우리는 자신의 소중한 도움을 나딘 HENN 및 렌드 Heerschap을 인정하고 싶습니다. 이 작품은 재생 의학의 네덜란드 연구소 (NIRM, FES0908), EU FP7 프로그램 ENCITE (건강 F5-2008-201842) 및 TargetBraIn (HEALTH-F2-2012-279017), 폭스 바겐 재단에서 부여 (에 의해 지원되었다 I/83 443), 과학 연구에 대한 네덜란드기구 (VENI 700.10.409 및 보았 노라 917.76.363), ERC (고급 그랜트 269019), 그리고 라드 바 우드 대학 네이 메헨 의료 센터 (AGIKO-2008-2-4).

주 : 동물을 포함한 모든 실험과 절차는 관련 윤리 지침에 따라 실시 및 표준 동물 관리 및 인도적 요구 사항을 준수해야합니다. 1. 셀 라벨 (Coincubation와 표준 프로토콜) <ol><li> (2 ㎖ 매체에서) 4 mg/10 6 세포의 농도로 미성숙 수지상에 19 F 레이블 추가 8. 혼합 부드럽게 소용돌이. </li><li> DC의 성숙 및 수확 전에 3 일 동안 레이블 세포를 품어. </li><li> 수지상를 수집하고 PBS 세척 적어도 3 배에 의해 초과 라벨을 제거합니다. 세포를 계산합니다. </li><li> 주사 또는 추가 테스트를위한 PBS의 작은 부피에 재현 탁. </li></ol> 참고 :이 프로토콜은 이러한 특정 수지상 및 레이블 관련이 있습니다. 이 프로토콜의 초점은 촬상에 이후 절차는 다른 간행물 8 최적화 및 여기에 포함 된 이미지에 샘플을 제조하는 단계이다 만 하였다. H줬어은, 절연, 문화와 특정 세포 유형의 라벨에 대한 프로토콜은 문헌에서 찾을 수 또는 연구원으로 최적화해야합니다 하나. 문헌에 사용 된 모든 다른 19 F 레이블의 요약은 다른 6 표시됩니다. 2. 19 F NMR을 사용하여 19 F / 셀의 결정 <ol><li> NMR 튜브에 표시된 세포의 알려진 숫자 (일반적으로 0.5 × 10 6, 충분한 신호 결과 숫자)를 놓습니다. </li><li> 5 % 트리 플루오로 아세트산 (TFA)의 10 μl를 추가합니다. TFA의 공진 주파수는 라벨과 중첩하기 때문에 적합하지 않으면, 바람직하게는 19 번의 F 공진과, 대체 가용성 화합물을 사용한다. </li><li> NMR 분광계에 샘플을 놓고 19 F 스펙트럼을 얻을 수 있습니다. 대역폭이 TFA (참고)와 에이전트 모두에 대한 충분한 지 확인합니다. </li></ol> 참고 : TR은 F 충분히 길어야한다ULL의 참조의 휴식과 샘플 회전 (튜브에서 가장 긴 T 1 성분의 약 5 배 T 1 휴식 시간을, 일반적으로 TR ~ 5-8 초). 일부 분석기는 주파수 로크 신호 D 2 O를 필요로한다. 표준 19 F 스펙트럼은 충분하다. 세포의 숫자가 낮은 경우 라벨의 세포 흡수가 좋지 않거나 경우 광범위한 평균 이상 세포 숫자가 필요합니다. 수정이 부분 여기에 대해 설명하기 위해 만든되지 않는 스펙트럼은, 기준 및 관련 라벨 봉우리 사이를 중심으로해야한다. <ol start="4"><li> 기준 시료 (또는 시료의 주 피크)의 피크 하에서 상대 영역을 계산하고, 다음 샘플 (19)의 F / 세포의 평균 수를 계산한다. </li></ol> 참고 : 전체 과정을 반복하고 통계적 유의성에 도달 할 정도로 광범위하게 평균을해야합니다. 이것은 MRI 스캐너 직접 분광법을 사용하여 또한 행해질 수있다. However,이 절차는 다수의 셀이 아닌 셀 사이의 변화 만 평균 19 F 로딩을 알 수 있습니다. 세포 흡수의 균일 성을 확인하는 19 F 에이전트에서 형광 구성 요소의 존재가 필요하므로 해당 셀의 흡수는 현미경을 사용하여 또는 유동 세포 계측법 분석 할 수 있습니다. 3. 세포 주입 - 실험 설계에 대한 고려 사항 인해 세포 추적, 세포가 많은 수에 집중한다 동물 모델의 19 F MRI의 상대적으로 가난한 감도는 생체 내 이미징에 성공적으로 필요합니다. 전형적인 감도 값은 10 (11) -10 (13) 불소 원자의 범위에있는 셀 로딩으로, 1,000 ~ 100,000 cells/voxel/1 열연에서 스캔 시간을 6 범위. 이 마취제의 선택에 영향을 미치는로 영상 세션의 수와 주파수는 신중하게 계획해야합니다. 그 이소 플루 란이 suitabl하지 않을 수도 있습니다19 F MRI에 대한 전자 이소 플루 란의 19 F의 공진 주파수가 사용되는 라벨 화합물에 가까운 경우. 영상 세션이 상당한 축적을 방지하기 위해 충분히 짧은 경우 이소 플루 란은 여전히​​ 적합 할 수있다. 몇몇 대안 마취제는 문헌 10,11 사용되고있다; 예 촬상 프로토콜에 포함된다. 마취제는 다른 마우스 종자 및 질병 모델에 맞게 최적화 할 필요가 있습니다. 4. 외부 19 F 참조 디자인 <ol><li> 정량화 (12) 19 F 신호의 알려진 양을 포함하는 외부 참조를 사용합니다. 주제에서 예상되는 것과 거의 유사한 것으로 기준의 신호 강도를 선택합니다. </li></ol> 주 : 기준 화합물이 휴식 매개 변수와 일치하는 셀 라벨과 같은 경우 일반적으로, 간단합니다. 공간 지역화없이 분광 시퀀스 또는 시퀀스가​​ 사용되는 경우, ACompound 다른 화학적 변화로 필요할 수 있습니다. <ol start="2"><li> 관심 (ROI)의 영역에 따라 필요에 따라 위치, 크기 및 참조의 모양을 수정합니다. 참고 : 참고로 균일 한 단면으로 튜브를 사용하는 것이 일반적으로 가장 쉬운 방법입니다. </li></ol> 5. 이미징 및 마우스 준비 <ol><li> 10 ㎎ / ㎖의 케타민 (ketamine) 원액을 2 ㎎ / ㎖ 자일 라진을 산출하기 위해 생리 식염수로 시중에서 케타민과 자일 라진 1시 10분 V / V를 희석. </li><li> 마우스가 이미지가되기 전에 구멍이 따뜻해질 수 있도록 스캐너 (일반적으로 따뜻한 공기)에 난방 시스템을 켭니다. </li><li> 100 ㎎ / kg 케타민을 주사 10 ㎎ / ㎏ 자일 라진 복강 마취를 시작합니다. 참고 :이 복용 CD1 (ICR) 및 NU-Foxn1의 뉴 8 주령의 수컷 마우스에 대해 테스트되었습니다. 다른 변종은 별도의 실험에서 최적화되어야한다 약간 다른 복용을 필요로 할 수도있다. 이 용량에 마취 마우스를 유지합니다시합 45 분. 주 : 동물이 발 핀치에 아무런 반응을 보이지 않고있는 경우 마취의 깊이는 일반적으로 충분하다. </li><li> 마취 후, 동물 크래들에 동물을 배치하고 MRI 동안 움직임을 방지하기 위해 고정시킨다. 필요한 경우, 다음 동물에 대한 외부 참조를 배치합니다. 참조 및 ROI (분사 셀의 예상 위치)은 모두 코일의 중심에 있어야한다. 동물은 주사하는 동안 생리 학적 모니터링을위한 온도와 호흡 조절에 연결해야합니다. </li><li> 긴 영상 세션 동안 건조 방지하기 위해 무균 눈 연고와 마우스의 눈을 감아 라. </li><li> 촬영 시간이 40 분을 초과하는 경우에는 동물이 일어날 수 있습니다 전에, 추가 케타민 / 자일 라진 주사에 대한 추가 카테터를 준비합니다. 케타민 (ketamine)과 자일 라진의 작업 솔루션과 위치 두 개의 피하 카테터. 마우스에게 처음 40 분 후 마취제의 추가 2.5 MG 매 20 분을 제공하는이 카테터를 사용하여. 필요한 경우, 상기 초기 주입 후, 카테터를 통해 추가로 0.5 밀리그램 자일 라진의 주사에 의해 100 분 마취을 연장. 모든 경우에, 실험 시간이 가능한 단말기 마취를 제외하고 3 시간을 초과하지 않아야합니다. </li><li> 마우스가 첫 번째 주사 후 직접 따뜻하게하고 37 ° C의 체온 유지되어 있는지 확인합니다. 이 프로토콜을 사용하여, &lt;80 %의 혈액 산소는 대기의 공기를 호흡​​에서 검출되었다. , 하강 혈액 산소화에서 부작용을 방지 산소 100 % (0.3 L / 분)을 사용. 체온과 호흡이 전체 실험을하는 동안과 동물의 전체 복구 할 때까지 제어 할 수 있어야합니다. 케타민 / 자일 라진에서 자발적 호흡 속도 (200-250/min) 매우 높은합니다. 호흡 패턴보다는 호흡 속도의 불규칙, 높은 복용량이 마취의 적합한 상태를 유지하는 것이 필요하다는 것을 나타낼 수 있습니다. 마우스가 afte 20 ~ 30 분 이내에 자연적으로 보게 될 것이다R 마취의 마지막 복용량. </li></ol> 참고 : 셀 추적의 경우,이 두 번 이상 같은 동물의 이미지가 필요합니다. 그 경우, 촬상 세션 학회 시스템 및 동물 용 지침에서 마취의 정리에 필요한 시간을 고려하여 스케줄한다. 6. 영상 1 H 조정 및 이미징 <ol><li> 투자 수익 (ROI)은 다른 슬라이스 방향과 낮은 해상도, 해부학 적 검사 (지역화)를 사용하여 등각에 있도록 스캐너 내부에 동물을 배치합니다. </li><li> 예를 들어, 코일 내부의 전체 볼륨에 글로벌 심 1 시간에 정규 shimming 프로토콜을 사용합니다. </li><li> 공급 업체에서 제공하는 조정 스캔을 사용하여, 미트 90 ° RF 펄스 1 밀리 초는 dB로 측정 송신기 전력 즉, 기준 펄스 이득 (RG)을 조정합니다. </li></ol> 참고 :이 조정 것RF 코일의 종류에 따라 다양하며, 19 F 주파수의 신호가 직접 조정을 위해 일반적으로 너무 낮기 때문에 19 F MRI 필수적이다. 결과적으로, RG의 추정은 1 H 신호에 대한 측정으로부터 만들어 져야한다. 표면 코일 RF 송신을 위해, 1 H의 RG는 동질 B 한 프로파일 볼륨 강대에 대하여, 그 부분을 통해 코일에 평행 한 평면으로 조정되어야 조절 실 설정은 덜 중요하다. <ol start="4"><li> 1 H 19 F RF 전송이 모두 동일 (단일 또는 이중 조정) RF 코일로 수행되는 경우에만 19 F 참조 펄스 게인 조정의 다음과 같은 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 이러한 촬상 셋업, 1 H에 코일 프로파일 (B 1 송신 필드) 고정 RG가 적용된 19 F 코일 프로파일에 비례해야, 즉 B 1,1 H = C * B 1,19 F 소품과 함께ortionality 일정 C. <ol><li> 그 코일 프로파일 특정 설정을위한 비례 확인하려면, 1 H와 19 F 플립 각도의지도를 취득 높은 (1:1 V 물에 19 F, 예를 들어, TFA를 농축 튜브 (B 1 보정에 다음 섹션 참조) / V) (그림 3) 사전에) 동일한 필드 -보기 (영상 범위를 사용하여. </li><li> 같은 RG를 사용하여, 두지도는 글로벌 인자 C.를 제외하고 동일한 지 확인 </li><li> 1 H RG가 결정되면,이 번호를주지. </li></ol></li><li> 수행 기존의 1 H MRI는 19 F 영상에 대한 해부학 적 기준으로 검사합니다. 세포 마커의 19 F 주파수에 튜닝 시스템과 19 F MR 스캔을 실시한다. 이상적으로 19 F MRI 스캔 것 같은 시야와 1 H MRI로 슬라이스 선택, 일반적으로 낮은 해상도 있지만.에게 동물은 즉시 이마 기로서 부활 할 수 있습니다NG가 완료됩니다. 화상 처리는 오프라인에서 수행 될 수있다. </li><li> 관계 dB 19F = dB 1H를 통해 19 F RG를 결정 -20 * 10 (C)를 ​​기록합니다. 별도의 시험 관내 실험에서 19 F 에이전트 주파수를 추정하고있다. </li></ol> 주 : 생체 내에서, 정확한 주파수가 다른 shimming 조건에 의한 실험을 실험과 약간 다를 수 있습니다. 가능하면 정확한 주파수 따라서 19 F MRS하여 각 실험에서 결정되어야 케미컬 시프트 아티팩트를 방지 할 수있다. 매우 낮은 19 F 신호에 대한 일반적인 검사는 글로벌 (펄스 취득) 분광법 (TR = 200 밀리 초, NEX = 3000, TA = 10 분, BW = 50 kHz에서) 일 것입니다. NEX 따라서 TA는, 극적으로 높은 19 F 신호에 대해 감소 될 수있다. 19 F 에이전트 주파수는 푸리에 변환 및 위상 보정 후의 스펙트럼으로부터 결정된다. NEX는 음원 정보의 수를 의미, TA는 획득 시간과 BW는 있습니다대역폭을 제공합니다. 참고 : 11.7T/16 cm 전용 동물 스캐너에 일반적인 이미지 매개 변수 (9)가있다 : 해부학 1 H 이미징 터보 스핀 에코 (TSE) 순서 TR / 효과적인 에코 시간 (TE의 EFF)과을 사용하여 스캔 = 2,200 msec/42.8 밀리 초, 여기에 8 에코, NEX는 = 2, 10 년 연속 1 mm 두께의 조각, FOV = 1.92 X 1.92 cm 2, 128 x 128의 행렬, 즉 150 X 150 X 1,000 μm의 3, TA = 1 분, BW = 50의 해상도 kHz와 선형 위상 인코딩 방식. 19 F 이미지는 동일한 순서와 일치하는 형상으로 획득하지만, 한 낮은 평면 해상도와 낮은 BW에 (NEX = 256, 48 x 48 매트릭스, 즉 400 X 400 X 1000의 해상도 μm의 3, TA = 57 분, BW = 10 kHz에서). <ol start="7"><li> B 1 보정 신호 의존하기 때문에 불균일 한 프로파일 B, 예 표면 코일 RF 코일을 이용하여, 19 F 데이터의 정량화를 방해 할뿐만 아니라 19 F 농도에뿐만 아니라 코일의 거리에. 소급 올바른 19 F 데이터에 순서대로 1 H 채널에 B 1지도를 획득. 이것은 1 H 및 19 F 코일 프로필 비례 계수 C를 제외한 동일하다는 것을 필요로하고, 충분한 1 H 배경 신호는 19 F.의 영역에 제공된다 19 F 스핀 에코 시퀀스의 보정의 예 프로토콜은 1 H 19 F 모두에 단일 조정 송 / 수신 표면 코일 튜너 블을 사용하여 제시하고 비례 B 1 프로파일 (13)에있다. <ol><li> 두 플립 각도 방법 (14)과 1 H 플립 각도의지도를 획득. 바로 아래 90 °의 추정 플립 각도와 기울기 에코 스캔 매우 긴 TR (&gt; 3 회 1 HT 1) 취득. 코일에 닫습니다. RG와 두 번째 그라데이션 에코 검사를 취득 = dB 1H -6, 즉 두 번 플립첫 번째 스캔의 각도. </li><li> 1 H 플립 각도를 계산, α, 복셀, 제 1 및 제 2 구배 에코 스캔 신호 강도 (SI)를 통해 (x, y, z)에서 : α (x, y, z) = 아르 코스 (SI GE, 1 ( x, y, z) / 2SI GE, 2 (x, y, z)) 14. 19 F 플립 각도로 인해 비례 B 1 프로파일 (요소 1 / C 제외)과 동일하다. 상호 (15), 신호 수신시 스핀 에코 시퀀스 (여기 플립 각도 α, 플립 각도 2α 다시 초점을 맞 춥니 다) 19 F 신호 강도의 감쇠 패러데이의 원리에 따라 수신 (X, Y, Z) ~ α (X, Y, AT &amp; T입니다 , z). 때문에 불완전 여기에 감쇠는 텍사스 (X, Y, Z) ~ 죄 3 (α (X, Y, Z)) 16 AT &amp; T이다. 전체 감쇠는 AT &amp; T는 = attRx * attTx = α의 *의 죄 3 (α) / 90 °로 기록됩니다. 완벽 90 ° / 180 ° 여자 / 재 집속 플립 각도의 경우에는 1로 표준화되어 있습니다. B (1) 수정19 F 화상 신호 강도 SI 19F, 19F CORR는 SI, CORR (x, y, z) = SI 19F (x, y, z) / ATT (x, y, z)을 통해 계산된다. </li><li> 다른 실험으로부터의 신호 강도와 비교 시야에서 정의한 19 F 농도 기준 관을 배치하고, 상기 기준의 평균 신호 SI 19F, corr를 정상화하기 위해. </li></ol></li></ol> 주의 : 다른 한 HB 1 / 플립 각도 매핑 방법이 사용될 수 있고, 다른 19 F 펄스 시퀀스 TX, 19F ATT의 수정을 요구한다. B1 보정 방식의 모든 종류의 세포 정량화 절차에서 추가 오류를 소개합니다. 정확한 셀 정량화 대전제이면 균질 B1 프로파일 RF 코​​일은 프로토콜의이 부분을 회피하는데 사용될 수있다. 7. 이미지 처리 <ol><li> 1 H 19 F 오버레이 이미지 만들기 <ol><li> 이미지 데이터를 내보내기최종 1 H 및 스캐너에서 19 F의 크기의 이미지. </li><li> 같은 ImageJ에 (프리웨어, NIH)과 같은 이미지 처리 프로그램에서 파일을 엽니 다. </li><li> 모든 이미지에 동일한 조정을 유지 필요 (자르기, 밝기, 대비)로 이미지 조정을 수행하십시오. 19 F 이미지는 일반적으로 해당하는 1 H 이미지에 맞게 높은 해상도로 업 스케일 할 필요가있을 것이다. </li><li> (이미지 J의 &quot;이미지&quot;메뉴에서 다른 룩업 테이블을 선택) 한 다음 신호를 집중하기 위해 해당 1 H 이미지에 오버레이 거짓 색상의 19 F의 이미지를 렌더링합니다. </li></ol></li><li> 19 F 정량화 <ol><li> 관련 세포 및 표시를 참조하여 19 F 이미지 (크기의 이미지)을 선택합니다. </li><li> 같은 이미지 J 등의 프로그램에서 관련 세포, 대상 (노이즈) 외부 참조 및 영역에의 ROI를 그립니다. </li><li> 명령이 분석 사용다음 측정 (또는 단순히 Ctrl 키 + M)이 지역 내에서의 평균 픽셀 강도를 계산하고, 자신의 영역입니다. S (세포) 세포를 통해 투자 수익 (ROI)의 평균 픽셀 강도를 참조하자. 전체 신호를 계산하는 볼륨 (= 면적 X 슬라이스 두께)에 의해 그것을 곱합니다. </li><li> SNR을 계산, 수식 SNR을 사용하여 예를 들어 = 0.65 X의 S (셀) / σ 여기서, σ (일반적으로 배경 공기에서) 어떤 화학 변화 이슈의 무료 샘플 외부의 투자 수익 (ROI)의 픽셀 강도의 표준 편차 17. SNR이 5 미만인 경우, 노이즈로 인한 신호에 대한 보정이 필요할 수 있고, 그 밖에 11 10 바와 같이 수행 될 수있다. </li><li> 그렇지 않으면, 레퍼런스 19 F의 농도에 의한 슬라이스 두께 (용적은 계산)에 의해 슬라이스의 참조 영역을 곱하여 기준 이상의 ROI에서의 신호에 대해 책임 19 F의 총량을 계산공지 균일하다고 가정된다. </li><li> 셀 (19) F의 양을 계산하는 기준 위에 전체 신호로 나누어 세포 이상의 ROI에서 전체 신호에 의해 그 값을 곱한다. </li><li> 섹션 2에서 계산 된 19 F / 셀에 대한 값으로 해당 번호를 분할하여 세포의 수를 계산한다. </li></ol></li></ol>

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Biol. 44, 261-264 (1999).</li><li>de Chickera, S. N., 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=Labelling+dendritic+cells+with+SPIO+has+implications+for+their+subsequent+in+vivo+migration+as+assessed+with+cellular+MRI.">Labelling dendritic cells with SPIO has implications for their subsequent in vivo migration as assessed with cellular MRI.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 6, 314-327 (2011).</li></ol>

저자는 공개 할 이익의 충돌이 없습니다.

여기에 설명 된 프로토콜은 생체 내 19 F MRI 세포 추적을위한 일반적인 절차를 설명합니다. 기술 공동 배양 방법에도 불구하고, 19 F 에이전트와 세포를 라벨에 대한 몇 가지 다른 프로토콜이 있습니다. 그러나, 공동 배양 가장 자주 사용되며 상기 형질 제 6 첨가하여 예를 최적화 할 수있다. 실제 셀 라벨링 프로토콜은 세포 유형에 의존 할 것이다. 만 키 표시 ?...

생체 내 세포 추적에 세포 치료제 1의 최적화 및 모니터링을 위해 필수적입니다. 그것의 비 침습적 인 특성으로, 영상은 생체 내에서 세포를 모니터링하는 훌륭한 기회를 제공합니다. 자기 공명 영상 (MRI)은 이온화 방사선 독립적이며 뛰어난 이미지 해상도 및 고유의 부드러운 조직의 대비를 할 수 있습니다. MRI 기반 세포 추적은 이미 흑색 종 환자 2 수지상 세포를 수행하기 위해 임상 적으로 사용되었습니다. 기존의 임상 MRI는 조직에서 모바일 물에 존재하는 1 H 핵에 실시한다. 그런 13 C, 19 F 및 23 나 다른 활성 핵에서 MRI를 수행하는 것도 가능하다. 그러나, 19 F MRI는 1 H. 이후 가장 높은 감도를 제공으로 생체 내 세포 추적에 성공적으로 적용되었습니다 조직에서 MRI-19 F 검출 내생의 부재에 대해 높은 신호 선택성 허용외인성 19 F 조영제의 검출 및 허용 화상 데이터로부터 직접적으로 불소 농도의 정량. 19 F MRI에 대한 자세한 설명은 3-5를 참조하십시오. 19 F MRI와 핵심 문제는 몇 개의 라벨이 복합 제제 6 향한 트렌드와 함께, 개발되었지만, 적합한 19 F 셀 라벨을 개발하고 최적화 할 필요가있다. 우리가 여기에서 설명하는 프로토콜은 10, 11를 추적하는 생체 정량적 19 F MRI 기반의 셀을 설명하는 첫 번째 기사를 포함하여 우리의 그룹 7-9으로 연구를 기반으로합니다. 19 F MRI를 사용하여 세포 추적의 일반적인 절차는 그림 1에 요약되어있다. 우리는 사용자 정의 - 만든 퍼플 루오로 카본 조영제 8을 사용하여 수지상 세포의 라벨 및 이미징을위한 일반적인 프로토콜을 설명합니다. 이미징 프로토콜은 세포 유형, 상표 및 동물 모델 다른 일반적으로 적용 할 수있다.여기에 설명 된 셀 타입 및 동물 모델은 예를 들어 이동해야하고, 따라서 우리는 세포 격리 및 라벨에 관한 세부 정보를 제공 할뿐만 아니라 촬상 프로토콜에 집중하지 않는다. 개조는 각각의 라벨, 세포 분류, 동물 모델, 촬상 설정에 필요한 것, 및 이들 문헌에서 찾을 수 또는 연구자에 의해 최적화 될 필요가있다. 일반적인 수정은 토론에 포함되어 있습니다.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>MFCD00131855</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>TFA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>76-05-1 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ketamine (Ketavet)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>778-551</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Xylazine (Rompun)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>QN05 cm92</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ophtosan </td>
			<td>Produlab Pharma</td>
			<td>2702</td>
			<td>eye ointment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Material name </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>MRI scanner</td>
			<td>Bruker Biospec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>NMR spectrometer</td>
			<td>Bruker Biospec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

in vivo 19f mri for cell tracking

생체 내에서 19 F MRI는 전리 방사선의 사용없이 정량적 셀 추적을 허용한다. 이는 인간에게 적용될 수있다 비침 기술이다. 여기, 우리는 셀 라벨, 영상 및 이미지 처리를 위해 일반적으로 프로토콜을 설명합니다. 여기에서 우리는 뮤린 면역 세포의 추적을위한 전형적인 마우스 모델에 초점 비록 기술은, 세포 유형 및 다양한 동물 모델에 적용 가능하다. 이러한 모든 모델에 관련된으로 셀 라벨의 가장 중요한 문제는, 설명합니다. 자세한 내용은 MRI 시스템과 각각의 설정에 따라 달라질 수 있지만, 마찬가지로 키 이미지 매개 변수가 나열되어 있습니다. 마지막으로, 우리는 정량화를위한​​ 이미지 처리 프로토콜을 포함한다. 이 변형을하고, 프로토콜의 다른 부분은 토론 섹션에서 평가됩니다. 여기에 설명 된 세부 절차에 기초하여, 사용자는 각각의 특정 세포 유형, 세포 라벨, 동물 모델 및 촬상 셋업 프로토콜을 적용해야한다. 참고 Protocol도만큼 임상 제한이 충족 될 때, 사람의 사용을 위해 적응 될 수있다.

여기에서 우리는 배수 림프절에 원점 복귀 19 F-라벨 세포의 이동과 관련된 프로토콜에 대한 일반적인 결과를 보여줍니다. 그림 2는 TFA 참조를 사용하여 10 6 표지 세포의 19 F NMR 스펙트럼을 보여줍니다. 프로토콜 (도 3)에서 설명한 촬상 설정 행했다. 생체 내 이미징을 위해, 우리는 쥐의 다리 사이에 배치 된 셀에 대해 사용 된 동일한 라벨의 ...

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In vivo 19F MRI for Cell Tracking

우리는 생체 표지 세포와 마우스 모델에서 MRI를 사용하여 생체 내 세포 추적을위한 일반적인 프로토콜을 설명합니다. 셀 라벨, 이미지 수집 처리 및 정량화를위한​​ 일반적인 프로토콜이 포함되어 있습니다.

세포 추적을위한 생체 19 F MRI에서

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

14.6K 조회수.  Radboud University Medical Center.  우리는 생체 표지 세포와 마우스 모델에서 MRI를 사용하여 생체 내 세포 추적을위한 일반적인 프로토콜을 설명합니다. 셀 라벨, 이미지 수집 처리 및 정량화를위한​​ 일반적인 프로토콜이 포함되어 있습니다. 

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Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in vivo demonstration of such cells has only recently been attained. Here, in vivo imaging techniques to investigate the role of endogenous osteogenic stem/progenitor cells (OSPCs) and their progeny in bone repair are provided. Using osteo-lineage cell tracing models and intravital imaging of induced microfractures in calvarial bone, OSPCs can be directly observed during the first few days after injury, in which critical events in the early repair process occur. Injury sites can be sequentially imaged revealing that OSPCs relocate to the injury, increase in number and differentiate into bone forming osteoblasts. These methods offer a means of investigating the role of stem cell-intrinsic and extrinsic molecular regulators for bone regeneration and repair.

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Quantitative measurement of bone progenitor function in fracture healing requires high resolution serial imaging technology. Here, protocols are provided for using intravital microscopy and osteo-lineage tracking to sequentially image and quantify the migration, proliferation and differentiation of endogenous osteogenic stem/progenitor cells in the process of repairing bone fracture.

순차<em&gt; 생체 내</em&gt; 골절 치료시 골 형성 줄기 / 전구 세포의 이미징

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

연구

의학

Candida albicans Biofilm Development on Medically-relevant Foreign Bodies in a Mouse Subcutaneous Model Followed by Bioluminescence Imaging

Candida albicans biofilm development on biotic and/or abiotic surfaces represents a specific threat for hospitalized patients. So far, C. albicans biofilms have been studied predominantly in vitro but there is a crucial need for better understanding of this dynamic process under in vivo conditions. We developed an in vivo subcutaneous rat model to study C. albicans biofilm formation. In our model, multiple (up to 9) Candida-infected devices are implanted to the back part of the animal. This gives us a major advantage over the central venous catheter model system as it allows us to study several independent biofilms in one animal. Recently, we adapted this model to study C. albicans biofilm development in BALB/c mice. In this model, mature C. albicans biofilms develop within 48 hr and demonstrate the typical three-dimensional biofilm architecture. The quantification of fungal biofilm is traditionally analyzed post mortem and requires host sacrifice. Because this requires the use of many animals to perform kinetic studies, we applied non-invasive bioluminescence imaging (BLI) to longitudinally follow up in vivo mature C. albicans biofilms developing in our subcutaneous model. C. albicans cells were engineered to express the Gaussia princeps luciferase gene (gLuc) attached to the cell wall. The bioluminescence signal is produced by the luciferase that converts the added substrate coelenterazine into light that can be measured. The BLI signal resembled cell counts obtained from explanted catheters. Non-invasive imaging for quantifying in vivo biofilm formation provides immediate applications for the screening and validation of antifungal drugs under in vivo conditions, as well as for studies based on host-pathogen interactions, hereby contributing to a better understanding of the pathogenesis of catheter-associated infections.

Candida albicans Biofilm Development on Medically-relevant Foreign Bodies in a Mouse Subcutaneous Model Followed by Bioluminescence Imaging

We present an experimental procedure of Candida albicans biofilm development in a mouse subcutaneous model. Fungal biofilms were quantified by determining the number of colony forming units and by a non-invasive bioluminescence imaging, where the amount of light that is produced corresponds with the number of viable cells.

생물 발광 영상에 이어 마우스 피하 모델의 의학 관련 외국 기관에 칸디다 알비 칸스 (Candida albicans)에 바이오 필름 ​​개발

Candida albicans biofilm development on biotic and/or abiotic surfaces represents a specific threat for hospitalized patients. So far, C. albicans ...

In Vivo Imaging and Tracking of Technetium-99m Labeled Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Equine Tendinopathy

Recent advances in the application of bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSC) for the treatment of tendon and ligament injuries in the horse suggest improved outcome measures in both experimental and clinical studies. Although the BMMSC are implanted into the tendon lesion in large numbers (usually 10 - 20 million cells), only a relatively small number survive (&#60;10%) although these can persist for up to 5 months after implantation. This appears to be a common observation in other species where BMMSC have been implanted into other tissues and it is important to understand when this loss occurs, how many survive the initial implantation process and whether the cells are cleared into other organs. Tracking the fate of the cells can be achieved by radiolabeling the BMMSC prior to implantation which allows non-invasive in vivo imaging of cell location and quantification of cell numbers.
This protocol describes a cell labeling procedure that uses Technetium-99m (Tc-99m), and tracking of these cells following implantation into injured flexor tendons in horses. Tc-99m is a short-lived (t1/2 of 6.01 hr) isotope that emits gamma rays and can be internalized by cells in the presence of the lipophilic compound hexamethylpropyleneamine oxime (HMPAO). These properties make it ideal for use in nuclear medicine clinics for the diagnosis of many different diseases. The fate of the labeled cells can be followed in the short term (up to 36 hr) by gamma scintigraphy to quantify both the number of cells retained in the lesion and distribution of the cells into lungs, thyroid and other organs. This technique is adapted from the labeling of blood leukocytes and could be utilized to image implanted BMMSC in other organs.

In Vivo Imaging and Tracking of Technetium-99m Labeled Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Equine Tendinopathy

This protocol describes the radiolabeling of equine mesenchymal stem cells and their implantation into tendon injuries in the horse in order to determine cell survival and tissue distribution using gamma scintigraphy.

말 건 병증에 골수 중간 엽 줄기 세포를 레이블 테크네튬 99m의 생체 ​​이미징 및 추적에서

Recent advances in the application of bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSC) for the treatment of tendon and ligament injuries in the horse suggest ...

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

Several in vivo pre-clinical studies in Polycystic Kidney Disease (PKD) utilize orthologous rodent models to identify and study the genetic and molecular mechanisms responsible for the disease, and are very convenient for rapid drug screening and testing of promising therapies. A limiting factor in these studies is often the lack of efficient non-invasive methods for sequentially analyzing the anatomical and functional changes in the kidney. Magnetic resonance imaging (MRI) is the current gold standard imaging technique to follow autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) patients, providing excellent soft tissue contrast and anatomic detail and allowing Total Kidney Volume (TKV) measurements.A major advantage of MRI in rodent models of PKD is the possibility for in vivo imaging allowing for longitudinal studies that use the same animal and therefore reducing the total number of animals required. In this manuscript, we will focus on using Ultra-high field (UHF) MRI to non-invasively acquire in vivo images of rodent models for PKD. The main goal of this work is to introduce the use of MRI as a tool for in vivo phenotypical characterization and drug monitoring in rodent models for PKD.

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

The use of ultra-high field MRI as a non-invasive way to obtain phenotypic information of rodent models for polycystic kidney disease and to monitor interventions is described. Compared with the traditional histological approach, MRI images can be acquired in vivo, allowing for longitudinal follow-up.

대한 다낭성 신장 질환의 작은 설치류 모델에서 매우 높은 필드 MRI의 사용<em&gt; 생체</em&gt; 표현형 의약품 모니터링

Several in vivo pre-clinical studies in Polycystic Kidney Disease (PKD) utilize orthologous rodent models to identify and study the genetic and molecular ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic patient tumors in different assays1. Human tumor xenografts represent the gold standard with respect to tumor biology, drug discovery, and metastasis research 2-4. Tumor xenografts can be derived from different types of material like tumor cell lines, tumor tissue from primary patient tumors4 or serially transplanted tumors. When propagated in vivo, xenografted tissue is infiltrated and vascularized by cells of mouse origin. Multiple factors such as the tumor entity, the origin of xenografted material, growth rate and region of transplantation influence the composition and the amount of mouse cells present in tumor xenografts. However, even when these factors are kept constant, the degree of mouse cell contamination is highly variable.
Contaminating mouse cells significantly impair downstream analyses of human tumor xenografts. As mouse fibroblasts show high plating efficacies and proliferation rates, they tend to overgrow cultures of human tumor cells, especially slowly proliferating subpopulations. Mouse cell derived DNA, mRNA, and protein components can bias downstream gene expression analysis, next-generation sequencing, as well as proteome analysis 5. To overcome these limitations, we have developed a fast and easy method to isolate untouched human tumor cells from xenografted tumor tissue. This procedure is based on the comprehensive depletion of cells of mouse origin by combining automated tissue dissociation with the benchtop tissue dissociator and magnetic cell sorting. Here, we demonstrate that human target cells can be can be obtained with purities higher than 96% within less than 20 min independent of the tumor type.

Human tumor xenografts are vascularized and infiltrated by cells of mouse origin during the growth phase in vivo. To circumvent the bias caused by these contaminating cells during downstream analysis, we developed a method allowing for comprehensive depletion of all mouse cells by magnetic cell sorting.

인간 종양 이종 이식에서 마우스 세포의 고갈은 크게 대상 세포의 다운 스트림 분석을 향상

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of cerebral malaria can be difficult. We present an experimental mouse model of cerebral malaria that shares multiple features of the human disease, including edema and microvascular pathology. Using magnetic resonance imaging (MRI), we can detect and track the blood-brain barrier disruption, edema development, and subsequent brain swelling. We describe multiple MRI techniques that can visualize these pertinent pathological changes. Thus, we show that MRI represents a valuable tool to visualize and track pathological changes, such as edema, brain swelling, and microvascular pathology, in vivo.

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

We describe a mouse model of experimental cerebral malaria and show how inflammatory and microvascular pathology can be tracked in vivo using magnetic resonance imaging.

자기 공명 영상을 이용한 실험용 뇌 말라리아 모델에서의 부종 발달 및 미세 혈관 병리학 적 추적

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The amount of the different tissues in the callus provides important information on the fracture healing progress. Available in vivo techniques to longitudinally monitor the callus tissue development in preclinical fracture-healing studies using small animals include digital radiography and &#181;CT imaging. However, both techniques are only able to distinguish between mineralized and non-mineralized tissue. Consequently, it is impossible to discriminate cartilage from fibrous tissue. In contrast, magnetic resonance imaging (MRI) visualizes anatomical structures based on their water content and might therefore be able to noninvasively identify soft tissue and cartilage in the fracture callus. Here, we report the use of an MRI-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice. The experiments demonstrated that the fixator and a custom-made mounting device allow repetitive MRI scans, thus enabling longitudinal analysis of fracture-callus tissue development.

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

The evaluation of tissue development in the fracture callus during endochondral bone healing is essential to monitor the healing process. Here, we report the use of a magnetic resonance imaging (MRI)-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice.

Vivo에서 골절 뼈 쥐 마우스 대 퇴 골에 대 한 MRI-호환 Osteosynthesis 장치를 사용 하 여 치료 기간 동안 굳은 살 개발의 평가

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Whole-brain Segmentation and Change-point Analysis of Anatomical Brain MRI&#8212;Application in Premanifest Huntington's Disease

Recent advances in MRI offer a variety of useful markers to identify neurodegenerative diseases. In Huntington&#39;s disease (HD), regional brain atrophy begins many years prior to the motor onset (during the &#34;premanifest&#34; period), but the spatiotemporal pattern of regional atrophy across the brain has not been fully characterized. Here we demonstrate an online cloud-computing platform, &#34;MRICloud&#34;, which provides atlas-based whole-brain segmentation of T1-weighted images at multiple granularity levels, and thereby, enables us to access the regional features of brain anatomy. We then describe a regression model that detects statistically significant inflection points, at which regional brain atrophy starts to be noticeable, i.e. the &#34;change-point&#34;, with respect to a disease progression index. We used the CAG-age product (CAP) score to index the disease progression in HD patients. Change-point analysis of the volumetric measurements from the segmentation pipeline, therefore, provides important information of the order and pattern of structural atrophy across the brain. The paper illustrates the use of these techniques on T1-weighted MRI data of premanifest HD subjects from a large multicenter PREDICT-HD study. This design potentially has wide applications in a range of neurodegenerative diseases to investigate the dynamic changes of brain anatomy.

Whole-brain Segmentation and Change-point Analysis of Anatomical Brain MRI&amp;#8212;Application in Premanifest Huntington&#039;s Disease

This paper describes a statistical model for volumetric MRI data analysis, which identifies the &#34;change-point&#34; when brain atrophy begins in premanifest Huntington&#39;s disease. Whole-brain mapping of the change-points is achieved based on brain volumes obtained using an atlas-based segmentation pipeline of T1-weighted images.

전체 두뇌 세분화 및 해 부 뇌 MRI의 변화 포인트 분석-Premanifest Huntington의 질병에 응용

Recent advances in MRI offer a variety of useful markers to identify neurodegenerative diseases. In Huntington&#39;s disease (HD), regional brain atrophy ...

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

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

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

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

정량 [18F]-Naf-PET-MRI 분석 은 얼굴 투박성 요통 환자에서 동적 뼈 회전율의 평가를 위한

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

An Ex Vivo Tissue Culture Model for Fibrovascular Complications in Proliferative Diabetic Retinopathy

Diabetic retinopathy (DR) is the most common microvascular complication of diabetes and one of the leading causes of blindness in working-age adults. No current animal models of diabetes and oxygen-induced retinopathy develop the full-range progressive changes manifested in human proliferative diabetic retinopathy (PDR). Therefore, understanding of the disease pathogenesis and pathophysiology has relied largely on the use of histological sections and vitreous samples in approaches that only provide steady-state information on the involved pathogenic factors. Increasing evidence indicates that dynamic cell-cell and cell-extracellular matrix (ECM) interactions in the context of three-dimensional (3D) microenvironments are essential for the mechanistic and functional studies towards the development of new treatment strategies. Therefore, we hypothesized that the pathological fibrovascular tissue surgically excised from eyes with PDR could be utilized to reliably unravel the cellular and molecular mechanisms of this devastating disease and to test the potential for novel clinical interventions. Towards this end, we developed a novel method for 3D ex vivo culture of surgically-excised patient-derived fibrovascular tissue (FT), which will serve as a relevant model of human PDR pathophysiology. The FTs are dissected into explants and embedded in fibrin matrix for ex vivo culture and 3D characterization. Whole-mount immunofluorescence of the native FTs and end-point cultures allows thorough investigation of tissue composition and multicellular processes, highlighting the importance of 3D tissue-level characterization for uncovering relevant features of PDR pathophysiology. This model will allow the simultaneous assessment of molecular mechanisms, cellular/tissue processes and treatment responses in the complex context of dynamic biochemical and physical interactions within the PDR tissue architecture and microenvironment. Since this model recapitulates PDR pathophysiology, it will also be amenable for testing or developing new treatments.

Here, we present a protocol to study the pathophysiology of proliferative diabetic retinopathy by using patient-derived, surgically-excised, fibrovascular tissues for three-dimensional native tissue characterization and ex vivo culture. This ex vivo culture model is also amenable for testing or developing new treatments.

증식 성 당뇨 망막 증에 Fibrovascular 합병증에 대 한 전 비보 조직 문화 모델

Diabetic retinopathy (DR) is the most common microvascular complication of diabetes and one of the leading causes of blindness in working-age adults. No ...