Bu çalışma NIH / NCI Hibeler sayısı 1R01CA158372-01 (Qi) ve Yeni İlaç Devlet Anahtar Projesi Hibe Numarası 009ZX09102-205 (Qi) tarafından kısmen desteklenmiştir. Yardım yazma Dr Judy Racadio tarafından sağlanan ve Hematoloji ve Onkoloji Cincinnati Üniversitesi Bakanlığı tarafından finanse edildi. Cincinnati Üniversitesi Tıp Koleji Vontz Çekirdek Görüntüleme Laboratuvarı (VCIL).

Hayvan kullanımının etik bildiri. Ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Araştırma Vakfı (Hayvan Refahı Güvence Numarası A3108-01): Tüm hayvan çalışmaları, Cincinnati Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (11-05-05-02 IACUC Protokol Numarası) tarafından onaylanmıştır. Fareler içeren tüm deneyler Cincinnati ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Araştırma Vakfı Üniversitesi hayvan bakım yönergeleri takip. 1.. Hayvan Modelleri hazırlayın Not: Aşağıda belirtilen üç farklı hayvan modelleri, bizim daha önceki çalışmalarda kullanılmıştır: <ol><li> Spontan beyin tümörü fare: intrakranial insan U87-ΔEGFR-Luc hücreleri enjekte edilmiştir Nu / Nu atımık dişi fareler kullanın. Bu fareler, insan glioblastoma tipik özelliklerini gösteren agresif bir tümör gelişebilir. </li><li> Genetiği beyin tümörlü fare modelleri 13: Mut3 (GFAP-CRE Breed; Nf1loxP / +; Trp53loxP/loxP ile Trp53-/ +) erkek fareler; PtenloxP / loxP dişi Mut6 fareler üretmek için (GFAP-cre; Nf1loxP / +; Trp53-/loxP, PtenloxP / +). Dişi B6CBAF1 / J fareleri ile erkek fareler Mut3 çiftleştirerek B6CBAF1 / J suşunda Mut3 fareler koruyun. P9 ve P12 arasında fareler genotipi ve dokuları hasat sonrası genotipleri onaylayın. </li><li> K / bxn artrit: periton KRN x NOD F1 farelerden 150 ul serum ile idare edilmiştir kullanın C57Bl/6J fareler. Bu farenin artrit sera enjeksiyonunu takip eden 24-48 saat gelişir. Artritik farelerin farenin görüntüleme belirgin makroskopik artrit sergileyen bir zaman noktası, sera, uygulamadan sonra 7 gün gerçekleştirilir. Fareler, bir sonraki aşamada belirtilen kriterler kullanılarak değerlendirilmelidir. <ol><li> 0 = hiçbir saptanabilir artrit, 1 = şişme ve / veya ayaklarında kızarıklık ya da tek haneli, 2 = katılan iki eklem, 3 = üç eklem invol: aşağıdaki gibi bir romatizmalı indeks makroskopik skorlama sistemi kullanılarak makroskopik artrit için farelerin değerlendirilmesiVED ve 4 = tüm pençe ve rakam ciddi artrit. Arterit skorlama sistemi etkilenen eklemlerin sayısı ve fare pençelerde artrit şiddetini belirlemek için kullanılır. Mümkün olan en yüksek romatizmalı puanı ile bile fareler nadiren hareketsizlik belirtileri gösteriyor. Ancak, artrit (örneğin gıda ve su tüketimini engeller şişmiş pençeleri şiddetli hareketsizlik gibi) aşırı ağrı izlenen 3x/week ve fareler olduğunu öldürülür. </li><li> Not: Sıvılar fare kuyruk damarının içine enjekte IV kısırlık deney boyunca korumuştur. Temiz, steril, tek kullanımlık şırıngalar ve küçük şişeler çalışma çözelti hazırlanması ve verilmesi için kullanılmaktadır. </li></ol></li></ol> Floresan etiketli SapC-DOPS Nanovesicles 2. Hazırlanması <ol><li> SapC protein üretimi: tam insan SapC dizisi ile Rekombinant SapC protein E. üretildi E. coli hücreleri, daha önce tarif edilen modifikasyonlar 4,.SapC, yüksek performanslı sıvı kromatografi ile saflandırma ve ardından etanol ile çöktürüldü. Liyofilizasyondan sonra, kuru SapC kullanıldı ve konsantrasyonu ağırlığı ile belirlenmiştir. </li><li> Daha önce tarif edildiği gibi 7,10,11 SapC protein karıştırın. Mix DOPS (0.18 mg) ve CVM bir cam tüp içinde (0.03 mg) ve lipid solvent buharlaşmaya azot gazı kullanıldı. </li><li> Daha önce tarif edildiği gibi 7,10,11 yaklaşık 15 dakika boyunca 1 ml PBS tampon ve banyo sonikasyon kuru karışımın askıya karışıma SapC protein tozu (0.32 mg) ilave edin. Daha sonra serbest CVM boyayı çıkarmak için, bir Sephadex G25 kolonu (PD-10) ile süspansiyon geçmektedir. Eksitasyon ve nihai ürün, yani SapC-DOPS-CVM nanovesicles, emisyon maksimum 653 nm ve 677 nm idi. </li></ol> 3. Görüntüleme <ol><li> Maroi sistemi test etmek için (adım 1 &#39;de yukarıda tarif edilen), beyin tümörü ve artrit fare modelleri kullanarak. % 2 izofluran ile gerçekleştirilmesi için fareler anestezi. % 1-2 izofluran HAYATIMIN olduğunuGörüntüleme prosedürü süresince muhafaza etmiştir. Sıcak hava, sürekli ve yavaşça görüntüleme süresince görüntüleme haznesine teslim edilir. Göz kapağı ve yağlamak şekilde steril yapay gözyaşı merhem küçük bir boncuk fare her göze uygulanır. Başlangıçta kamera (Şekil 1) yönelik kendi omurga ile yatar pozisyonda fareler konumlandırarak MARS sistemi içine fareler yerleştirin. MARS 380 ° destek filmi kalibre ve Bruker MI protokol sekmesinde rotasyon yazılımını kullanarak fare yerleştirin. Önce, aşağıda tarif edilen şekilde SapC-DOPS-CVM tatbikat için farelerde temel görüntüler elde edilir. </li><li> Intravenöz fare kuyruk venine SapC-DOPS-CVM 200 ul enjekte edilir. Ve fareler arterit ya da beyin tümörü taşıyan fareler kontrol etmek için uygulayın. </li><li> Görüntü fareler 24 saat sonrası enjeksiyon ve tekrar floresan (25 sn pozlama süresi) ve X-ray (10 sn pozlama süresi) alarak 7-9 gün sonrası enjeksiyonundan i380 ° &#39;lik bir kurs üzerinde 10 ° artışlarla mages, dönme kümesi içinde hiçbir boşluk vardır sağlamak için hafif bir örtüşme yaratıyor. Bruker MI yazılımı kullanarak, anatomik lokalizasyon için X-ışını görüntüleri üzerine floresan üst üste. </li></ol> 4.. Görüntü Analizi <ol><li> Hastalık bölgesine (tümör ve artrit) e (FOV) alanının genişliğini kapsayan bir dikdörtgen ROI çizin. ROI 380 ° dönme sırasında hayvan hareket olarak FOV içinde hastalık özelliğini tutmak için yeterli büyüklükte olmalıdır. Beyin tümörü fareler (ortotopik ve transjenik modelleri), bütün zaman noktalarında (temel, 24 saat, ve 9 gün) aynı dikdörtgen Her bir tümör modelinden üzerinde ROI ve üç (3), ilgili kontrol fareleri kullanır. Her fare için dikdörtgen ROI konumlandırma, her hayvanın gelen X-ışını görüntülerinde anatomik işaretlerini kullanarak her zaman puan üzerinden korunur. Tümör model üzerinde belirlenen anatomik bölge (ler) de pla için kullanılması gerekirHer modelin ilgili kontroller üzerinde özdeş dikdörtgen İB&#39;leri ce. Tutarlı ROI yerleştirme için izin X-ray görüntüler üzerinde belirlenen anatomik yerlerinden kafatasının taban ve elmacık kemer posterior yönü bulunmaktadır. Bunlar sağda görsel ve posterior-anterior (PA) görüntüde yanal kafatası bırakılır. </li><li> Otomatik arka plan çıkarıldıktan sonra, her görüntü için ortalama floresan yoğunluğunu belirlemek. Bruker MI görüntüleme yazılımı kullanılarak fotonlar / s / mm 2 floresan görüntüleri dönüştürün. Görüntüleme açılarının bir fonksiyonu olarak floresans değerleri Konu ve hata Excel veya başka bir grafik yazılım kullanarak kontrol farelerinden elde edilen ortalama floresans değerleri, standart sapma bar olarak uygulanır. </li></ol>

<ol>
	<li>Pizzonia, J., 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=Multimodality+animal+rotation+imaging+system+(Mars)+for+in+vivo+detection+of+intraperitoneal+tumors.">Multimodality animal rotation imaging system (Mars) for in vivo detection of intraperitoneal tumors.</a> Am J Reprod Immunol. 67, 84-90 (2012).</li><li>Al-Mehdi, A. B., 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=Increased+depth+of+cellular+imaging+in+the+intact+lung+using+far-red+and+near-infrared+fluorescent+probes.">Increased depth of cellular imaging in the intact lung using far-red and near-infrared fluorescent probes.</a> Int J Biomed Imaging. , (2006).</li><li>Gertner-Dardenne, J., 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=Lipophilic+fluorochrome+trackers+of+membrane+transfers+between+immune+cells.">Lipophilic fluorochrome trackers of membrane transfers between immune cells.</a> Immunol Invest. 36, 665-685 (2007).</li><li>Qi, X., 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=Functional+human+saposins+expressed+in+Escherichia+coli.+Evidence+for+binding+and+activation+properties+of+saposins+C+with+acid+beta-glucosidase.">Functional human saposins expressed in Escherichia coli. Evidence for binding and activation properties of saposins C with acid beta-glucosidase.</a> J Biol Chem. 269, 16746-16753 (1994).</li><li>Wang, Y., Grabowski, G. A., Qi, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phospholipid+vesicle+fusion+induced+by+saposin.">Phospholipid vesicle fusion induced by saposin.</a> C. Arch Biochem Biophys. 415, 43-53 (2003).</li><li>Qi, X., Chu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusogenic+domain+and+lysines+in+saposin.">Fusogenic domain and lysines in saposin.</a> C. Arch Biochem Biophys. 424, 210-218 (2004).</li><li>Qi, X., 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=Cancer-selective+targeting+and+cytotoxicity+by+liposomal-coupled+lysosomal+saposin+C+protein.">Cancer-selective targeting and cytotoxicity by liposomal-coupled lysosomal saposin C protein.</a> Clin Cancer Res. 15, 5840-5851 (2009).</li><li>Kaimal, V., 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=Saposin+C+coupled+lipid+nanovesicles+enable+cancer-selective+optical+and+magnetic+resonance+imaging.">Saposin C coupled lipid nanovesicles enable cancer-selective optical and magnetic resonance imaging.</a> Mol Imaging Biol. 13, 886-897 (2011).</li><li>Lu, K., 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=Toll-like+receptor+4+can+recognize+SapC-DOPS+to+stimulate+macrophages+to+express+several+cytokines.">Toll-like receptor 4 can recognize SapC-DOPS to stimulate macrophages to express several cytokines.</a> Inflamm Res. 60, 153-161 (2011).</li><li>Qi, X., 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=Saposin+C+coupled+lipid+nanovesicles+specifically+target+arthritic+mouse+joints+for+optical+imaging+of+disease+severity.">Saposin C coupled lipid nanovesicles specifically target arthritic mouse joints for optical imaging of disease severity.</a> PLoS One. 7, (2012).</li><li>Abu-Baker, S., Chu, Z., Stevens, A. M., Li, J., Qi, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytotoxicity+and+selectivity+in+skin+cancer+by+SapC-DOPS+nanovesicles.">Cytotoxicity and selectivity in skin cancer by SapC-DOPS nanovesicles.</a> Journal of Cancer Therapy. 3, 321-326 (2012).</li><li>Wojton, J., 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=Systemic+delivery+of+SapC-DOPS+has+antiangiogenic+and+antitumor+effects+against+glioblastoma.">Systemic delivery of SapC-DOPS has antiangiogenic and antitumor effects against glioblastoma.</a> Mol Ther. 21, 1517-1525 (2013).</li><li>Kwon, C. H., 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=Pten+haploinsufficiency+accelerates+formation+of+high-grade+astrocytomas.">Pten haploinsufficiency accelerates formation of high-grade astrocytomas.</a> Cancer Res. 68, 3286-3294 (2008).</li></ol>

Ifşa hiçbir şey yok.

Romatizmal koşullarda konumu ve katı tümörlerin ve enflamatuvar odakların büyüklüğü doğru bir şekilde belirlenmesi yeterli tedavi uygulamak ve hastalığın ilerleyişini ya da iyileşmesini takip etmek önemlidir. Değerli, güncel görüntüleme stratejileri (X-ışınları, MRI, ultrason, X-ışını bilgisayarlı tomografi) iken hastalık durumunun eksik değerlendirmelerini sağlamak. Örneğin, artritik eklem hasarı yaygın kemik yapısı ile ilgili değil, yumuşak doku iltihabı ve yıkım, hastalığın erken aşamalarında özelliği hakkında bilgi sağlayan, X-ışınları, değerlendirilir. Burada sunulan Maroi yöntemi, aynı zamanda hastalıklı doku veya organın tam bir 3D haritalama ve rekonstrüksiyon sağlayan entegre, noninvaziv ve basit platformu X-ışınları ve sofistike yumuşak doku görüntüleme yöntemleri (örneğin MR veya ultrason) hem avantajlarını birleştiriyor , fare gibi küçük hayvanlar. Bu yöntem, o selektif afinite yararlanırf SapC-DOPS kanser ve enflamatuar hücrelerin zarlarında bol maruz fosfatidilserin tortuları için, nanovesicles. Bu bağlanma SapC belirleyicisi, örneğin fosfatidilserin 7,10,11 gibi anyonik fosfolipidler için güçlü bir afiniteye sahip bir füzyojenik lizozomal proteindir. Bir floresan prob (CVM) konjuge olduğunda, sistemik enjekte SapC-DOPS floresan görüntüleme ile tümör ve romatizmalı sitelere izlenebilmektedir. Bizim yöntemin sınırlamaları şu anda fareler gibi küçük hayvanların görüntüleme kullanımını kısıtlar duyarlılığı ile ilgilidir. Diğer görüntüleme yöntemleri ile olduğu gibi, gürültü oranı uygun flüoresan sinyal tümörün büyüklüğü veya artrit ölçüde ile kısıtlanır ve bu kulaklar (beyin görüntüleme), bağırsak gibi yüksek bir arka plan (otofloresan) ile doku ya da organların görüntülerken, belirli tehlikeye girebilir / dışkı (abdominal görüntüleme) ve pençeleri (arka bacak görüntüleme). Bu bağlamda, biz bulduğumuz gibi CVM pro olarak çok kırmızı boyaVIDES görünür aralığında diğer floresan probları göre in vivo ortamda daha iyi spektral ayırma ve çözünürlük. Diğer tuzaklar, görüntüleme sırasında hem de anestezi ve otopsi (rigor mortis) ise hayvanın potansiyel hareketi içerir. Hind uzuv konumlandırma, özel olarak, dönme sırasında hareketi önlemek için stabilize edilmesi zordur. Mevcut durumda tekniği de zaman sürece 60 dakika tam bir dönme tamamlamak ve yüksek kaliteli görüntüler elde etmek gerektiği gibi kez tarama, alıcıdır. Maroi yöntemi diğer görüntüleme yöntemlerinin üzerinde bir çok avantaj sunuyor. 38 (veya daha fazla) farklı açılardan görüntü hastalıklı dokuya yeteneği, tek bir düzlemde onu değerlendirilirken engellenmiş olabilir floresans görselleştirme sağlar; Bu uygun olmayan açılarda görüntüleme sonucu yanlış negatiflerin sayısını en aza indirmeye yardımcı olabilir, çünkü bu hayvan çalışmalarında değerlidir. Overl tarafındanying X-ışını ve floresan görüntüler, hastalıklı sitenin kesin bir anatomik lokalizasyon tespit edilebilir. Uzunlamasına çalışmalar yapılması için Son olarak, canlı (in vivo) görüntüleme imkanı sağlar.

Tüm hayvan görüntüleme hayvan fizyopatolojinin çalışmada güçlü bir araç haline gelmiştir. Mevcut görüntüleme sistemleri arasında, MS FX PRO araştırmacılar doğru görselleştirmek floresan (ya da lüminesan) farelerde canlı bileşikler ve / veya dokular, ve aynı zamanda X-ışını görüntü elde etiketli sağlar. Son zamanlarda piyasaya çok modlu hayvan döndürme sistemi (MARS) ile fare tam, otomatik rotasyon belirli açılarla 1 floresan / Işıklı ve X-ray görüntüler hem yakalamak için elde edilir. Görüntü edinimi ardışık görüntü serisi 1 ° kadar küçük spesifik, artan açılarda yakalanabilir şekilde programlanabilir. Bu, hayvanın uygun yönlendirme, yani tanımlamak için bir izin verir. burada içsel olarak üretilir fluoresan / lüminesan sinyal ve sistem algılama cihazı arasındaki mesafe kısa olduğu. Bu da, daha sonraki görüntüleme için hayvanın tam yeniden konumlandırılmasını kolaylaştırmaktadır seuzunlamasına çalışmaları sırasında ssions. Bu yazıda, floresan işaretleyici yoğunluğu miktarının in vivo bir çok açılı dönme optik görüntüleme (Maroi) sisteminin uygulanmasını açıklar. Maroi sinyal eğrisi analizi tam hastalıklı siteleri veya ilgi biyolojik süreçleri haritasına floresan sinyal dağıtım doğrudan korelasyon için uzunlamasına çalışmalarda kullanılabilir. Bu sistem, ortotopik ve spontan tümörler, floresanla işaretlenmiş SapC-DOPS nanovesicles emilimini izlemek, hem de arterit odaklar ile, fareler yaşayan için kullanılan; Bu hayvanların tam dönme içerisinde elde edilen çok bantlı ve çoklu veri setleri verilmiştir. In vivo görüntüleme için şu anda mevcut olan çok sayıda fluoresan problar arasında, enfraruja yakın ve uzak-kırmızı tayf bölgesinde yayan olan deri ve doku ile en düşük parazit vermek ve yüksek nüfuz etme ve görüntü sağlamak resolution. Biz SapC-Dops (SapC-DOPS-CVM) 4-12 etiket, CellVue Maroon (CVM) 2,3, bir uzak-kırmızı floresan hücre bağlayıcı (Ex 647/Em 667) kullanılır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1246">
	<colgroup>
		<col /> 
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Dulbecco&#39;s modified eagle medium</td>
			<td style="width:423px;">Gibco (Grand Island, NY)</td>
			<td style="width:307px;">11965</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:423px;">Gibco (Grand Island, NY)</td>
			<td style="width:307px;">16000077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Penicillin-streptomycin</td>
			<td style="width:423px;">Hyclone (Logan, Utah)</td>
			<td style="width:307px;">SV30010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Dioleoylphosphatidylserine</td>
			<td style="width:423px;">Avanti Polar Lipids (Alabaster, AL)</td>
			<td style="width:307px;">840035C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">CellVue Maroon</td>
			<td style="width:423px;">Molecular Targeting Technologies, Inc. (Exton, PA)</td>
			<td style="width:307px;">C-1001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Sephadex G25 column PD-10</td>
			<td style="width:423px;">Amersham Pharmacia Biotech, (Piscataway, NJ)</td>
			<td style="width:307px;">17-0851-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:351px;">New Standard Stereotaxic for Rats and Mice</td>
			<td style="width:423px;">Harvard Apparatus (Holliston, MA)</td>
			<td style="width:307px;">726335</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Bransonic Ultrasonic Cleaners Model 1510</td>
			<td style="width:423px;">Branson Ultrasonics (Danbury,CT)</td>
			<td style="width:307px;">CPN-952-118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Multi-spectral FX system</td>
			<td>Bruker Corporation (Billerica, MA)</td>
			<td style="width:307px;"> </td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Multi-angle Rotational Optical Imaging Device</td>
			<td>Bruker Corporation (Billerica, MA)</td>
			<td style="width:307px;"> </td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo optical imaging of brain tumors and arthritis using fluorescent sapc-dops nanovesicles

Biz, çok açılı bir dönme optik görüntüleme bir flüoresan işaretleyici ile etiketlenmiş patofizyolojik süreçlerin in vivo izlenmesi için (Maroi) sistemi tarif eder. Fare model (beyin tümörü ve artrit), bu yöntemin yararını değerlendirmek için kullanıldı. CellVue Bordo (CVM) florofor ile etiketlendi Saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles damardan tatbik edilmiştir. Hayvanlar daha sonra in vivo görüntüleme sisteminin dönme yuvasına (MARS) yerleştirildi. Görüntüler 380 ° üzerinde 10 ° adımlarla elde edildi. Ilgi (ROI) bir dikdörtgen bölge modeli hastalığın yerinde tam görüntü genişliği boyunca yerleştirilmiştir. ROI içinde ve her görüntü için, ortalama floresan yoğunluğu plan çıkarıldıktan sonra hesaplanmıştır. Çalışılan fare modellerinde, işaretlenmiş nanovesicles hem ortotopik ve transgenik beyin tümörleri içine alındı ​​ve takımından arterit siteleri (ayak ve ayak bileği) in. Çok açılı ima eğrisi analizige ROI en yüksek sinyal ile açısını tespit edilmiştir. Bu nedenle, her bir hastalık sitesi görüntüleme için en uygun açı karakterize edilmiştir. Floresan bileşikler görüntüleme uygulanan Maroi yöntem olup, tarif edilen fare modellerinde hastalık durumlarının in vivo kantitatif analizi için, invaziv olmayan, ekonomik ve tam bir araçtır.

Biz, bir uzak-kırmızı boya (CVM) ile etiketlenmiş SapC-DOPS nanovesicles özellikle ortotopik ve kendiliğinden fare beyin tümörleri birikir, hem de K / bxn farelerinin artritik eklemlerde burada göstermektedir. Farelerin tam devir boyunca her hastalık bölgesine üzerine yerleştirilmiş bir ROI alınan seri floresan / X-ışını görüntüleri en yüksek floresan yoğunluğu ile uygun görüntüleme açısı ortaya Maroi eğrisi analizine tabi tutulmuştur. MARS sistemi kullanmak için birincil amacı en doğru ölçümleri böylece floresan optimum açısını belirlemektir. Beyin tümörleri ve artrit ile fareler kullanılarak üç Örnek deneylerden elde edilen sonuçlar gösterilmektedir. SapC-DOPS-CVM ve MARS sistemi (Şekil 1) bağlı artrit tümör veya iltihap gözlemlemek için mümkün olan en iyi görüntü açısı kullanılarak belirlenmiştir. Bir X-ışını alımını takiben floresan görüntüler, her 10 ° elde edildifare 380 ° dönme sırasında. Floresan görüntüleri resim görüntüleme ve dönme film üretimi için gelen X-ray görüntüleri üzerine örtüldü. Ortotopik beyin tümörü modelinden elde edilen sonuçlar, Şekil 2&#39;de gösterilmiştir. Temsili bir ortotopik tümör taşıyan fare (Ortho1) floresan görüntü Şekil 2A&#39;da gösterilmiştir. Bu hayvan için optimum görüntü açısı 10 ° &#39;dir, floresan foton yoğunluğu (Şekil 2B) büyük olduğu anda pozisyon. Ölçümler SapC-DOPS-CVM (bazal) ile enjeksiyon öncesi alınan ve 24 saat enjeksiyon sonrası edilmiştir. Kontrol fareleri (tümör ücretsiz) benzer bir tedavi. Şekil 3, genetik olarak beyin tümörü fare modelinden karşılaştırılabilir verileri gösterir. Fluoresans görüntüleri ve foton ölçümleri SapC-DOPS-CVM (taban çizgisi) ile enjeksiyondan önce ve 24 saat (Şekil 3A edildi ve &lt;enjeksiyondan sonra kuvvetli&gt; 3B) ve 9 gün (Şekil 3C). Bu grafikler, tümör taşıyan hayvanda (Tümör Mut49) en uygun görüntü açısı 20 ° 24 saat sonrası enjeksiyon ama 10 ° 9 gün sonra enjeksiyon yapılan değişiklikler olduğunu göstermektedir. Bu büyük olasılıkla tümör büyümesini yansıtan morfolojik değişiklikler ile ilişkili olduğu floresan sinyal değişiklik göstermektedir. Tablo 1 &#39;de gösterildiği gibi, Maroi bir metodun belirgin biçimde flüoresan sinyal uzağa uygun görüntüleme açısı dönme artırmayı projeksiyonlar azaldığını göstermektedir. Hayvanın fiziksel durumu en iyi görüntüleme açıdan kayıktır ± 10 ° ise beyin tümörlerinde, flüoresan sinyalinde% 7 ortalama düşüş elde edilmiştir. Flüoresan sinyal ortalama% 21 azalma ± 20 ° &#39;de ölçülmüştür. Bu nedenle optimum açısı, nispeten küçük uzaklıklar önemli bir sinyal kaybı ile sonuçlanabilir. Görüntü konumlandırma için Maroi tekniği kullanan INVE sağlayacakdaha tutarlı ve güvenilir veri üretmek için stigators. Maroi yöntem son SapC-DOPS-CVM enjeksiyonundan sonra SapC-DOPS-CVM 24 saat ile artiritik eklemlerin hedefleme değerlendirmek için kullanıldı. Bu hayvan, üç romatizmalı eklemler ile 3 attı. Ayak ve romatizmalı fare ayak bileği floresans görüntüleri Şekil 4A ve 4B&#39;de gösterilmiştir. 10 ° dönme aralıklarla karşılık gelen foton ölçümler Şekil 4C ve 4D grafikle. Ayak ve ayak bileği için bulunan optimum görüntüleme açıları sırasıyla 140 ° ve 120 ° vardır. Özetle, floresan SapC-DOPS nanovesicles ile Maroi sisteminin kombinasyonu küçük hayvanlarda tümör ve artrit ilerlemesi kantitatif çalışmalar için olanak canlı görüntüleme için, invaziv olmayan, doğru ve son derece hassas bir strateji temsil eder. 360 ° multimodal görüntüleme veri kümesini edinme olasılığı önemli ölçüde doğaçlamaes veri analizi ve yorumlanması, ulaşılabilir tek açılı görüntüleme teknikleri kullanılarak ne ile karşılaştırıldığında. <img alt="Tablo 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187table1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187table1.jpg" width="600px" /> Tablo 1. Her bir fare modeli için en uygun görüntü açılar. Fazla foton floresans (FLR optimum açısı) açısına ve standart anatomik açısı (X-ray) arasındaki farklar görülebilir. Bu iki açı giderek farklı olduğunda, ölçülen sinyal önemli ölçüde değiştirir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187table1highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig1.jpg" width="600px"/&gt; Şekil 1. Çok açılı rotasyonel optik görüntüleme (Maroi) cihazı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig1highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 2," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig2.jpg" width="600px" /> Ortotopik beyin tümörü fare modelinde Şekil 2,. Flüoresan sinyali, genel görüntüsü açı. 10 ° en uygun görüntü açıda tepe floresan sinyalinin (A). Görüntü. Mavi kutu yayılan fotonlar ölçmek için kullanılan ROI gösterir. (B) foton emisyonuna karşı görüntü açısı. Grafik. Temsilcisi ortotopik tümör taşıyan fare (Ortho1) üç nontumor farelerde aynı ROI&#39;ler gelen ortalama floresan değerlere karşı grafiklendirilir. Ölçümler (enjeksiyon öncesi) başlangıçta alınan ve 24 saat sonrası injectio edildin. Hata çubukları Standart Sapma temsil eder. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig2highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 3," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig3.jpg" width="600px" /> Genetik olarak yapılandırılmış bir fare modelinde bir kendiliğinden beyin tümörü görüntü açısı genel Şekil 3,. Flüoresan sinyali,. Bir gelen ROI 1 20 ° optimal görüntü açıda (üst mavi kutu). (B) ve (C) zirve floresan sinyal (A). Image. ROI 1. foton emisyon karşı görüntü açısı grafikleri. Değerleri temsilcisi spontan beyin tümörü taşıyan fare, Tümör-Mut 49, üç sivil tümör farelerin ortalama değerlere karşı grafikle. Ölçümler (enjekte edilmeden önce) başlangıçta alındı ​​ve 24 saat (B) ve 9 gün (C) Enjeksiyon sonrası edilmiştir. Hata b<html> ars Standart Sapma temsil eder. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig3highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 4," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig4.jpg" width="600px" /> Ayak ve ayak bileği eklemlerinde artrit ile bir fare Şekil 4. Flüoresan sinyali vs görüntü açısı. (A) ve (B). Zirve floresan ayak (A) ve ayak bileği eklemleri (B) sinyali, kırmızı kutusunda gösterilen ROI&#39;ler içinde. (C) açısı. Grafik gösteren Görüntüler karşı ayak için foton emisyon anlamına gelir. .. Tepe foton emisyon açısı (D) Grafik 140 derecelik bir açıyla görülen karşı ayak bileği için foton emisyon anlamına olabilir; maksimum yoğunluk 120 ° &#39;lik bir açı ile meydana gelir.target = &quot;_blank&quot;&gt; büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın.

Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles at JoVE.com

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

Biz, çok açılı bir dönme optik görüntüleme saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tarafından sağlanan bir floresan marker in vivo nicelendirilmesi için (Maroi) sistemi tarif eder. Kanser ve artrit fare modelleri istihdam biz Maroi sinyal eğrisi analizi kesin haritalama ve hastalık süreçlerinin biyolojik karakterizasyonu için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

Floresan SapC-DOPS Nanovesicles kullanma Beyin Tümörleri ve Artrit Vivo Optik Görüntüleme

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent ...

in-vivo-optical-imaging-brain-tumors-arthritis-using-fluorescent-sapc

Research

JoVE Journal

Medicine

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

11.2K Görüntüleme.  University of Cincinnati College of Medicine.  Biz, çok açılı bir dönme optik görüntüleme saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tarafından sağlanan bir floresan marker in vivo nicelendirilmesi için (Maroi) sistemi tarif eder. Kanser ve artrit fare modelleri istihdam biz Maroi sinyal eğrisi analizi kesin haritalama ve hastalık süreçlerinin biyolojik karakterizasyonu için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir. 

Video: In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues as well as altered cytokine homeostasis. The innate immune system plays a crucial role in recognizing pathogens and other endogenous danger stimuli. One of the major cytokines released by innate immune cells is Interleukin (IL)-1. Therefore, we utilize a whole blood stimulation assay in order to measure the secretion of inflammatory cytokines and specifically of the pro-inflammatory cytokine IL-1&beta; 1, 2, 3.
Patients with genetic dysfunctions of the innate immune system causing autoinflammatory syndromes show an exaggerated release of mature IL-1&beta; upon stimulation with LPS alone. In order to evaluate the innate immune component of patients who present with inflammatory-associated pathologies, we use a specific immunoassay to detect cellular immune responses to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), such as the gram-negative bacterial endotoxin, lipopolysaccharide (LPS). These PAMPs are recognized by pathogen recognition receptors (PRRs), which are found on the cells of the innate immune system 4, 5, 6, 7. A primary signal, LPS, in conjunction with a secondary signal, ATP, is necessary for the activation of the inflammasome, a multiprotein complex that processes pro-IL-1&beta; to its mature, bioactive form 4, 5, 6, 8, 9, 10.
The whole blood assay requires minimal sample manipulation to assess cytokine production when compared to other methods that require labor intensive isolation and culturing of specific cell populations. This method differs from other whole blood stimulation assays; rather than diluting samples with a ratio of RPMI media, we perform a white blood cell count directly from diluted whole blood and therefore, stimulate a known number of white blood cells in culture 2. The results of this particular whole blood assay demonstrate a novel technique useful in elucidating patient cohorts presenting with autoinflammatory pathophysiologies.

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&amp;#946; using a Whole Blood Stimulation Assay

We describe a simple immunoassay to measure the production of pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 beta production, in patients presenting with autoinflammatory phenotypes. By activating cells in whole blood cultures with pathogen-associated molecular patterns, specifically with lipopolysaccharide, cytokine secretion can be conveniently evaluated in whole blood supernatants.

Tam Kan Stimülasyon Testi kullanarak Pro-inflamatuar sitokin IL-1β Doğru ve Basit Ölçme

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

Tıp

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.

Intravital Görüntüleme Gerçek Zamanlı tümörler Nanopartikül Alımı Değerlendirme

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

Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral symptoms displayed by individuals with autism. While structural neuroimaging findings have provided some insights into brain abnormalities in autism, the consistency of such findings is questionable. Functional neuroimaging, on the other hand, has been more fruitful in this regard because autism is a disorder of dynamic processing and allows examination of communication between cortical networks, which appears to be where the underlying problem occurs in autism. Functional connectivity is defined as the temporal correlation of spatially separate neurological events1. Findings from a number of recent fMRI studies have supported the idea that there is weaker coordination between different parts of the brain that should be working together to accomplish complex social or language problems2,3,4,5,6. One of the mysteries of autism is the coexistence of deficits in several domains along with relatively intact, sometimes enhanced, abilities. Such complex manifestation of autism calls for a global and comprehensive examination of the disorder at the neural level. A compelling recent account of the brain functioning in autism, the cortical underconnectivity theory,2,7 provides an integrating framework for the neurobiological bases of autism. The cortical underconnectivity theory of autism suggests that any language, social, or psychological function that is dependent on the integration of multiple brain regions is susceptible to disruption as the processing demand increases. In autism, the underfunctioning of integrative circuitry in the brain may cause widespread underconnectivity. In other words, people with autism may interpret information in a piecemeal fashion at the expense of the whole. Since cortical underconnectivity among brain regions, especially the frontal cortex and more posterior areas 3,6, has now been relatively well established, we can begin to further understand brain connectivity as a critical component of autism symptomatology.
A logical next step in this direction is to examine the anatomical connections that may mediate the functional connections mentioned above. Diffusion Tensor Imaging (DTI) is a relatively novel neuroimaging technique that helps probe the diffusion of water in the brain to infer the integrity of white matter fibers. In this technique, water diffusion in the brain is examined in several directions using diffusion gradients. While functional connectivity provides information about the synchronization of brain activation across different brain areas during a task or during rest, DTI helps in understanding the underlying axonal organization which may facilitate the cross-talk among brain areas. This paper will describe these techniques as valuable tools in understanding the brain in autism and the challenges involved in this line of research.

Neuroimaging techniques, such as functional MRI and Diffusion Tensor Imaging have become increasingly useful in characterizing the cognitive and neural deficits in autism. An examination of brain connectivity in autism at a network level along with adaptations for scanning children with developmental disabilities is presented.

FMRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme Otizm Beyin problama

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

Bebeklerde Serebral Metabolizma ve Hemodinamiğin Noninvaziv Optik Ölçüm

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are intensively and increasingly recruited in septic joints from the early phases of infection and the infiltration is supposed to regress once efficient removal of the pathogens is obtained. The ability to identify in vivo macrophage activity in an infected joint can therefore provide two main applications: early detection of acute synovitis and monitoring of therapy.
In vivo noninvasive detection of macrophages can be performed with magnetic resonance imaging using iron nanoparticles such as ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO). After intravascular or intraarticular administration, USPIO are specifically phagocytized by activated macrophages, and, due to their magnetic properties, induce signal changes in tissues presenting macrophage infiltration. A quantitative evaluation of the infiltrate is feasible, as the area with signal loss (number of dark pixels) observed on gradient echo MR images after particles injection is correlated with the amount of iron within the tissue and therefore reflects the number of USPIO-loaded cells.
We present here a protocol to perform macrophage imaging using USPIO-enhanced MR imaging in an animal model of septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo noninvasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy action.

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

We demonstrate how to perform macrophage MR imaging using ultrasmall superparamagnetic contrast agent (USPIO) in septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo non-invasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy efficacy.

Septik Artrit Boyuna değerlendirilmesi için MR Hedefli Kontrast Ajan kullanarak in vivo Makrofaj Görüntüleme

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in vivo optical and &#956;CT imaging allow the visualization of biological phenomena in an anatomical context. These imaging modalities may be especially useful to study conditions that impact bone. In particular, orthopaedic implant infections are an important problem in clinical orthopaedic surgery. These infections are difficult to treat because bacterial biofilms form on the foreign surgically implanted materials, leading to persistent inflammation, osteomyelitis and eventual osteolysis of the bone surrounding the implant, which ultimately results in implant loosening and failure. Here, a mouse model of an infected orthopaedic prosthetic implant was used that involved the surgical placement of a Kirschner-wire implant into an intramedullary canal in the femur in such a way that the end of the implant extended into the knee joint. In this model, LysEGFP mice, a mouse strain that has EGFP-fluorescent neutrophils, were employed in conjunction with a bioluminescent Staphylococcus aureus strain, which naturally emits light. The bacteria were inoculated into the knee joints of the mice prior to closing the surgical site. In vivo bioluminescent and fluorescent imaging was used to quantify the bacterial burden and neutrophil inflammatory response, respectively. In addition, &#956;CT imaging was performed on the same mice so that the 3D location of the bioluminescent and fluorescent optical signals could be co-registered with the anatomical &#956;CT images. To quantify the changes in the bone over time, the outer bone volume of the distal femurs were measured at specific time points using a semi-automated contour based segmentation process. Taken together, the combination of in vivo bioluminescent/fluorescent imaging with &#956;CT imaging may be especially useful for the noninvasive monitoring of the infection, inflammatory response and anatomical changes in bone over time.

Combined In vivo Optical and  &amp;#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Combined optical and &#956;CT imaging in a mouse model of orthopaedic implant infection, utilizing a bioluminescent engineered strain of Staphylococcus aureus, provided the capability to noninvasively and longitudinally monitor the dynamics of the bacterial infection, as well as the corresponding inflammatory response and anatomical changes in the bone.

Kombine<em&gt; In vivo</em&gt; Optik ve uCT Görüntüleme Farelerde bir Ortopedik İmplant Enfeksiyon Enfeksiyon, Enflamasyon ve Kemik Anatomisi Monitör

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in ...

Creating Anatomically Accurate and Reproducible Intracranial Xenografts of Human Brain Tumors

Orthotopic tumor models are currently the best way to study the characteristics of a tumor type, with and without intervention, in the context of a live animal &#8211;&#160;particularly in sites with unique physiological and architectural qualities such as the brain. In vitro and ectopic models cannot account for features such as vasculature, blood brain barrier, metabolism, drug delivery and toxicity, and a host of other relevant factors. Orthotopic models have their limitations too, but with proper technique tumor cells of interest can be accurately engrafted into tissue that most closely mimics conditions in the human brain. By employing methods that deliver precisely measured volumes to accurately defined locations at a consistent rate and pressure, mouse models of human brain tumors with predictable growth rates can be reproducibly created and are suitable for reliable analysis of various interventions. The protocol described here focuses on the technical details of designing and preparing for an intracranial injection, performing the surgery, and ensuring successful and reproducible tumor growth and provides starting points for a variety of conditions that can be customized for a range of different brain tumor models.

The brain is a unique site with qualities that are not well represented by in vitro or ectopic analyses. Orthotopic mouse models with reproducible location and growth characteristics can be reliably created with intracranial injections using a stereotaxic fixation instrument and a low pressure syringe pump.

Oluşturma Anatomik Doğru ve İnsan Beyin Tümörleri Reproducible İntrakraniyal Ksenograftlar

Orthotopic tumor models are currently the best way to study the characteristics of a tumor type, with and without intervention, in the context of a live ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to image cellular events in an intact animal. Additionally, the ability to induce physiological disease states such as stroke in vivo increases its utility. The technique described herein allows for physiological assessment of cellular responses within the CNS following a stroke and can be adapted for other pathological conditions being studied. The technique presented uses laser excitation of the photosensitive dye Rose Bengal in vivo to induce a focal ischemic event in a single blood vessel. 
The video protocol demonstrates the preparation of a thin-skulled cranial window over the somatosensory cortex in a mouse for the induction of a Rose Bengal photothrombotic event keeping injury to the underlying dura matter and brain at a minimum. Surgical preparation is initially performed under a dissecting microscope with a custom-made surgical/imaging platform, which is then transferred to a confocal microscope equipped with an inverted objective adaptor. Representative images acquired utilizing this protocol are presented as well as time-lapse sequences of stroke induction. This technique is powerful in that the same area can be imaged repeatedly on subsequent days facilitating longitudinal in vivo studies of pathological processes following stroke.

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Here, we describe a semi-invasive optical microscopy approach for the induction of a Rose Bengal photothrombotic clot in the somatosensory cortex of a mouse in vivo. The technical aspects of the imaging procedure are described from induction of a photothrombotic event to application and data collection.

Konfokal Optik Görüntüleme ile Rose Bengal Fototromboz<em&gt; In Vivo</em&gt;: Tek Gemi İnme Bir Model

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...

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

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

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

İnsan Tümör ksenogratflarının gelen Fare Hücrelerinin tükenmesi Anlamlı Hedef Hücre Alt Analizi geliştirir

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

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the present protocol, mice expressing green fluorescent protein (gfp) under the promoter of Cx3cr1 (BALB/c-Cx3cr1gfp/gfp) were used to image microglia cells in vivo in the retina. Microglia are resident macrophages of the retina and have been implicated in several retinal diseases1,2,3,4,5,6. This protocol provides a detailed approach for generation of retinal B-scans, with SD-OCT, and imaging of microglia cell distribution in Cx3cr1gfp/gfp mice with SLO in vivo, using an ophthalmic imaging platform system. The protocol can be used in several reporter mouse lines. However, there are some limitations to the protocol presented here. First, both SLO and SD-OCT, when used in the high-resolution mode, collect data with high axial resolution but the lateral resolution is lower (3.5 &#181;m and 6 &#181;m, respectively). Moreover, the focus and saturation level in SLO is highly dependent on parameter selection and correct alignment of the eye. Additionally, using devices designed for human patients in mice is challenging due to the higher total optical power of the mouse eye compared to the human eye; this can lead to lateral magnification inaccuracies7, which are also dependent on the magnification by the mouse lens among others. However, despite that the axial scan position is dependent upon lateral magnification, the axial SD-OCT measurements are accurate8.

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

This protocol describes how high-resolution imaging techniques such as spectral domain optical coherence tomography and scanning laser ophthalmoscopy can be utilized in small rodents, using an ophthalmic imaging platform system, to obtain information on retinal thickness and microglial cell distribution, respectively.

Vivo Tayf alanlı optik Koherens tomografi ve lazer Ophthalmoscopy tarama Cx3cr1gfp/gfp muhabir farelerin görüntüleme

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the ...