Bu çalışmada, DL ve NIA AG028455 ve DJM NIA AG022385 NIH / NIBIB R21EB008166 tarafından kısmen desteklenmiştir. Dr James Olson, Fred Hutchinson Kanser Araştırma Merkezi D282 tümör fareler sağlamak için teşekkür ederiz.

Bölüm 1: Mıknatıs Güvenlik MRG ve MRS Her ikisi de son derece dikkatli gerektirir güçlü bir manyetik alan kullanır. Örneğin, mevcut iş için kullanılan 4.7 T enstrüman, yeryüzünün manyetik alanı yaklaşık 90.000 kez bir manyetik alana sahiptir. Yüksek manyetik alan MR tarayıcı olmasa bile her zaman açıktır. Gibi yüksek bir manyetik alan ile temas gelen herhangi bir metal nesne, güçlü ve hızlı bir mıknatıs tarafından çekilebilir. Deneysel bir konu veya operatör mermi yolu cazibe merkezi haline uçan metal bir nesnenin içinde yer alıyorsa, son derece tehlikeli. Bu nedenle, MR deneyler yapan personelin, cihazın yakınlığı girmeden önce onların giyim herhangi bir metal nesneleri kaldırmak ve aynı zamanda bu tür nesneleri çevreleyen ortamı korumak için dikkatli olmalıdır. Mıknatıs güvenliği ile ilgili daha detaylı bilgi edebiyat 1 ve aşağıdaki web sayfası görünür <a href="http://www.imrser.org/">:</a> http://www.imrser.org/ . Metalik malzemenin varlığı, yalnızca söz konusu güvenlik sorunu neden ancak görüntüleme / spektroskopik eserler uyararak deney sonuçları ile müdahale edemez. Görüntüleme nesnesi yakınında veya içindeki metalik malzeme mevcut çevresinde manyetik alan değiştirebilir ve böylece elde edilen görüntülerde eserler üretmek veya spektrumları hattı genişliği genişletmek. Buna göre, mıknatıs dışında cüzdan, anahtar, kalem, vb terk MR prosedürleri için hayvan ele. Bölüm 2: Yatay Delik Mıknatıs Mouse Vivo MRG MRI için Hayvan Hazırlama <ol><li> Tüm hayvan işlemleri herhangi bir tür hayvan taşıma yürütmek için önce kurumsal bir hayvan bakımı ve kullanımı komitesi (IACUC) tarafından onaylanmış olması gerekir. </li><li> Biz MRI deneyler için hayvanları uyutmak için izofluran buharlaşmış kullanın. Hayvanların Anestezi AVERTIN (2,2,2-tribromoethanol veya TBE), ketamin ve ksilizin bir kokteyl gibi diğer anestezikler ile elde edilebilir. Tablo 1&#39;de her anestezik doz bilgileri bulunur. </li><li> Hattı plastik destekli emici ped (mavi ped veya aynaya) indüksiyon odası. Indüksiyon odasında bir fare (veya çoklu-fare görüntüleme için birden çok fare) yerleştirin. </li><li> Izofluran vaporizatör 0.8 1.5 L / dk debi ölçer ayarlayın. Sonra izofluran buharlaştırıcı yaklaşık 2 3 dakika için% 4 ayarlayın. </li><li> Cerrahi anestezi düzlemde (yani hiçbir ayak tutam yanıt) ulaştıktan sonra, bir burun konisi (veya maskesi) yerleştirilir ve burun üzerinde fare ile bir hayvan sahibinin yerleştirin. Bir kafa süzgeç, kafa görüntüleme için kullanılabilir ve vücut görüntülemesi için kullanılan bir vücut sahibi olabilir. </li><li> Hayvan sahipleri, potansiyel hareketi önlemek için kullanılır: ticari sahiplerinin çeşitli türleri vardır. Ayrıca, özel olarak tasarlanmış tutucu bir deney düzeneği herhangi bir özel gereksinimlerini karşılamak için imal edilebilir. Sadece nonmagnetic malzeme kullanımı için özel tasarlanmış bir tutucu için, emin olun. </li><li> Görüntüleme dönemde 0.4 0.8 ml / dak debi ölçer ayarlamak ve 1.2% 1.5 izofluran buharlaştırıcı azaltmak. Süresi dolan gaz fare burun konisi gelen bir pompa tarafından toplanır ve bir in-house vakum içine kaldırılır. </li><li> Hayvanın gözleri, steril bir göz yağlama merhemi ile nemli tutulmalıdır. Hayvan, 35-37 ° C&#39;de sıcak su dolaşım sistemi içinde deney sırasında tutulacaktır. Diğer tip ısı kaynağı gibi ısıtmalı pedleri ve radyofrekans (RF) bobin içine sıcak hava üflemeli olarak kullanılabilir. </li><li> Bir hayvan izleme sistemi, vücut ısısı, solunum / kalp döngüsü monitör, solunum / kalp yolluk ve görüntü satın almalar ile senkronize etmek için sırada yer alıyor. </li><li> Agaroz yapılmış standart bir örnek ani sinyal değişikliği izlemek için hayvanın yanına yerleştirilir. Bu standart agar örnek multi-slice ve çok zaman nokta görüntüleme için yararlıdır. Elde edilen görüntüleri bir dilim beklenmedik bir sinyal değişikliği tespit edildiğinde, dilim beklenmedik bir sinyal değişikliği ile ortadan kaldırılabilir. Ayrıca, sinyal intensitesi, post-görüntü analizi sırasında standart örnek sinyal değişikliği göre ayarlanabilir. </li><li> Hayvan sahibi, hayvan ve izleme bileşenleri güvenli bir şekilde yerleştirildikten sonra, RF bobini merkezinde hayvan sahibinin konumu. </li><li> RF bobini mıknatıs odaya taşıyın ve RF bobini mıknatıs içine yerleştirilen sıcak su dolaşım sistemi içine yerleştirin. Şekil 2 mıknatıs ön görülen bir MRI tarayıcısı çeşitli bileşenleri delik görüntüler. </li></ol> MR Deney <ol><li> 1 H rezonans frekansı RF bobini Tune ve karakteristik empedansı 50 Ohm MR tarayıcı ayar panelini kullanarak bobin maç. Bu sinyal alımını optimum koşullar elde etmektir. Çoğu insan MRI tarayıcıları dışında ayar / maç ayrı bir işlem gerekmezMRS prosedürleri. </li><li> Tek bir darbe dizisi kullanarak bir layneri işlemi gerçekleştirin. MR sinyali çevre manyetik alan homojenliği dayanmaktadır. Layneri süreci, mümkün olduğu kadar homojen olması ilgi bölgede manyetik alan sağlar. Her MR tarayıcı, hızlı harita ve degrade layneri olarak otomatik hızlı layneri süreçleri de dahil olmak üzere layneri işlemi gerçekleştirmek için kendi yolu vardır. </li><li> Tek boyutlu görüntü profili maksimize RF darbe optimize edin. Doku T 1 5x - darbe uzunluğu sabit ve yaklaşık 3 yeterince uzun bir TR (geri dönüşüm gecikme) tutarken RF pulsu güçler dizilmiş olabilir. </li><li> Görüntüleri aksiyel, koronal ve sagital görüntüler oluşturmak için üç ortogonal yönelimleri boyunca keşif edinin. Hızlı görüntü alma sırası (yani gradyan eko ya da fast spin eko görüntüleme dizisi) izci görüntüler elde etmek için kullanılabilir. Elde edilen görüntüler gerçek görüntüleme görüntüleme uçakların kararlılıkla planlamak için kullanılır. </li><li> Eko sekansı spin değiştirin. Uygun sıra parametreleri seçin: TR (geri dönüşüm gecikme) T 1, proton dansite ve T 2 ağırlıklı görüntülerde tam olarak rahat bir görüntü elde etmek için doku üç ila beş kez olmalıdır. TE (eko zamanı) ilk RF nabız ve yankı sinyali merkezi arasındaki süre. A TE değeri Tablo 2&#39;de özetlendiği gibi görüntü kontrastını bağlı olarak seçilebilir. Şekil 2, sırtında bir xenograft tümör ile çıplak fare için T 1, T 2 ve T 2 * farklı rahatlama etkisi ile elde edilen in vivo görüntülerini gösterir . </li><li> T 2 ölçüm ya multiecho görüntüleme veya birden fazla TE değerleri ile tek yankı görüntüleme kullanılarak yapılabilir . </li><li> MRI / MRS in vivo deney sonra, hayvan kurtarma işlemi boyunca takip edilmelidir. MR görüntüleme sonra, hayvanların RF bobini alınmış ve kafes geri döndüğünde tam bir iyileşme sağlamak için izlenir olacaktır. Isı kaybı anestezi farelerde hızlıdır. Bunları kapsayan gazlı bez ya da havlu ve / veya hayvanlar anestezi iyileşene kadar bir ısı kaynağı sağlayan hayvanların sıcak tutun. </li></ol> Görüntü İşleme <ol><li> İnceleme, MR konsol görüntüleri elde ve post-processing bilgisayara seçilen veri aktarımı. </li><li> Biz genellikle ImageJ ( <a href="http://rsbweb.nih.gov/ij/">http://rsbweb.nih.gov/ij/</a> görüntüleri analiz için). Görüntü analizi, filtreleme / görüntü ölçekleme, T 1, T 2 ve difüzyon hesaplamaları, tümör hacmi ölçümleri ve tümörlerin segmentasyon içerir . </li></ol> Bölüm 3. Dikey Delik Mıknatıs Fare Hindlimb İskelet Kası Vivo MRS Tersinir İskemi Başlatmaya için Kol İnşaat <ol><li> PVC boru yaklaşık 5-7 mm, 12-15 mm id geniş bir parça ile başlayın. Bu parça ve iplik duvar ile küçük bir delik delin. </li><li> Balon (helyum kaliteli balon en iyi çalışmalarınızı) her iki ucunda açık bir parça kesin. PVC parça ile bu parça takın ve çevresinde geri sarın ve bant PVC parçasının dış duvarına birlikte sona erer. </li><li> Balon mühür şal küçültmek kullanın tüp etrafında biter. Sağlam bir dış duvar ve şişirilebilir bir iç duvar ile bir manşet olması gerekir. </li><li> Delik ve PVC parçasının kenarına arasında bol malzeme terk etmeye özen, shrink wrap ve balon dişli delik etrafında bir alan kesin. Konu, PVC deliğe, demir-dışı metal (yani pirinç) 1,5 cm parçası. Bu manşet şişirmek için izin verir. 5 dakikalık epoksi ile alan Seal. </li><li> MRS prob RF bobin yanında yer Fix bu manşet ve harici bir tansiyon aleti bağlayabilirsiniz. </li></ol> Özel Solunum Monitör <ol><li> Biz, dar alan ve mıknatısın delik erişim ile uyumlu olacak şekilde yapılır özel bir solunum monitör kullanabilirsiniz. Birçok ticari modeller de mevcuttur. </li><li> Prob beslenir streç dayanıklı borular sonuna küçük bir balon bağlayın. </li><li> Bir basınç dönüştürücü hortumun diğer ucunu takın. </li><li> Hattı ve balon hava kabarcıkları serbest olduğundan emin olun. Kabarcıkları solunum nedeniyle fare vücut hareketi neden balon sıkıştırma sinyal azaltacaktır. </li></ol> MRS Probe Fare Konumlandırma <ol><li> % 5 Avertin (0.010 ml / g vücut ağırlığı) ile fare anestezisi. </li><li> Anestezi, cerrahi düzlemine ulaştıktan sonra, fare desteği sırtını fare koyarak MRS prob fare pozisyonu. Fare ventral tarafında sıvı dolu balon yerleştirin ve fare destek kayışları ile güvenli. </li><li> Pozisyon fare ve vücut destek MRS prob. </li><li> Iskemik manşet ve MRS bobin aracılığıyla bir hindlimb çekin. Bacak mu bobin merkezli olmalımümkün olduğunca ch. Bu düzenleme, fare vücudu dikey bir delik mıknatıs (Şekil 3) yatay konumda olması sağlar. </li><li> Sağlam bir destek ayak taping yer bacak sabitleyin. </li><li> Bobini ile örneklenen bölgenin dışında hindlimb subkutan termokupl yerleştirin. </li><li> Gözleri gözlerin kurumasını önlemek için göz yağlama merhem ile ıslatın. Fare gözlerini Kapak ve prob duvara sürtünme veya tahriş olmasını önlemek için yüz. </li><li> Diğer izleme probları Deney özel ihtiyaçlarına göre eklenebilir. </li></ol> MRS Deney ayarlama <ol><li> MRS prob ısıtma elemanı hava akımı bağlayın. </li><li> VNMR yazılım 35-37 bacak sıcaklığı korumak için değişken sıcaklık kontrol ünitesi ° C&#39;ye ayarlayın </li><li> Bobin, frekans ve 1 H ve 31 P rezonanslar MRS yazılım ayar panelini kullanarak maç empedans ayarlayın . </li><li> 1 H spektroskopi kullanarak ilgi bölgede B1 manyetik alan homojenliği optimize etmek için devreleri layneri ayarlayın. </li><li> Bir serbest indüksiyon çürüme (FID) (90 ° süre) maksimum sinyal verim RF darbe genişliğini belirlemek için 31 P frekans geçin. </li><li> Tamamen rahat koşullarda ATP inorganik fosfat oranları (P) ve phosphocreatine (PCr) belirlemek için yüksek sinyal gürültü tam rahat spektrumları (FRS) toplayın. FID satın almalar arasındaki zaman (TR) ile 90 ° Bu spektrumlar kullanılarak toplanan yaklaşık 5x PCr T 1 (20 sn. Az 7 T). Bu MR spektrumları PCr ve P i düzeylerinin ölçümü için kullanılır. </li></ol> İskemik Deney <ol><li> Basit bir iskemik pertürbasyon sırasında phosphocreatine değişiklikleri ölçerek belirlenmesi için istirahat ve maksimal mitokondriyal ATP üretimi sağlar ve hemen iskemi sonrası. </li><li> 45 kullanarak birden fazla spektrumları toplamak için Set-up dizi ° darbe genişliği (yani 0,5 x 90 ° kez) ve 0.5x bir TR T 1 (~ 1.5 sn.) Biz genellikle yaklaşık 6 saniyelik bir zaman çözünürlüğü için her spektrumları (VNMR yazılımı olarak ortalama sayısı (na) = 4) için 4 FIDS topluyoruz. Bu sefer çözünürlük, dinlenme ve maksimal mitokondriyal ATP üretimi doğru belirlemek için yeterli. </li><li> Yaklaşık 5 dakika dinlenme spektrumları toplayın. </li><li> 10-12 dakika boyunca 270-300 mmHg kaf şişirme iskemi neden. </li><li> Manşet bırakın ve 5 dakika boyunca kurtarma spektrumları toplamak. </li><li> Prob mıknatıs ve fare prob çıkarın. Fare uygun koşullar altında anestezi kurtarmak için izin verin. Deneyler sonraki gün tekrar edilebilir. Son spektroskopi deneyi fare bacak kasları HPLC ile ATP konsantrasyonlarının analizi için sıvı N 2 kaldırıldı ve hemen donma-kenetlenir. </li></ol> Veri Analizi <ol><li> Veri NMR spektrumları için çeşitli spektral analiz programları kullanarak çevrimdışı analiz edilir. Laboratuvarımız genellikle pik alanları ölçülmesi için standart 2 ve jMRUI (http://www.mrui.uab.es/mrui/mrui_Overview.shtml) için uygun kullanır. </li><li> Iskemi sırasında ilk PCr arıza oranları, 3-5 çeşitli gazetelerde anlatıldığı gibi, normoksik koşullar altında mitokondriyal ATP üretiminin bir ölçüsüdür. PCr kurtarma oranları, daha önce 4,6 açıklanan yaklaşım dayalı mitokondriyal ATP üretimi için maksimum kapasitesini belirlemek için kullanılabilir . </li></ol> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1592/1592fig1.jpg"><img border="0" src="/files/ftp_upload/1592/1592fig1tmb.jpg" alt="Şekil 1" /></a> Şekil 1 mıknatıs ön bakıldığında in vivo MR kurulum taşıyordu. Kurulum RF bobini, hayvan ısınma sistemi (veya sıcak su dolaşım sistemi) ve degrade ekleme oluşmaktadır. Bütün bu bileşenler, yatay bir cazibe merkezi haline sokulur. Mıknatıs odası dışında bir su deposu Sıcak su ısıtılır ve hayvan ısınma sistemi içine bir Tygon tüp (yeşil bant) ile tanıtıldı. Silindir dolaşan sonra, su ısıtılacak su deposu ısınma sisteminden geri çekilir. Izofluran bir tüp ve vakum tüpü MRI Deneyler sırasında fareler uyutmak için kullanılır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1592/1592fig2.jpg"><img border="0" src="/files/ftp_upload/1592/1592fig2tmb.jpg" alt="Şekil 2" /></a> Şekil 2 farklı rahatlama etkileri ile sırtını (ok) xenograft tümör (D282 tümör) ile çıplak fare için in vivo görüntüler: A. T 1 resim (TR / TE = 500/14.2ms) ağırlığındaydı. B. T 2 görüntü (TR / TE = 2s/40ms) ağırlığındaydı. Her iki T 1 ve T 2 ağırlıklı görüntülerde spin-eko sekans tarafından satın alındı. C. T 2 harita dif tarafından elde edilen görüntü 4 set ile işlenmiş20 ile 80 ms arasında değişen ferent TE değerleri. D. T 2 * tartılır (TR / TE = 180/7.39ms, flip açısı = 20 derece) gradiyent eko dizisi tarafından satın aldı. 35 x 35 mm 2 &#39;görünümü alan tüm MR görüntüleri. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1592/1592fig3.jpg"><img border="0" src="/files/ftp_upload/1592/1592fig3tmb.jpg" alt="Şekil 3" /></a> Şekil 3, bacak yatay gövde tutucu konumlandırılmış fare İllüstrasyon RF bobini sabitlenir . <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1592/1592fig4.jpg"><img border="0" src="/files/ftp_upload/1592/1592fig4tmb.jpg" alt="Şekil 4" /></a> Şekil 4 in vivo 31 P spektrumları bir iskemi reperfüzyon döngüsü boyunca. Veriler, 20 Hz üstel filtresi ile genişlemiş bir 7 T dikey delik mıknatıs ve hat üzerinde toplanmıştır. TR = 1, na = 4, her 20 spektrumları çizilir. Tablo 1. Fare MRI / MRS anestezik dozu. <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"><tbody><tr><td> Hayvan Tür </td><td> Anestetik Ajan </td><td> Doz (Mg / enjektabllar kg) </td><td> Rota </td></tr><tr><td> Fare </td><td> İsofluranın gaz </td><td> 2-3 dakika (gidiş) için% 4.0, sürekli daha sonra 1,2 ile% 1.5 (bakım) </td><td> Burun konisi yoluyla inhale </td></tr><tr><td> Fare </td><td> Avertin </td><td> % 5, 10ml/kg vücut ağırlığı </td><td> intraperitoneal (IP) </td></tr><tr><td> Fare </td><td> Ketamin / Xylazine </td><td> 100 mg / kg ve 10 mg / kg </td><td> IP </td></tr></tbody></table> Tablo 2. Rahatlama ağırlıkları ile Görüntü <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"><tbody><tr><td> Resim Ağırlıklandırma </td><td> TR (geri dönüşüm gecikme) </td><td> TE (eko zamanı) </td></tr><tr><td> T1 </td><td> Kısa (T1 den daha kısa) </td><td> Kısa (T2 den daha kısa) </td></tr><tr><td> T2 </td><td> Uzun (3 ~ 5 kez T1) </td><td> Uzun (T2 yaklaşık) </td></tr><tr><td> PD (proton dansite) </td><td> Uzun (3 ~ 5 kez T1) </td><td> Kısa (T2 den kısa) </td></tr></tbody></table> T1: dönmeye kafes gevşeme (veya uzunlamasına rahatlama) T2: Spin Spin gevşeme (veya enine rahatlama)

<ol>
	<li>Stecco, A., Saponaro, A., Carriero, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient+safety+issues+in+magnetic+resonance+imaging:+state+of+the+art.">Patient safety issues in magnetic resonance imaging: state of the art.</a> Radiol Med. 112, 491-491 (2007).</li><li>Heineman, F. W., Eng, J., Berkowitz, B. A., Balaban, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NMR+spectral+analysis+of+kinetic+data+using+natural+lineshapes.">NMR spectral analysis of kinetic data using natural lineshapes.</a> Magn Reson Med. 13, 490-490 (1990).</li><li>Amara, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+function+in+vivo:+spectroscopy+provides+window+on+cellular+energetics.">Mitochondrial function in vivo: spectroscopy provides window on cellular energetics.</a> Methods. 46, 312-312 (2008).</li><li>Blei, M. L., Conley, K. E., Kushmerick, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separate+measures+of+ATP+utilization+and+recovery+in+human+skeletal+muscle.">Separate measures of ATP utilization and recovery in human skeletal muscle.</a> J Physiol. 465, 203-203 (1993).</li><li>Marcinek, D. J., Schenkman, K. A., Ciesielski, W. A., Conley, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mitochondrial+coupling+in+vivo+in+mouse+skeletal+muscle.">Mitochondrial coupling in vivo in mouse skeletal muscle.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 286, C457-C457 (2004).</li><li>Paganini, A. T., Foley, J. M., Meyer, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+dependence+of+muscle+phosphocreatine+kinetics+on+oxidative+capacity.">Linear dependence of muscle phosphocreatine kinetics on oxidative capacity.</a> Am J Physiol. 272, 501-501 (1997).</li><li>Sun, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+MRI+detection+of+gliomas+by+chlorotoxin-conjugated+superparamagnetic+nanoprobes.">In vivo MRI detection of gliomas by chlorotoxin-conjugated superparamagnetic nanoprobes.</a> Small. 4, 495-495 (2008).</li><li>Marcinek, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+mitochondrial+coupling+in+vivo+alters+cellular+energetics+in+aged+mouse+skeletal+muscle.">Reduced mitochondrial coupling in vivo alters cellular energetics in aged mouse skeletal muscle.</a> J Physiol. 569, 467-467 (2005).</li></ol>

Melodi / maç ve layneri edinme öncesi adımlar, yüksek uzaysal çözünürlük ve yüksek sinyal-gürültü oranı (SNR) elde etmek için kritik öneme sahiptir. Insani hayvan taşıma uymak ve herhangi bir potansiyel artefakt ölçümleri engellemek için sinyal satın almalar sırasında hayvanlar için istikrarlı bir fizyolojik durumunu korumak için bir hayvan izleme sistemi ile hayvan koşullarını izlemek için de önemlidir. Difüzyon, perfüzyon ve akış görüntüleme ve in vivo olarak yerelleştirilmiş ...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Inova 200 MR scanner/4.7 T</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Varian/Bruker</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Used for mouse MRI</td>
</tr>
<tr>
<td>Inova 300 NMR spectrometer/7 T</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Varian/Oxford</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Used for MRS of mouse skeletal muscle</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

noninvasive in vivo small animal mri and mrs: basic experimental procedures

Küçük hayvan Manyetik Rezonans (MR) araştırma ve non-invaziv doğası ve sağladığı biyolojik bilgi zenginliği nedeniyle modern biyomedikal araştırmanın önemli bir unsuru olarak ortaya çıkmıştır. MR herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyon gerektirmez ve noninvaziv diğer tomografi veya spektroskopik yöntemleri ile karşılaştırıldığında daha yüksek çözünürlük ve daha iyi sinyal-gürültü oranı sağlayabilir. Bu protokol, noninvaziv dinlenme ağırlıklı elde etmek için küçük hayvan MR görüntüleme ve MR spektroskopi (MR / MRS) üzerinde durulacaktır<sup&gt; 1</sup&gt; H fare görüntüleri ve elde etmek için<sup&gt; 31</supFare kas&gt; P spektrumları. Bu çalışma, küçük hayvan MRI / MRS her yönünü kapsayacak şekilde girişimi değil, fare MRI / MRS deneyler temel prosedürleri tanıtır. Bu çalışmanın ana hedefi için temel prosedürleri araştırmacıları bilgilendirmek için<em&gt; In vivo</em&gt; Küçük hayvanlar üzerinde deneyler MR. Amaç-MR olmayan bileşenler için MR ve MR olmayan prosedürler hem de sorunsuz bir şekilde entegre edilmiş, böylece çalışmaların daha iyi planlamak için MR alan araştırmacılar yeni izin temel deneysel prosedürleri daha iyi anlaşılmasını sağlamaktır.

Watch this Scientific Journal Video about Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures at JoVE.com

Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

Bu çalışma, noninvaziv küçük hayvan MRG ve MRS temel prosedürler açıklanmaktadır.<em&gt; In vivo</em&gt;.

Noninvaziv In Vivo Küçük Hayvan MRG ve MRS: Temel Deneysel Prosedürler

Small animal Magnetic Resonance (MR) research has emerged as an important element of modern biomedical research due to its non-invasive nature and the ...

noninvasive-vivo-small-animal-mri-mrs-basic-experimental

Research

JoVE Journal

Biology

Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

16.0K Görüntüleme.  University of Washington. Bu çalışma, noninvaziv küçük hayvan MRG ve MRS temel prosedürler açıklanmaktadır. In vivo.

Video: Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures

Tracking Dynamics of Muscle Engraftment in Small Animals by In Vivo Fluorescent Imaging

Muscular dystrophies are a group of degenerative muscle diseases characterized by progressive loss of contractile muscle cells. Currently, there is no curative treatment available. Recent advances in stem cell biology have generated new hopes for the development of effective cell based therapies to treat these diseases. Transplantation of various types of stem cells labeled with fluorescent proteins into muscles of dystrophic animal models has been used broadly in the field. A non-invasive technique with the capability to track the transplanted cell fate longitudinally can further our ability to evaluate muscle engraftment by transplanted cells more accurately and efficiently.
In the present study, we demonstrate that in vivo fluorescence imaging is a sensitive and reliable method for tracking transplanted GFP (Green Fluorescent Protein)-labeled cells in mouse skeletal muscles. Despite the concern about background due to the use of an external light necessary for excitation of fluorescent protein, we found that by using either nude mouse or eliminating hair with hair removal reagents much of this problem is eliminated. Using a CCD camera, the fluorescent signal can be detected in the tibialis anterior (TA) muscle after injection of 5 x 105 cells from either GFP transgenic mice or eGFP transduced myoblast culture. For more superficial muscles such as the extensor digitorum longus (EDL), injection of fewer cells produces a detectable signal. Signal intensity can be measured and quantified as the number of emitted photons per second in a region of interest (ROI). Since the acquired images show clear boundaries demarcating the engrafted area, the size of the ROI can be measured as well. If the legs are positioned consistently every time, the changes in total number of photons per second per muscle and the size of the ROI reflect the changes in the number of engrafted cells and the size of the engrafted area. Therefore the changes in the same muscle over time are quantifiable. In vivo fluorescent imaging technique has been used primarily to track the growth of tumorogenic cells, our study shows that it is a powerful tool that enables us to track the fate of transplanted stem cells.

Tracking Dynamics of Muscle Engraftment in Small Animals by In Vivo Fluorescent Imaging

We describe an in vivo fluorescence imaging protocol to monitor muscle regeneration by GFP-labeled myoblasts after transplantation into skeletal muscles of both healthy and dystrophic mice. This protocol can be adapted to study muscle regeneration by transplantation of other types of cells and in other muscular conditions as well.

Küçük Hayvan Kas Aşı dinamiği ile Takip In Vivo Floresan Görüntüleme

Muscular dystrophies are a group of degenerative muscle diseases characterized by progressive loss of contractile muscle cells. Currently, there is no ...

Biyoloji

T-wave Ion Mobility-mass Spectrometry: Basic Experimental Procedures for Protein Complex Analysis

Ion mobility (IM) is a method that measures the time taken for an ion to travel through a pressurized cell under the influence of a weak electric field. The speed by which the ions traverse the drift region depends on their size: large ions will experience a greater number of collisions with the background inert gas (usually N2) and thus travel more slowly through the IM device than those ions that comprise a smaller cross-section. In general, the time it takes for the ions to migrate though the dense gas phase separates them, according to their collision cross-section (&Omega;). 
Recently, IM spectrometry was coupled with mass spectrometry and a traveling-wave (T-wave) Synapt ion mobility mass spectrometer (IM-MS) was released. Integrating mass spectrometry with ion mobility enables an extra dimension of sample separation and definition, yielding a three-dimensional spectrum (mass to charge, intensity, and drift time). This separation technique allows the spectral overlap to decrease, and enables resolution of heterogeneous complexes with very similar mass, or mass-to-charge ratios, but different drift times. Moreover, the drift time measurements provide an important layer of structural information, as &Omega; is related to the overall shape and topology of the ion. The correlation between the measured drift time values and &Omega; is calculated using a calibration curve generated from calibrant proteins with defined cross-sections1.
The power of the IM-MS approach lies in its ability to define the subunit packing and overall shape of protein assemblies at micromolar concentrations, and near-physiological conditions1. Several recent IM studies of both individual proteins2,3 and non-covalent protein complexes4-9, successfully demonstrated that protein quaternary structure is maintained in the gas phase, and highlighted the potential of this approach in the study of protein assemblies of unknown geometry. Here, we provide a detailed description of IMS-MS analysis of protein complexes using the Synapt (Quadrupole-Ion Mobility-Time-of-Flight) HDMS instrument (Waters Ltd; the only commercial IM-MS instrument currently available)10. We describe the basic optimization steps, the calibration of collision cross-sections, and methods for data processing and interpretation. The final step of the protocol discusses methods for calculating theoretical &Omega; values. Overall, the protocol does not attempt to cover every aspect of IM-MS characterization of protein assemblies; rather, its goal is to introduce the practical aspects of the method to new researchers in the field.

Ion mobility-mass spectrometry is an emerging gas-phase technology that separates ions, based on their collision cross-section and mass. The method provides three-dimensional information on the overall topology and shape of protein complexes. Here, we outline a basic procedure for instrument setting and optimization, calibration of drift times, and data interpretation.

T-dalgası İyon Hareketlilik-Kütle Spektrometresi: Protein Karmaşık Analiz Temel Deneysel Prosedürler

Ion mobility (IM) is a method that measures the time taken for an ion to travel through a pressurized cell under the influence of a weak electric field. ...

Large Scale Zebrafish-Based In vivo Small Molecule Screen

Given their small embryo size, rapid development, transparency, fecundity, and numerous molecular, morphological and physiological similarities to mammals, zebrafish has emerged as a powerful in vivo platform for phenotype-based drug screens and chemical genetic analysis. Here, we demonstrate a simple, practical method for large-scale screening of small molecules using zebrafish embryos.

Large Scale Zebrafish-Based In vivo Small Molecule Screen

Zebrafish has emerged as a powerful in vivo platform for phenotype-based drug screens and chemical genetic analysis. Here, we demonstrate a simple, practical method for large-scale screening of small molecules using zebrafish embryos.

Büyük Ölçekli Zebra balığı Tabanlı In vivo Küçük Molekül Ekran

Given their small embryo size, rapid development, transparency, fecundity, and numerous molecular, morphological and physiological similarities to ...

A Noninvasive Hair Sampling Technique to Obtain High Quality DNA from Elusive Small Mammals

Noninvasive genetic sampling approaches are becoming increasingly important to study wildlife populations. A number of studies have reported using noninvasive sampling techniques to investigate population genetics and demography of wild populations1. This approach has proven to be especially useful when dealing with rare or elusive species2. While a number of these methods have been developed to sample hair, feces and other biological material from carnivores and medium-sized mammals, they have largely remained untested in elusive small mammals. In this video, we present a novel, inexpensive and noninvasive hair snare targeted at an elusive small mammal, the American pika (Ochotona princeps). We describe the general set-up of the hair snare, which consists of strips of packing tape arranged in a web-like fashion and placed along travelling routes in the pikas&#x2019; habitat. We illustrate the efficiency of the snare at collecting a large quantity of hair that can then be collected and brought back to the lab. We then demonstrate the use of the DNA IQ system (Promega) to isolate DNA and showcase the utility of this method to amplify commonly used molecular markers including nuclear microsatellites, amplified fragment length polymorphisms (AFLPs), mitochondrial sequences (800bp) as well as a molecular sexing marker. Overall, we demonstrate the utility of this novel noninvasive hair snare as a sampling technique for wildlife population biologists. We anticipate that this approach will be applicable to a variety of small mammals, opening up areas of investigation within natural populations, while minimizing impact to study organisms.

We present a noninvasive sampling approach to efficiently collect hair samples from elusive small mammals, as shown for the American pika. We demonstrate the utility of this method by extracting DNA from sampled hair and amplifying several types of molecular markers commonly used in studies of wildlife ecology and conservation.

Elusive Küçük Memeliler Yüksek Kalite DNA Edinme Noninvaziv Saç Örnekleme Tekniği

Noninvasive genetic sampling approaches are becoming increasingly important to study wildlife populations. A number of studies have reported using ...

Synthesis of an In vivo MRI-detectable Apoptosis Probe

Cellular apoptosis is a prominent feature of many diseases, and this programmed cell death typically occurs before clinical manifestations of disease are evident. A means to detect apoptosis in its earliest, reversible stages would afford a pre-clinical 'window' during which preventive or therapeutic measures could be taken to protect the heart from permanent damage. We present herein a simple and robust method to conjugate human Annexin V (ANX), which avidly binds to cells in the earliest, reversible stages of apoptosis, to superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles, which serve as an MRI-detectable contrast agent. The conjugation method begins with an oxidation of the SPIO nanoparticles, which oxidizes carboxyl groups on the polysaccharide shell of SPIO. Purified ANX protein is then added in the setting of a sodium borate solution to facilitate covalent interaction of ANX with SPIO in a reducing buffer. A final reduction step with sodium borohydride is performed to complete the reduction, and then the reaction is quenched. Unconjugated ANX is removed from the mix by microcentrifuge filtration. The size and purity of the ANX-SPIO product is verified by dynamic light scattering (DLS). This method does not require addition to, or modification of, the polysaccharide SPIO shell, as opposed to cross-linked iron oxide particle conjugation methods or biotin-labeled nanoparticles. As a result, this method represents a simple, robust approach that may be extended to conjugation of other proteins of interest.

Synthesis of an In vivo MRI-detectable Apoptosis Probe

Early detection of apoptosis may identify at-risk cell populations in a variety of diseases. Here we demonstrate a method to link an early apoptosis-detection protein (Annexin V) to a MRI-detectable iron oxide nanoparticle (SPIO). This method may be extended to other proteins of interest to generate MRI-detectable molecular imaging probes.

Bir sentezi<em&gt; In vivo</em&gt; MR-saptanabilir Apoptoz Probe

Cellular apoptosis is a prominent feature of many diseases, and this programmed cell death typically occurs before clinical manifestations of disease are ...

In Vivo SiRNA Transfection and Gene Knockdown in Spinal Cord via Rapid Noninvasive Lumbar Intrathecal Injections in Mice

This report describes a step-by-step guide to the technique of acute intrathecal needle injections in a noninvasive manner, i.e. independent of catheter implantation. The technical limitation of this surgical technique lies in the finesse of the hands. The injection is rapid, especially for a trained experimenter, and since tissue disruption with this technique is minimal, repeated injections are possible; moreover immune reaction to foreign tools (e.g. catheter) does not occur, thereby giving a better and more specific read out of spinal cord modulation. Since the application of the substance is largely limited to the target region of the spinal cord, drugs do not need to be applied in large dosages, and more importantly unwanted effects on other tissue, as observed with a systemic delivery, could be circumvented1,2. Moreover, we combine this technique with in vivo transfection of nucleic acid with the help of polyethylenimine (PEI) reagent3, which provides tremendous versatility for studying spinal functions via delivery of pharmacological agents as well as gene, RNA, and protein modulators.

In Vivo SiRNA Transfection and Gene Knockdown in Spinal Cord via Rapid Noninvasive Lumbar Intrathecal Injections in Mice

This report describes a simple and rapid technique of intrathecal needle puncture for a localized transfection of siRNA in the lumbar spinal cord in mouse under short lasting light anesthesia.

Farelerde Hızlı noninvaziv Lomber İntratekal enjeksiyon yoluyla Vivo siRNA&#39;nın Transfaksiyon ve Omurilik Gen demonte olarak

This report describes a step-by-step guide to the technique of acute intrathecal needle injections in a noninvasive manner, i.e. independent of catheter ...

In Vivo Microinjection and Electroporation of Mouse Testis

This video and article contribution gives a comprehensive description of microinjection and electroporation of mouse testis in vivo. This particular transfection technique for testicular mouse cells allows the study of unique processes in spermatogenesis.
The following protocol focuses on transfection of testicular mouse cells with plasmid constructs. Specifically, we used the reporter vector pEGFP-C1, which expresses enhanced green fluorescent protein (eGFP) and also the pDsRed2-N1 vector expressing red fluorescent protein (DsRed2). Both encoded reporter genes were under the control of the human cytomegalovirus immediate-early promoter (CMV).
For performing gene transfer into mouse testes, the reporter plasmid constructs are injected into testes of living mice. To that end, the testis of an anaesthetized animal is exposed and the site of microinjection is prepared. Our preferred place of injection is the efferent duct, with the ultimately connected rete testis as the anatomical transport route of the spermatozoa between the testis and the epididymis. In this way, the filling of the seminiferous tubules after microinjection is excellently managed and controlled due to the use of stained DNA solutions. After observing a sufficient filling of the testis by its colored tubule structure, the organ is electroporated. This enables the transfer of the DNA solution into the testicular&#160;cells. Following 3 days of incubation, the testis is removed and investigated under the microscope for green or red&#160;fluorescence, illustrating transfection success.
Generally, this protocol can be employed for delivering DNA- or RNA- constructs into living mouse testis in order to (over)express or knock down genes, facilitating in vivo gene function analysis. Furthermore, it is suitable for studying reporter constructs or putative gene regulatory elements. Thus, the main advantages of the electroporation technique are fast performance in combination with low effort as well as the moderate technical equipment and skills required compared to alternative techniques.

In Vivo Microinjection and Electroporation of Mouse Testis

This article describes microinjection and electroporation of mouse testis in&#160;vivo as a&#160;transfection technique for testicular mouse cells to study unique processes of spermatogenesis. The presented protocol involves steps of glass capillary preparation, microinjection via the efferent duct, and transfection by electroporation.

Fare Testis İn Vivo Mikroenjeksiyon ve Elektroporasyon

This video and article contribution gives a comprehensive description of microinjection and electroporation of mouse testis in vivo. This particular ...

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of central nervous system injuries in vivo, possibly by reducing oxidative stress. However, effects of R/NIR-LT on oxidative stress have been shown to vary depending on wavelength or intensity of irradiation. Studies comparing treatment parameters are lacking, due to absence of commercially available devices that deliver multiple wavelengths or intensities, suitable for high through-put in vitro optimization studies. This protocol describes a technique for delivery of light at a range of wavelengths and intensities to optimize therapeutic doses required for a given injury model. We hypothesized that a method of delivering light, in which wavelength and intensity parameters could easily be altered, could facilitate determination of an optimal dose of R/NIR-LT for reducing reactive oxygen species (ROS) in vitro.
Non-coherent Xenon light was filtered through narrow-band interference filters to deliver varying wavelengths (center wavelengths of 440, 550, 670 and 810nm) and fluences (8.5 x 10-3 to 3.8 x 10-1 J/cm2) of light to cultured cells. Light output from the apparatus was calibrated to emit therapeutically relevant, equal quantal doses of light at each wavelength. Reactive species were detected in glutamate stressed cells treated with the light, using DCFH-DA and H2O2 sensitive fluorescent dyes.&#160;
We successfully delivered light at a range of physiologically and therapeutically relevant wavelengths and intensities, to cultured cells exposed to glutamate as a model of CNS injury. While the fluences of R/NIR-LT used in the current study did not exert an effect on ROS generated by the cultured cells, the method of light delivery is applicable to other systems including isolated mitochondria or more physiologically relevant organotypic slice culture models, and could be used to assess effects on a range of outcome measures of oxidative metabolism.

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Non-coherent Xenon light was passed through narrow-band interference and neutral density filters to deliver light of varying wavelength and intensity to cultured cells. This protocol was used to assess the effects of red/near-infrared light therapy on production of reactive species in vitro: no effects were observed using the tested parameters.

Dalga boyundaki ve Oksidatif Stres Kırmızı / yakın-kızılötesi ışık Terapisi şiddetler bir Range Etkilerinin Değerlendirilmesi için Yöntemi<em&gt; İn Vitro</em

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of ...

Nucleofection and In Vivo Propagation of Chicken Eimeria Parasites

Transfection is a technical process through which genetic material, such as DNA and double-stranded RNA, are delivered into cells to modify the gene of interest. Currently, transgenic technology is becoming an indispensable tool for the study of Eimeria, the causative agents of coccidiosis in poultry and livestock. This protocol provides a detailed description of stable transfection in eimerian parasites: purification and nucleofection of sporozoites or second-generation merozoites, and in vivo propagation of transfected parasites. Using this protocol, we achieved transfection in several species of Eimeria. Taken together, nucleofection is a useful tool to facilitate genetic manipulation in eimerian parasites.

Nucleofection and In Vivo Propagation of Chicken Eimeria Parasites

Here, we provided a method to achieve stable transfection of chicken Eimeria parasites by nucleofecting sporozoites or second-generation merozoites. Genetically modified eimerian parasites expressing heterologous antigenic genes could be used as vaccine delivery vehicles.

Tavuk Eimeria Parazitlerinin Nükleofeksiyon uyup In Vivo Propagation

Transfection is a technical process through which genetic material, such as DNA and double-stranded RNA, are delivered into cells to modify the gene of ...

Gonadectomy and Blood Sampling Procedures in the Small Size Teleost Model Japanese Medaka (Oryzias latipes)

Sex steroids, produced by the gonads, play an essential role in brain and pituitary tissue plasticity and in the neuroendocrine control of reproduction in all vertebrates by providing feedback to the brain and pituitary. Teleost fishes possess a higher degree of tissue plasticity and variation in reproductive&#160;strategies compared to mammals and appear to be useful models to investigate the role of sex steroids and the mechanisms by which they act. The removal of the main source of sex steroid production using gonadectomy together with blood sampling to measure steroid levels has been well-established and fairly feasible in bigger fish and is a powerful technique to investigate the role and effects of sex steroids. However, these techniques raise challenges when implemented in small size teleost models. Here, we describe the step-by-step procedures of gonadectomy in both males and female Japanese medaka followed by blood sampling. These protocols are shown to be highly feasible in medaka indicated by a high survival rate, safety for the life span and phenotype of the fish, and reproducibility in terms of sex steroid clearance. The use of these procedures combined with the other advantages of using this small teleost model will greatly improve the understanding of feedback mechanisms in the neuroendocrine control of reproduction and tissue plasticity provided by sex steroids in vertebrates.

Gonadectomy and Blood Sampling Procedures in the Small Size Teleost Model Japanese Medaka Oryzias latipes

The article describes a quick protocol to gonadectomize and sample blood from the small teleost fish, using Japanese medaka (Oryzias latipes) as a model, to investigate the role of sex steroids in animal physiology.

Küçük Boyutlu Teleost Model Japonca Medaka'da Gonadektomi ve Kan Örnekleme İşlemleri (Oryzias latipes)

Sex steroids, produced by the gonads, play an essential role in brain and pituitary tissue plasticity and in the neuroendocrine control of reproduction in ...