Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Трансляция результатов прижизненной микроскопии затруднена из-за ее малой глубины проникновения в ткани. В данной работе мы описываем модель мыши с камерой дорсального окна, которая позволяет проводить совместную регистрацию прижизненной микроскопии и клинически применимых методов визуализации (например, КТ, МРТ) для прямой пространственной корреляции, потенциально оптимизируя клиническую трансляцию результатов прижизненной микроскопии.

Аннотация

Доклиническая прижизненная визуализация, такая как микроскопия и оптическая когерентная томография, оказалась ценным инструментом в исследованиях рака для визуализации микроокружения опухоли и ее реакции на терапию. Эти методы визуализации имеют разрешение в микронном масштабе, но имеют ограниченное применение в клинике из-за малой глубины проникновения в ткани. Более клинически применимые методы визуализации, такие как КТ, МРТ и ПЭТ, имеют гораздо большую глубину проникновения, но имеют сравнительно более низкое пространственное разрешение (миллиметровый масштаб).

Чтобы перенести результаты доклинической прижизненной визуализации в клинику, необходимо разработать новые методы для преодоления этого разрыва между микро- и макроразрешением . Здесь мы описываем мышиную модель опухоли с обратной складкой кожи и оконной камерой, предназначенную для обеспечения доклинической прижизненной и клинически применимой (КТ и МРТ) визуализации на одном и том же животном, а также платформу анализа изображений, которая связывает эти два несопоставимых метода визуализации. Важно отметить, что описанный подход с использованием оконной камеры позволяет совместно регистрировать различные модальности визуализации в 3D с использованием реперных маркеров на оконной камере для прямого пространственного согласования. Эта модель может быть использована для валидации существующих методов клинической визуализации, а также для разработки новых за счет прямой корреляции с «наземными» прижизненными результатами с высоким разрешением.

Наконец, реакция опухоли на различные методы лечения - химиотерапию, лучевую терапию, фотодинамическую терапию - может контролироваться в течение длительного времени с помощью этой методологии с использованием доклинических и клинически применимых методов визуализации. Таким образом, описанная здесь модель опухоли с тыльной складкой кожи и платформы визуализации могут быть использованы в различных исследованиях рака, например, для перевода результатов доклинической прижизненной микроскопии в более клинически применимые методы визуализации, такие как КТ или МРТ.

Введение

Опухолевое микроциркуляторное русло является важным компонентом опухолевого микроокружения, который может быть мишенью для терапии и определяющим фактором ответа на лечение. В доклинических условиях микроциркуляторное русло обычно изучают с помощью прижизненной микроскопии на животных в ортотопических или гетеротопических моделях оконной камеры 1,2. Это имеет ряд преимуществ по сравнению с гистологическими исследованиями, поскольку визуализация проводится в живых тканях, и опухоль может контролироваться в продольном режиме в течение нескольких недель или даже месяцев.

протокол

Все процедуры на животных выполнялись в соответствии с Руководством по уходу и использованию экспериментальных животных, которое изложено Канадским советом по уходу за животными. Эксперименты проводились в соответствии с протоколом, утвержденным Комитетом по уходу за животными и их использованию Университетской сети здравоохранения в Торонто, Канада.

1. Ориентир на инокуляцию опухоли

ПРИМЕЧАНИЕ: «Ориентирование» относится к процессу маркировки кожи мыши для указания места, куда следует ввести опухолевые клетки для оптимизации размещения DSFC. Эту процедуру межевания следует сделать в тот же день ил....

Результаты

Спекл-вариансная оптическая когерентная томография (svOCT) была выполнена для получения 3D-изображений микрососудов с большим полем зрения (6 x 6 мм,2 боковых x 1 мм). Для получения этих изображений использовали ранее описанную систему ОКТ со свип-источником на основе квадратурного инте.......

Обсуждение

В этой работе мы разработали рабочий процесс для выполнения как прижизненной микроскопии, так и клинически применимой визуализации (КТ, МРТ и ПЭТ) на одном и том же животном. Это было сделано с целью переноса результатов доклинической микроскопии в клинику путем прямой корреляции прижи.......

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

Мы благодарим доктора Карлу Кальсаду (постдокторанта, Онкологический центр принцессы Маргарет) и доктора Тимоти Сэмюэля (аспиранта, Онкологический центр принцессы Маргарет) за помощь в культивировании опухолевых клеток и разработке протокола вакцинации. Д-р Кэтлин Ма, д-р Анна Петрашек и д-р Алисса Гольдштейн (Центр исследований животных, Онкологический центр принцессы Маргарет) помогли с разработкой протокола операции. Джейкоб Броске (технолог медицинской техники, Онкологический центр принцессы Маргарет) и Уэйн Келлер (руководитель по работе с клиентами оборудования, Javelin Technologies – компания группы TriMech) напечатали оконные камеры на 3D-принтере. Джеймс Джон....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Cell Culture Materials
BxPC-3 Human Pancreatic Cancer CellsATCC (American Type Culture Collection)CRL-1687
Corning Matrigel Basement Membrane Matrix, LDEV-free, 10 mLCorning354234
Corning Stripettor Ultra Pipet ControllerCorning07-202-350
Dulbecco Phospphate buffered saline without Calcium, Magnesium, or phenol red, 500 mLGibco14190144
Fetal Bovine Serum (Canada), 500 mLSigma-AldrichF1051-500ML
Penicillin-Streptomycin 100x (liquid,stabilized, sterile-filtered, cell culture tested)Sigma-AldrichP4333-100ML
RPMI Medium 1640 (1x), liquid; with L-Glutamine, 500 mLGibco11875093
TrypLE Express Enzyme, 500 mLGibco12605028
Window Chamber Materials
12 mm Glass CoverslipHarvard Apparatus  CS-12R No. 1.5
Connex 500 3D PrinterStratasysN/A
Biocompatible clear MED610 resinStratasys RGD810
Loctite AA 3105 UV curable glueLoctiteLCT1214249
Window chamber back frameTrimech IncN/A
Window chamber fiducial markerTrimech IncN/A
Window Chamber front frameTrimech IncN/A
Window chamber support clipTrimech IncN/A
inoculation and Surgery Materials
BD SafetyGlide Insulin Syringes with Permanently Attached Needles, 0.5 mL, 29 G x 1/2"BDCABD305932
Betadine SolutionBetadineAP-B002C2R98U
Cidex OPA 14 Day Solution 3.8 LASPJOH20394
Disposable Surgical Underpads 23 inch x 24 inchKendall7134
Eye lubricant  Optixcare50-218-8442
Hair removal creamNair‎061700222611
Halstead Hemostatic ForcepsAlmedic7742-A12-150
Heating padSunbeam B086MCN59R
Iris ScissorsAlmedic7601-A8-690
IsofluraneSigma792632
Metacam Boehringer Ingelheim Animal Health USA IncNDC 0010-6015-03
NOD.Cg-Rag1tm1Mom Il2rgtm1Wjl/SzJ mousethe Jackson laboratory7799
Peanut Clipper & TrimmerWahl8655-200
 SOFSILK Nonabsorbable Surgical Suture #5-0 with 3/8" Taper point needle (17 mm) (Wax Coated,Braided Black Silk, Sterile)  Syneture  VS880
Splinter ForcepsAlmedic7725-A10-634
MR Imaging
3D printed window chamber immobilization device.custom 3D printed, refer to figure 3 for details.
Convection heating device3M Bair Hugger70200791401
Drug injection systemHarvard Apparatus  PY2 70-2131PHD 22/2200 MRI compatible Syringe Pump
Gadovist 1.0Bayer2241089
Respiratory monitoring systemSAIIModel 1030MR-compatible monitoring and gating system for small animals.
Tail vein catheter (27 G 0.5" )Terumo Medical Corp15253
Optical Imaging
3D printed imaging stageCustom 3D printed, refer to supplementary figure 3 for details.
12 V 7 W Flexible Polyimide Heater Plate Thin Adhesive PI Heating Film 25 mm x 50 mmBANRIA B09X16XCVSHeating element used for mouse body temeprature regulation.
DC power supplyBK Precission1761Used to power the heating element.
Leica MZ FLIIILeica Microsystems15209
svOCT imaging systemIn-house made imaging system. Details can be found in reference 23.
Software
MATLAB SoftwareMathWorksR2020A

Ссылки

  1. Fukumura, D., Duda, D. G., Munn, L. L., Jain, R. K. Tumor microvasculature and microenvironment: Novel insights through intravital imaging in pre-clinical models. Microcirculation. 17 (3), 206-225 (2010).
  2. Demidov, V., et al.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены