Este trabalho foi financiado, em parte, pela Fundação Canadense para Inovação.

1. Preparação do Sistema <ol><li> Limpar o volume de captura de qualquer material reflexivo que pode ser observado pelas câmeras. Isso diminui as chances de reais de pele à base de marcadores sendo confundidos com marcadores fundo estacionário durante o teste de movimento e melhora a precisão geral da sessão. </li><li> Calibrar as câmeras apontando todas as câmaras em marcadores fixos em posições fixas dentro do laboratório. Estenda a calibração estática para movimentos dinâmicos usando marcadores móveis colocados a distâncias conhecidas. Certifique-se de cobrir a maior parte do volume de captura possível para otimizar a calibração. </li><li> Organizar todos os materiais (marcadores reflectores, dispositivos de medição, etc), a ser utilizados para a preparação do paciente. Isto melhora a eficiência durante o teste e reduz a carga do paciente. </li></ol> 2. Preparação do paciente <ol><li> Expor a pele tanto quanto possível ao longo das juntas e segmentos do corpo destinados a ser medido. Minimizar o amount de roupas largas e assegurar que quaisquer peças de roupa que podem interferir com a capacidade das câmeras para visualizar os marcadores reflexivos são limitadas. Isto pode ser feito usando uma fita ou clipes. Sempre que possível, assegurar que os marcadores são fixados directamente na pele. </li><li> Preparar a pele para fixação marcador. Barbear ou abrasão da superfície pode ser necessário nos casos em que o cabelo está presente ou quando a superfície da pele é excessivamente sweaty ou oleosa. Limpar a área clara usando álcool ou um líquido semelhante pode ser útil. Estes passos são importantes para maximizar a aderência entre o marcador e a pele, e para impedir que os marcadores de cair. </li><li> Palpar-chave para anatómicas com base no marcador definido para ser utilizado. Marcando a pele no marco real irá melhorar a precisão para a colocação do marcador e fornecer as informações necessárias em casos de marcadores que caem durante a avaliação. </li><li> Marcadores apor reflexivo sobre os pontos anatômicos de acordo com oespecificações do conjunto de marcadores. A maioria dos conjuntos de marcadores irá incluir um mínimo de 12-15 marcadores colocados bilateralmente sobre os membros inferiores e vários marcos anatômicos do corpo superior. É importante notar que a capacidade de re-criar o movimento do esqueleto real dependerá da localização da pele à base de marcadores. Como tal, a consideração cuidadosa deve ser feita a determinação do modelo biomecânico a ser utilizado. </li><li> Tomar medidas para importantes dados antropométricos, se necessário. Dependendo do modelo biomecânico, estes dados podem ser necessários para calcular o comprimento do segmento, posições de centros conjuntos de rotação e, em geral propriedades inerciais dos segmentos de móveis e membros durante o processamento off-line de dados biomecânicos. </li></ol> 3. Análise de Movimento e Entrega de feedback em tempo real <ol><li> Ter o suporte de objecto no meio do volume de captura para uma tentativa inicial estático com uma duração de aproximadamente 3 segundos. Este julgamento é necessário para garantir que todo o relemarcadores vant são visíveis e orientações para o cálculo do segmento. </li><li> Usando o software de coleta de dados, etiqueta todos os marcadores de forma apropriada e criar um modelo específico para as características antropométricas de cada indivíduo. Correspondência de colocação marcador para o tamanho do corpo individual irá melhorar o acompanhamento em tempo real e análise de dados. É especialmente importante para criar um modelo de movimento que pode incorporar redundâncias de posicionamento marcador. Nos casos em que a oclusão marcador ou drop-off ocorre, a capacidade de utilizar as posições de marcadores adicionais se necessário para produzir a característica apropriada cinemático e manter visualização em tempo real sem intervalos nos dados. </li><li> Realizar uma análise inicial de movimento julgamento que durou 10-30 seg. Isto é necessário para obter dados de linha de base e pode também ser utilizado como o primeiro mecanismo de fornecer realimentação dos resultados para o paciente. Consulta com o paciente sobre achados relevantes é importante para ajudar na lear do motorning necessária quando se produzem novos padrões de movimento. </li><li> Ter o terapeuta explicar o objetivo da modificação movimento pretendido. Isto deve incluir ambos os raciocínios biomecânicos e clínicos para a modificação e como ele é exclusivo para a patologia dado. Demonstração da modificação movimento, o terapeuta irá melhorar a aprendizagem motora por parte do paciente. A modificação movimento será tipicamente determinada com base na apresentação biomecânico e clínico do paciente durante o tratamento, ou a questão de investigação para ser analisado se apenas para fins de investigação. </li><li> Comece a sessão movimento de reciclagem. Se estiver usando uma escada rolante, que o motivo de escolher o seu próprio ritmo preferido e fornecer um par de minutos para atingir um estado de equilíbrio. Isso também permite que o paciente se tornar familiar e confortável com o equipamento, experimental set-up, e protocolo. </li><li> Fornecer feedback para o paciente durante a execução do movimento. Isto pode assumir a forma de dife muitosrentes abordagens, ea combinação destes é benéfico durante o treinamento mais cedo. Comece com métodos menos técnicos, como resposta verbal e progresso em tempo real biofeedback. Utilização em tempo real de biofeedback deve sempre incluir uma exibição clara de um máximo de uma variável de resultado de cada vez. </li><li> Proporcionar tempo suficiente para que o paciente para praticar o novo movimento. Aprendizagem motora eficaz não é alcançado instantaneamente. Em vez disso, a prática constante das características do movimento novas ajudará a assegurar reformulação do programa motor responsável por esse movimento. Uma intervenção de requalificação típico pode exigir 8-10 sessões de treinamento focadas, cada um durando entre 30 e 60 min. </li></ol> 4. Paciente De-briefing e sessões de formação subsequentes <ol><li> Discutir as descobertas importantes e os resultados da sessão com o paciente. Fatores importantes para se concentrar deve incluir a variação de desempenho, a adesão ao movimento prescrito modifcação e descrição mais detalhada da razão e importância da modificação. </li><li> Obter informação relativamente a sessão do paciente. Dado que as preferências de cada paciente, provavelmente, diferentes, pode ser necessário modificar a distribuição da intervenção para um determinado indivíduo. Estes devem ser identificados precocemente para otimizar a eficácia. </li><li> Determinar o plano para as sessões de formação subsequentes, caso seja necessário. Se uma intervenção multi-sessão é escolhido, sessões de treinamento subseqüentes devem usar uma abordagem feedback desbotada para melhorar a aprendizagem motora. Fornecer menos feedback geral e alternar entre blocos de tempo de retorno e sem retorno em sessões futuras. </li></ol>

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	<li>Ivanenko, Y. P., Poppele, R. E., Lacquaniti, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+control+programs+and+walking.">Motor control programs and walking.</a> Neuroscientist. 12, 339-348 (2006).</li><li>Woodford, H., Price, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EMG+biofeedback+to+improve+lower+extremity+function+after+stroke.">EMG biofeedback to improve lower extremity function after stroke.</a> Cochrane Database Syst. Rev. 2007, CD004585 (2007).</li><li>Moreland, J. D., Thomson, M. A., Fuoco, A. 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Ther. 90, 1123-1134 (2010).</li><li>Miyazaki, T., Wada, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+load+at+baseline+can+predict+radiographic+disease+progression+in+medial+compartment+knee+osteoarthritis.">Dynamic load at baseline can predict radiographic disease progression in medial compartment knee osteoarthritis.</a> Ann. Rheum. Dis. 61, 617-622 (2002).</li><li>Barrios, J., Crossley, K., Davis, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+retraining+to+reduce+the+knee+adduction+moment+through+real-time+visual+feedback+of+dynamic+knee+alignment.">Gait retraining to reduce the knee adduction moment through real-time visual feedback of dynamic knee alignment.</a> J. Biomech. 43, 2208-2213 (2010).</li><li>Hunt, M. A., Simic, M., Hinman, R. S., Bennell, K. L., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+a+gait+retraining+strategy+for+reducing+knee+joint+loading:+Increased+trunk+lean+guided+by+real-time+biofeedback.">Feasibility of a gait retraining strategy for reducing knee joint loading: Increased trunk lean guided by real-time biofeedback.</a> J. Biomech. 44, 943-947 (2011).</li><li>Simic, M., Hunt, M. A., Bennell, K. L., Hinman, R. S., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trunk+lean+gait+modification+and+knee+joint+load+in+people+with+medial+knee+osteoarthritis:+The+effect+of+varying+trunk+lean+angles.">Trunk lean gait modification and knee joint load in people with medial knee osteoarthritis: The effect of varying trunk lean angles.</a> Arthritis Care Res. , (2012).</li><li>Hunt, M. A., Simic, M., Hinman, R. S., Bennell, K. L., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+a+gait+retraining+strategy+for+reducing+knee+joint+loading:+Increased+trunk+lean+guided+by+real-time+biofeedback.">Feasibility of a gait retraining strategy for reducing knee joint loading: Increased trunk lean guided by real-time biofeedback.</a> J. Biomech. , (2010).</li><li>Mundermann, A., Asay, J., Mundermann, L., Andriacchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implications+of+increased+medio-lateral+trunk+sway+for+ambulatory+mechanics.">Implications of increased medio-lateral trunk sway for ambulatory mechanics.</a> J. Biomech. 41, 165-170 (2008).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Feedback em tempo real do desempenho durante os movimentos, tais como caminhada pode ser um precioso auxiliar para abordagens de análise padrão de movimento. Embora incipiente relativa, a investigação sobre modificações específicas das deslocações e discreto certamente beneficiar da capacidade de produzir a modificação desejada com precisão e em tempo real. Por exemplo, se o paciente necessitar de uma quantidade específica de modificação de movimento, esta quantidade pode ser medida e fornecida durante o ...

Qualquer mudança significativa com a estrutura músculo-esquelética ou neuromuscular do membro inferior terá provavelmente um impacto nas características de movimento e função física associada. Assim, melhora na função física é um importante resultado de qualquer intervenção de reabilitação. Normais movimentos repetitivos como caminhadas geralmente são regidos por programas motores que contêm as informações necessárias para o controle necessário ativar os músculos com a intensidade correta e tempo 1. Estes programas motores são necessários para melhorar o automatismo do movimento, reduzindo assim a quantidade de controlo dedicado ao movimento e permitindo atenção a ser pago para outras tarefas de nível mais elevado. No entanto, tendo em conta o papel dos programas motores em movimento e o facto de que estes programas são refinados ao longo de vários anos, o desempenho mudando movimento após a lesão ou doença é um empreendimento difícil. Tradicionalmente, o movimento de reciclagem Interventíons têm sido baseada em fornecer feedback de desempenho suficiente movimento para garantir que a nova informação é incorporada no programa motor novo e em desenvolvimento. Abordagens simples, mas eficaz, incluem feedback verbal com instruções globais (por exemplo, &quot;dobrar mais&quot;, &quot;manter o joelho reto&quot;), bem como os mecanismos de fornecimento de feedback visual, tais como o uso de um espelho ou dispositivos de gravação de vídeo. Embora essas estratégias indiretas são úteis, especialmente em ambientes clínicos com recursos limitados, eles são limitados pela dificuldade em fornecer medidas discretas e quantificáveis ​​de variáveis ​​de movimento. Como resultado, completando estas técnicas com outros métodos mais diretos de feedback, provavelmente, melhorar o motor re-aprendizagem desejada. Há muita aceitação nas comunidades de pesquisa e clínica que fornecer feedback de discretos, os resultados quantificáveis ​​de características de movimento pode melhorar o desempenho durante uma retraini movimento<html> intervenção ng. Por exemplo, o feedback visual ou auditivo instantânea de intensidade de ativação muscular usando aparelhos de biofeedback eletromiográfico tornou-se um esteio na reabilitação do movimento, particularmente em pessoas com AVC 2-3, paralisia cerebral 4, ou hemiplegia crônica 5. Em contraste, o feedback da cinemática do movimento (ângulos articulares e segmento) provou ser menos utilizado devido à dificuldade de avaliar e medir esses resultados com rapidez e precisão. De fato, embora quantitativa, a análise laboratorial das características de movimento proeminente na pesquisa biomecânica e começou a ser incorporada no ambiente clínico, a grande maioria do uso de análise de movimento é reservado para análise offline após o teste. No entanto, há um número crescente de estudos na literatura de que está a utilizar as novas tecnologias para fornecer feedback de medidas de marcha, como forma de melhorar a eficácia do movimento de reciclagem 6. ve_content &quot;&gt; Uma patologia que está sendo investigado por uso de recursos em tempo real de biofeedback integrados com sistemas de análise de padrão de movimento é a osteoartrose do joelho (OA). Estudos recentes têm utilizado feedback em tempo real da cinemática da marcha projetados especificamente para reduzir a carga de passagem a articulação do joelho, quantificada através do momento de adução externo do joelho -. fator de risco reconhecido para a OA progressão 7 Por exemplo, estudos têm utilizado em tempo real biofeedback de magnitudes de ângulo coxa 8 ou ângulo do tronco 9-10 Hunt et al 11 forneceu um. visualização em tempo real do ângulo do tronco na frente dos participantes durante a caminhada ensaios e mostrou a capacidade de aumentar tronco exibiu magra dentro de uma única sessão de treinamento, com reduções acompanhados em magnitudes momento de adução do joelho. Em contraste, Barrios et al 8 realizou uma sessão de oito intervenção marcha reciclagem focado na modificação do joelho plano dinâmico frontalângulo durante a postura e mostraram reduções significativas nos valores momento de adução do joelho após a intervenção de um mês em relação à linha de base. Estes estudos, e estudos semelhantes, ter invocado a capacidade de medir, analisar e exibir a variável de interesse para o paciente em uma base contínua. Esta área emergente de pesquisa tem implicações clínicas para pacientes com uma variedade de patologias que as características do movimento de impacto. Usando exemplos de alterações cinemáticas relevantes para osteoartrite (OA) do joelho, o objetivo deste artigo é descrever os métodos necessários para conduzir uma intervenção movimento reciclagem usando em tempo real biofeedback de andar desempenho.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários (opcional) </td></tr><tr><td> Marcadores refletivos </td><td> Projeto 3x3 </td><td></td><td> 12 mm de diâmetro </td></tr><tr><td> Fita discos marcador </td><td> Descartáveis ​​desconto </td><td> TD-22 Collar Eletrodo, 8 mm </td><td> Uso projetado é como os colares de eletrodos </td></tr><tr><td> Análise de câmeras de movimento </td><td> Movimento Analysis Corporation </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Biofeedtrak </td><td> Movimento Analysis Corporation </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matlab </td><td> Os Mathworks </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

movement retraining using real-time feedback of performance

Qualquer modificação do movimento - especialmente padrões de movimento que foram aperfeiçoadas ao longo de vários anos - requer re-organização dos padrões neuromusculares responsáveis ​​para governar o desempenho movimento. Essa aprendizagem do motor pode ser aumentada através de uma série de métodos que são utilizados em investigação e cenários clínicos semelhantes. No gabarito, verbal geral do desempenho em tempo real ou o conhecimento de resultados após o movimento é comumente usado clinicamente como um meio preliminar de incutir aprendizagem motora. Dependendo da preferência do paciente e estilo de aprendizagem, feedback visual (por exemplo, através do uso de um espelho ou diferentes tipos de vídeo) ou orientação proprioceptiva utilizando toque terapeuta, são usados ​​para complementar as instruções verbais do terapeuta. Na verdade, uma combinação dessas formas de feedback é comum na prática clínica para facilitar a aprendizagem motora e otimizar resultados. Laboratorial movimento, quantitativaanálise tem sido um pilar em ambientes de pesquisa para fornecer uma análise precisa e objetiva de uma variedade de movimentos em populações saudáveis ​​e feridos. Enquanto os mecanismos reais de capturar os movimentos podem ser diferentes, todos os sistemas de análise de movimento atuais contam com a capacidade de acompanhar o movimento dos segmentos corporais e articulações e usar equações estabelecidas de movimento para quantificar padrões de movimento-chave. Devido a limitações na aquisição e velocidade de processamento, análise e descrição dos movimentos tradicionalmente ocorreu desligada após a conclusão de uma sessão de testes dado. Este artigo irá destacar um novo suplemento às técnicas de movimento padrão de análise que se baseia na avaliação quase instantânea e quantificação de padrões de movimento ea exibição de características de movimentos específicos para o paciente durante uma sessão de análise do movimento. Como resultado, esta nova técnica pode fornecer um novo método de entrega de feedback que tem vantagens over atualmente utilizado métodos de feedback.

Um exemplo de uma sessão de movimento único reciclagem focando ângulo do tronco aumentou laterais magra em um paciente com OA do joelho é mostrado na Figura 2. Após cerca de 15 min de formação utilizando uma combinação de feedback verbal e espelho baseado em desempenho, o doente foi fornecido com dados em tempo real referentes à quantidade de flexão do tronco lateral. Com este método de formação continuada durante mais 10 min. Durante normais (não modificada) ensaios, o paciente apresento...

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Movement Retraining using Real-time Feedback of Performance

Reciclagem padrões de movimentos anormais após a lesão ou doença é um componente chave de reabilitação física. Os recentes avanços na tecnologia têm permitido uma avaliação precisa do movimento durante uma variedade de tarefas, com a quantificação instantânea perto de resultados. Isso proporciona novas oportunidades para a modificação de padrões de movimento com defeito em tempo real.

Movimento Reciclagem com feedback em tempo real do desempenho

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

movement-retraining-using-real-time-feedback-of-performance

Research

JoVE Journal

Medicine

13.2K visualizações.  University of British Columbia. Reciclagem padrões de movimentos anormais após a lesão ou doença é um componente chave de reabilitação física. Os recentes avanços na tecnologia têm permitido uma avaliação precisa do movimento durante uma variedade de tarefas, com a quantificação instantânea perto de resultados. Isso proporciona novas oportunidades para a modificação de padrões de movimento com defeito em tempo real.

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

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

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

Avaliação de Captação de nanopartículas em tumores em tempo real usando imagens intravital

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

Medicina

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

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

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

Em tempo real Biofeedback fMRI Segmentação o córtex orbitofrontal de Ansiedade Contaminação

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

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

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

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

Usando Quantitative PCR em tempo real para determinar enxerto célula dadora num modelo murino de osso Competitiva Marrow Transplantation

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

Cerebrospinal Fluid MicroRNA Profiling Using Quantitative Real Time PCR

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

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

Líquido cefalorraquidiano MicroRNA perfil usando Quantitative PCR em Tempo Real

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

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

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

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

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

Induzida pela quimioterapia Vascular Toxicidade - em tempo real<em&gt; In vivo</em&gt; Imagem de Impairment Vessel

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

Real-time Cytotoxicity Assays in Human Whole Blood

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

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

Em tempo real de Citotoxicidade em Sangue Total Humano

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

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

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

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

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

Vídeo Análise do Movimento Usando Smartphones (VIMAS): Um estudo piloto

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

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

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

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

Imagens de ultra-som 3D: rápida e econômica de morfometria do tecido músculo-esquelético

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

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

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

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

Análise em tempo real de pressão-volume de infarto agudo do miocárdio em ratos

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

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

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

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

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

Investigação de bio-energética de Candida albicans usando real-time extracelular fluxo análise

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