Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Этот протокол описывает применение комбинированных ближней инфракрасной области спектра флуоресцентные (NIRF) изображений и микро-компьютерная томография (microCT) для визуализации церебральной тромбоэмболию. Этот метод позволяет количественно оценить бремя тромба и эволюции. Метод визуализации NIRF визуализирует флуоресцентно меченных тромб в вырезанной головного мозга, в то время как метод microCT визуализирует тромбы внутри живых животных с использованием золотосодержащих наночастиц.
Прямая визуализация тромба визуализирует основную причину тромбоэмболических миокарда. Будучи в состоянии тромба изображения непосредственно позволяет намного лучше исследовать инсульта, чем полагаться на косвенные измерения, и будет мощным и надежным инструментом исследования сосудистой системы. Мы используем подход оптического изображения, что метки тромбы с молекулярной визуализации тромба маркером - Cy5.5 ближней инфракрасной области флуоресцентный (NIRF) зонд, который ковалентно связан с нитями фибрина тромба фибрином-сшивающий ферментное действие активированного фактора свертывания крови XIIIa во время процесса созревания сгустка. Микро-компьютерная томография (microCT) основе подход использует наночастицы золота тромба ищущим (AuNPs) функционализированные целевой основной компонент сгустка: фибрина. В данной статье описывается подробный протокол для комбинированной в естественных условиях microCT и экс естественных условиях NIRF визуализации тромбоэмболию в модели мыши эмболии инсульта. Покажем , что в естественных условиях </ EM> microCT и фибрина таргетингом гликоль-хитозан AuNPs (FIB-GC-AuNPs) может быть использован для визуализации как в месте тромбов и церебральной эмболии тромбов. Мы также описывают применение в естественных условиях microCT на основе прямой визуализации тромбов , чтобы последовательно контролировать терапевтический эффект тканевого активатора плазминогена-опосредованной тромболизиса. После последней сессии изображений, мы демонстрируем экс естественных условиях NIRF визуализации степень и распределение остаточного тромбоэмболию в головном мозге. Наконец, мы опишем количественный анализ изображения данных изображений microCT и NIRF. Комбинированная методика прямого тромба визуализации позволяет использовать два независимых метода визуализации тромба для сравнения: площадь тромба , связанных с флуоресцентного сигнала на ех естественных условиях NIRF формирования изображения по сравнению с объемом сверхплотный microCT тромбов в естественных условиях.
Один из 6 человек будет иметь инсульт в какой-то момент в их жизни. Ишемический инсульт является на сегодняшний день наиболее распространенный тип инсульта, на долю которого приходится около 80 процентов всех случаев инсульта. Поскольку тромбоэмболию вызывают большинство этих ишемических инсультов, существует растущий интерес к прямым тромба визуализации.
Было подсчитано , что около 2 миллионов клеток мозга умирают в течение каждой минуты окклюзии средней мозговой артерии 1, что приводит к лозунгу «Время мозга». Компьютерная томография (КТ) исследования может быть сделано быстро и широко доступны; по этой причине, КТ остается визуализация выбора для начальной диагностики и лечения гиперострой ишемического инсульта. КТ является особенно ценным для информирования критических ранних решений: введение активатора тканевого плазминогена (ТАП) для тромболизиса и / или сортировкой к эндоваскулярной сгустка-поиска 2. Текущие КТ на основе тромб формирования изображения, однако, не может последовательно отслеживать Cerebraл тромбоэмболию в естественных условиях, так как он использует косвенные методы для демонстрации тромбы: после того, как помутнение пула крови по йодированного Напротив, тромбы демонстрируются , как дефекты наполнения в сосудах. Есть предельно допустимые дозы облучения и риски, связанные с повторным введением йодированного контраста, которые исключают возможность повторных визуализации тромбов таким образом.
Таким образом, существует острая необходимость в прямой методики визуализации для мозгового тромбов у пациентов, перенесших инсульт, чтобы быстрее и лучше решения в отношении лечения должны быть сделаны. Мы предлагаем для достижения этой цели путем повышения значения трансформатора тока, используемого в настоящее время фронтовой методом визуализации инсульта, с использованием тромба ищущим nanoparticular агента молекулярной визуализации.
Мы продемонстрировали использование этого агента с помощью микро-компьютерной томографии (microCT), с высокой разрешающей способностью ех естественных условиях или в естественных условиях (мелких животных) версии изображений КТ , что позволяет получать быстрые данные 3,4. Даже при относительно плохой контраст мягких тканей, доступных для мелких животных microCT (намного хуже, чем доступно от сканеров человека размера), агент визуализации смог найти и пометить тромбы, сделав их гиперплотной на КТ, а 'плотном знак сосуда "усиливается молекулярно изображений.
Дополняя технику КТ, наша группа ранее разработала оптический прямой метод тромб изображений с использованием Cy5.5 ближней инфракрасной области спектра флуоресцентные (NIRF) зонд для визуализации церебральной тромба нагрузку 5. Это бывший естественных условиях техника на посмертном мозге, но очень чувствителен, и служит для подтверждения в данных естественных условиях в условиях исследования.
Имея как КТ и NIRF на основе тромба ищущим методов визуализации позволяет сравнить и сопоставить эти методы, чтобы достигнуть высоко информативные данные о роли тромба и визуализации тромба в процессе развития ишемического инсульта.
ЧАСERE, мы описываем подробный протокол комбинированной методики microCT в естественных условиях и бывших естественных NIRF визуализации непосредственно визуализировать тромбоэмболию в модели мыши эмболии инсульта. Эти простые и надежные методы полезны для улучшения нашего понимания тромботических заболеваний, позволяя точный в естественных условиях оценки тромба бремени / распределения и характеристики эволюции динамической тромба в быстрое и количественном выражении в естественных условиях во время терапии, после чего экс естественных данных , который служит в качестве контроля и эталона для подтверждения результатов визуализации в естественных условиях.
Все процедуры на животных продемонстрировали в этом протоколе были рассмотрены и одобрены Ilsan животных больницы по уходу и использованию комитета Тонгук Университетской и проводится в соответствии с принципами и процедурами, изложенными в Руководстве NIH по уходу и использованию животных.
1. Получение экзогенно Сформированный Сгусток Маркированный с флуоресцентной Marker (Рисунок 1)
2. Моделирование мышиной модели тромбоэмболических Stroke (Рисунок 2)
3. В Vivo MicroCT визуализации церебральной тромб (Рисунок 3)
4. тромболизиса и в естественных условиях MicroCT визуализации церебральной тромб (Рисунок 3)
5. Ex Vivo NIRF Тромб визуализации и трифенил тетразолия Хлорид (TTC) Окрашивание ткани головного мозга (Рисунок 4)
6. Количественное тромба района с использованием MicroCT изображений и ImageJ (1.49d) Программное обеспечение (рисунок 5)
Базовые microCT изображения, полученные в естественных условиях после введения FIB-GC-AuNP (10 мг / мл, 300 мкл) на 1 ч после эмболии инсульта, четко визуализируются церебральный тромбоз в MCA - ACA область раздвоению дистального отдела внутренней сонной артерии (рисунок 6
Мы продемонстрировали использование двух дополнительных методов молекулярной визуализации для прямого тромба визуализации в экспериментальных моделях эмболических инсульта: фибрин целевых наночастиц золота (FIB-GC-AuNP) для визуализации microCT основе в естественных условиях, и FXIIIa ц?...
DE.K., JY.K, Ch.A и KK являются патентодержатели фибрина, ориентированных наночастиц золота (10-1474063-0000, Корейский ведомство интеллектуальной собственности). Остальные авторы не имеют ничего раскрывать.
Эта работа была поддержана Корея Healthcare Technology R & D проекта, Министерство здравоохранения и социального обеспечения (HI12C1847, HI12C0066), Программа Bio & Medical Technology Development (2010-0019862) и Global Research Lab (ОСТ) программы (СРН-2015K1A1A2028228) из Национальный исследовательский фонд, финансируемый правительством Кореи.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Machines | |||
microCT | NanoFocusRay, JeonJu, Korea | NFR Polaris-G90 | |
NIRF imaging system | Roper-scientific,Tucson, AZ | coolsnap-Ez | |
Laser Doppler flowmeter | Perimed, Stockholm, Sweden | PeriFlux System 5000 | |
Surgical microscope | Leica Microsystems, Seoul, Korea | EZ4HD | |
Inhalation anesthesia machine | PerkinElmer, Massachusetts, USA | XGI-8 | |
Software | |||
NFR control | NanoFocusRay, JeonJu, Korea | NFR Polaris-G90 | microCT control software |
Lucion | Infinitt, Seoul, Korea | Lucion | 3D render imaging software |
Lab chart 7 | ADInstruments, Colorado, USA | Lab chart 7 | rCBF |
ImageJ software | Wanye Rasband, NIH, USA | 1.49d | imaging analysis |
Devices/Instruments | |||
Infusion pump | Harvard, Massachusetts, USA | pump 22(55-2226) | |
Homeothermic blanket | Panlab, Barcelona, Spain | HB101 | |
Pocket cautery | Daejong, Seoul, Korea | DJE-39 | |
Brain matrice | Ted pella, CA, USA | 15003 | coronal section |
PE-50 tubing | Natsume, Tokyo, Japan | SP-45(PE-50) | I.D. 0.58 mm O.D. 0.96 mm |
PE-10 tubing | Natsume, Tokyo, Japan | SP-10(PE-10) | I.D. 0.28 mm O.D. 0.61 mm |
30 gauge needle | sungshim-medical, Seoul, Korea | ||
Syringe | CPL-medical, Ansan, Korea | 1 & 3 cc | |
Gauze | Panamedic, Cheonan, Korea | ||
Tape | Scotch, Seoul, Korea | 3M-810 | |
Micro forceps | Fine Science Tools, Vancouver, Canada | 11253-27 | Dumont #L5 |
Micro scissor | Fine Science Tools, Vancouver, Canada | 15000-03 | Vannas spring |
Scissor | Fine Science Tools, Vancouver, Canada | 14084-08 | 8.5 cm |
Black silk suture | Ailee, Busan, Korea | SK6071, SK728 | 6-0 and 7-0 |
Reagents | |||
meloxicam | Yuhan, Seoul, Korea | ||
vet ointment | Novartis, Basel, Swiss | ||
10% Povidone-iodine (betadine) | Firson, Cheon-an, Korea | ||
FeCl3 | Sigma, Missouri, United States | 157740-5G | |
TTC | Amresco, Ohio, USA | 0765-100g | |
Isoflurane | Hana-Pham, Gyeonggi, Korea | Ifran | 100 ml |
PBS | Welgene, Daegu, Korea | LB001-02 | 500 ml |
Gold nanoparticles | Synthesis | ||
C15 optical agent | Synthesis | ||
Tissue plasminogen activator | Boehringer Ingelheim, Biberach, Germany | rtPA(actilyse) | 20 mg |
Normal saline | Daihan Pham, Seoul, Korea | 48N3AF3 | 20 ml |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены