xenografts are established subcutaneously. We have developed a sensitive optical imaging platform that allows the detection and anatomical location of i.p. tumor mass. The platform includes the use of optical reporters that extend from the visible light range to near infrared, which in combination with 2-dimensional X-ray co-registration can provide anatomical location of molecular signals. Detection is significantly improved by the use of a rotation system that drives the animal to multiple angular positions for 360 degree imaging, allowing the identification of tumors that are not visible in single orientation. This platform provides a unique model to non-invasively monitor tumor growth and evaluate the efficacy of new therapies for the prevention or treatment of recurrent ovarian cancer.

We describe a non-invasive animal imaging platform that allows the detection, quantification, and monitoring of ovarian cancer growth and recurrence. This intra-peritoneal xenograft model mimics the clinical profile of patients with ovarian cancer.

비 침습적 영상에 대한 생쥐 모델 검색 및 모니터 난소 암 재발

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy

Physicians considering stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) for the treatment of extracranial cancer targets must be aware of the sizeable risks for normal tissue injury and the hazards of physical tumor miss. A first-of-its-kind SBRT platform achieves high-precision ablative radiation treatment through a combination of versatile real-time imaging solutions and sophisticated tumor tracking capabilities. It uses dual-diagnostic kV x-ray units for stereoscopic open-loop feedback of cancer target intrafraction movement occurring as a consequence of respiratory motions and heartbeat. Image-guided feedback drives a gimbaled radiation accelerator (maximum 15 x 15 cm field size) capable of real-time &#177;4 cm pan-and-tilt action. Robot-driven &#177;60&#176; pivots of an integrated &#177;185&#176; rotational gantry allow for coplanar and non-coplanar accelerator beam set-up angles, ultimately permitting unique treatment degrees of freedom. State-of-the-art software aids real-time six dimensional positioning, ensuring irradiation of cancer targets with sub-millimeter accuracy (0.4 mm at isocenter). Use of these features enables treating physicians to steer radiation dose to cancer tumor targets while simultaneously reducing radiation dose to normal tissues. By adding respiration correlated computed tomography (CT) and 2-[18F] fluoro-2-deoxy-&#7429;-glucose (18F-FDG) positron emission tomography (PET) images into the planning system for enhanced tumor target contouring, the likelihood of physical tumor miss becomes substantially less1. In this article, we describe new radiation plans for the treatment of moving lung tumors.

Stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) involves the precise delivery of high-dose radiation to cancer tumor targets. A novel SBRT platform offers a first-of-its-kind gimbaled radiation accelerator mounted within a pivoting O-ring gantry capable of dynamic image-guided tumor tracking. Here, we describe dynamic tumor tracking for lung targets.

정위 절제 바디 방사선 치료에 대한 동적 폐 종양 추적

Physicians considering stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) for the treatment of extracranial cancer targets must be aware of the sizeable ...

An Organotypic High Throughput System for Characterization of Drug Sensitivity of Primary Multiple Myeloma Cells

In this work we describe a novel approach that combines ex vivo drug sensitivity assays and digital image analysis to estimate chemosensitivity and heterogeneity of patient-derived multiple myeloma (MM) cells. This approach consists in seeding primary MM cells freshly extracted from bone marrow aspirates into microfluidic chambers implemented in multi-well plates, each consisting of a reconstruction of the bone marrow microenvironment, including extracellular matrix (collagen or basement membrane matrix) and stroma (patient-derived mesenchymal stem cells) or human-derived endothelial cells (HUVECs). The chambers are drugged with different agents and concentrations, and are imaged sequentially for 96 hr through bright field microscopy, in a motorized microscope equipped with a digital camera. Digital image analysis software detects live and dead cells from presence or absence of membrane motion, and generates curves of change in viability as a function of drug concentration and exposure time. We use a computational model to determine the parameters of chemosensitivity of the tumor population to each drug, as well as the number of sub-populations present as a measure of tumor heterogeneity. These patient-tailored models can then be used to simulate therapeutic regimens and estimate clinical response.

We describe a high-throughput drug sensitivity assay for primary multiple myeloma cells. It consists of a reconstruction of the bone marrow microenvironment (including extracellular matrix and stroma) in multi-well plates, and a non-invasive method for longitudinal quantification of cell viability.

차 다발성 골수종 세포의 약물 민감도의 특성에 대한의 Organotypic 높은 처리량 시스템

In this work we describe a novel approach that combines ex vivo drug sensitivity assays and digital image analysis to estimate chemosensitivity and ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of stroke than relying on indirect measurements, and will be a potent and robust vascular research tool. We use an optical imaging approach that labels thrombi with a molecular imaging thrombus marker&#160;&#8212; a Cy5.5 near-infrared fluorescent (NIRF) probe that is covalently linked to the fibrin strands of the thrombus by the fibrin-crosslinking enzymatic action of activated coagulation factor XIIIa during the process of clot maturation. A micro-computed tomography (microCT)-based approach uses thrombus-seeking gold nanoparticles (AuNPs) functionalized to target the major component of the clot: fibrin. This paper describes a detailed protocol for the combined in vivo microCT and ex vivo NIRF imaging of thromboemboli in a mouse model of embolic stroke. We show that in vivo microCT and fibrin-targeted glycol-chitosan AuNPs (fib-GC-AuNPs) can be used for visualizing both in situ thrombi and cerebral embolic thrombi. We also describe the use of in vivo microCT-based direct thrombus imaging to serially monitor the therapeutic effects of tissue plasminogen activator-mediated thrombolysis. After the last imaging session, we demonstrate by ex vivo NIRF imaging the extent and the distribution of residual thromboemboli in the brain. Finally, we describe quantitative image analyses of microCT and NIRF imaging data. The combined technique of direct thrombus imaging allows two independent methods of thrombus visualization to be compared: the area of thrombus-related fluorescent signal on ex vivo NIRF imaging vs. the volume of hyperdense microCT thrombi in vivo.

This protocol describes the application of combined near-infrared fluorescent (NIRF) imaging and micro-computed tomography (microCT) for visualizing cerebral thromboemboli. This technique allows the quantification of thrombus burden and evolution. The NIRF imaging technique visualizes fluorescently labeled thrombus in excised brain, while the microCT technique visualizes thrombus inside living animals using gold-nanoparticles.

직접 대뇌 Thromboemboli 시각화를위한 결합 된 근적외선 형광 이미징 및 마이크로 계산 된 단층 촬영

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently labelled structures in large biological specimens, and is down to cellular resolution. Meanwhile, the constant refinement of underlying protocols and the enhanced availability of specialized commercial systems enable us to investigate the microstructure of whole mouse organs and even allow for the characterization of cellular behavior in various live-cell imaging approaches. Here, we describe a protocol for the spatial whole-mount visualization and quantification of the CD45+ leukocyte population in inflamed mouse hearts. The method employs a transgenic mouse strain (CD11c.DTR)that has recently been shown to serve as a robust, inducible model for the study of the development of fulminant fatal myocarditis, characterized by lethal cardiac arrhythmias. This protocol includes myocarditis induction, intravital antibody-mediated cell staining, organ preparation, and LSFM with subsequent computer-assisted image post-processing. Although presented as a highly-adapted method for our particular scientific question, the protocol represents the blueprint of an easily adjustable system that can also target completely different fluorescent structures in other organs and even in other species.

Here, we describe a light-sheet microscopy approach to visualize the cardiac CD45+ leukocyte infiltrate in a murine model of aseptic fulminant myocarditis, which is induced by the intratracheal diphtheria toxin treatment of CD11c.DTR mice.

Light Sheet Microscopy에 의한 심근 성 심근염의 Murine 모델에서의 백혈구 침윤의 정량적 시각화

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently ...

Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The appearance of a mass on certain magnetic resonance (MR) sequences can help differentiate a thrombus from competing diagnoses such as a tumor. T1 and T2 signal characteristics of a thrombus are related to the evolution of hemoglobin properties. A thrombus typically does not enhance following contrast administration, which also helps differentiation from a tumor. We also highlight the emerging role of T1 mapping in the evaluation of a thrombus, which can add another level of support in diagnosis. Prior to any CMR exam, patient screening and interviews are critical to ensure safety and to optimize patient comfort. Effective communication during the exam between the technologist and the patient promotes proper breath holding technique and higher quality images. Volumetric post processing and structured reporting are helpful to ensure that the radiologist answers the ordering services&#39; question and communicates these results effectively. Optimal pre-MR safety evaluation, CMR exam execution, and post exam processing and reporting allow for delivery of high quality radiological service in the evaluation of a suspected cardiac thrombus.

The goal of this article is to describe how cardiac magnetic resonance can be used for the evaluation and diagnosis of a suspected cardiac thrombus. The method presented will describe data acquisition as well as the pre-procedure and post-procedure protocol.

의심되는 심장 혈전의 평가를 위한 심장 자기 공명: 기존 및 신흥 기술

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...