Bu çalışma (JAN) bir H &amp; H Lee Cerrahi Resident Araştırma Scholars Program tarafından desteklenen bir AO Vakfı Start-Up hibe S-12-03M (LSM) ve (LSM) Sağlık hibe R01-AI078910 bir National Institutes .

Etik bildirimi: Bütün hayvanlar Hayvan Refahı Yasası (AWA) belirtildiği şekilde, federal düzenlemelerde tanımlandığı gibi iyi hayvan uygulama ile sıkı göre ele alınmıştır, Humane için Laboratuvar Hayvanları Bakım ve Kullanım ve PHS Politikası 1996 Kılavuzu Bakım ve Laboratuvar Hayvanları ve tüm hayvan çalışmalarının kullanılması Johns Hopkins Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (Protokol #: MO12M465) tarafından onaylandı. 1. inokulum hazırlanması Mid-logaritmik biyoluminesen Bakteri <ol><li> Streak Bioluminescent S. triptik soya agar plakaları üzerine aureus suşu Xen29 (ya da başka bir Xen36 bioluminscent suşu) (ağar [% 1.5] olarak triptik soya suyu). NOT: S. aureus, Xen29 21, genetik olarak S olduğu Bu bakteri soyu içinde bulunan bir sabit yerli plazmid içine entegre edilmiştir, Photorhabdus luminescens, türetilmiş bir tadil edilmiş, lux operon&#39;u aureus suşu içerir. Bu motorri bakteri yapısal olarak canlı ve metabolik olarak aktif hücrelerden ışık yayarlar. </li><li> Yaklaşık 16 saat (O / N), 37 ° C&#39;de kuluçka ile plakalar üzerinde koloniler büyütün. </li><li> Yaklaşık 16 saat (O / N) için sıvı TSB (240 rpm) sallayarak tek bakteriyel CFU ve kültürünü seçin. </li><li> Orta-logaritmik büyüme fazı bakteriler (yaklaşık olarak 2 saat süre) elde edilmesi için O / N 1/50 kültür seyreltme ile bir alt-kültür gerçekleştirin. </li><li> Pelet, tekrar süspansiyon ve yıkama bakteri PBS 3x. </li><li> 600 nm&#39;de optik yoğunluk emiciliğin saptanmasıyla (2 ul PBS içinde 1 x 10 3 CFU) ve bakteriyel inokulum tahmin. </li><li> Plakalar üzerinde bakteri O / N kültürleme sonra inokulum CFU doğrulayın. </li></ol> 2. Fare Cerrahi İşlemleri Not: Bu deney için, on iki haftalık erkek fareler LysEGFP kullanın. Bu fareler m oluşur miyeloid hücreleri (ifade yeşil floresan proteininin (EGFP) geliştirilmiş sahiptirlerostly nötrofiller) 20. Ameliyat sırasında ve ısıtma pedi dolaşan bir sert yüzey su üstünde bir steril örtü her fare koyarak Betadin ve% 70 alkol ile cerrahi hazırlık sonrası steril koşullar koruyun. Cüppe, steril eldiven, maske kullanın ve aletleri sterilize. <ol><li> Izofluran% 2 inhalasyon kullanmadan fare anestezisi. Anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözlerin veteriner merhem kullanın. , Kas tonusu, ayak tutam, kornea refleksi ve mukoza rengini solunum hızını gözlemleyerek anestezi uygun seviyede değerlendirin. Sağ diz ameliyatı yerinde bir delik steril cerrahi örtü ile fareler örtün. Fare anestezi altında iken vücut ısısını korumak için destekleyici ısıtma tedbirleri almalısınız. Sıcak su ceketli bir battaniye veya sert plastik ısıtmalı iş istasyonu (ProStation Patterson, Scientific) dolaşan bir su dolaşan sıcak 37 ° C su hipotermi önlemek için iyi bir yoldur. </li><li> Buprenorph enjekte-piridin (sürekli olarak bırakılan formülasyon) (2.5 mg / kg) deri altından ameliyattan hemen önce. Analjezi için ihtiyaç duyulan uzun süreli salınımlı Ek dozda buprenorfin 3 günlük aralıklarla uygulanabilir. </li><li> Operatif diz Tıraş ve betadin ve% 70 alkol kullanarak üç alternatif önlük kullanarak hazırlayalım. </li><li> Sağ diz eklemi örten deride bir ensizyon gerçekleştirin. Ekstansör mekanizma iyi tanımlanmış böylece deri kesisi uzatın. </li><li> Bir dizkapağı artrotomisi gerçekleştirin ve Adson forseps ile yanal kuadriseps-patellar tendon ekstansör mekanizması sublux. NOT: Bu ova görünümünde içine femur interkondiler çentik getiriyor. </li><li> Elle 23 G iğne ile izlenen bir 25 G iğne kullanılarak intramedüller kanalı oyun. Not: femur hasar görmesini önlemek için, bir istikrar platformu kullanılabilir. Bu femur kazayla kırığı en aza indirmek için tekniğin için önemli olabilir. </li><li> Bir tıbbi sınıf titanyum Kirsc takınelle intramedüller kanala retrograd yönde, bir iğne tutucu kullanarak iterek gerektirir bir basın-fit tekniği kullanarak Schachner-tel (0,8 mm çap). NOT: paslanmaz çelik K-teli 16 ile karşılaştırıldığında titanyum K-telleri ile uCT görüntülerinde görülen az eserler vardı olarak Titanyum K-telleri kullanılmıştır. </li><li> K-telinin kesik ucu yaklaşık 1 mm diz eklem uzaya yayılır böylece pim kesiciler ile Kirschner-teli ucunu kesin. </li><li> Bir mikropipet, pipet biyolüminesens S. 1 x 10 3 CFU 2 ul kullanma diz eklem alanı içinde implant ucuna aureus Xen29. NOT: Daha fazla hacim, daha geniş doku kirlenme ve daha az ayrık görüntüleme yol açar. NOT: Kontrol bulaşmamış farelerde, herhangi bir bakteri olmadan steril tuzlu su 2 ul ekleyin. </li><li> Forseps kullanarak orta hatta geri kuadriseps-patellar kompleksi azaltın ve örten deri altı dokusu ve cilt emilebilir kullanarak kapatınsubkutiküler dikişler. NOT: sternum yatma korumak için yeterli bilince kavuşana kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın. Tamamen iyileşene kadar diğer hayvanların şirkete ameliyat geçirmiş bir hayvan iade etmeyin. </li><li> Deneylerin sonunda, Johns Hopkins Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi Prensiplerine uygun olarak karbon dioksit inhalasyonu ile ötenazi tüm hayvanları. Hayvan gözlemleyerek ölüm doğrulayın karbondioksit pozlama uçları ve servikal dislokasyon sonraki 10 dakika içinde kurtarmak için başarısız olur. </li></ol> 3. 2D Optik Görüntüleme (in vivo biyoluminesen ve Floresan Görüntüleme) <ol><li> LysEGFP fareler (örneğin% 2 inhalasyon izofluran) anestezisi ve bir görüntüleme odasına kadar ventral yüzü koyun. </li><li> In vivo görüntüleme sistemi IVIS Spektrum optik bütün hayvan kullanan in vivo biyolüminesens görüntüleme gerçekleştirin. Birincisi, Lüminesans kontrol ve açık bir f seçimi onaylamakilter seçimi, görünümü (FOV) C alan - 13 cm, ve aşağı Auto (seçerler ayar) pozlama süresini ilerleyin. Otomatik pozlama otomatik olarak doygunluk kaçınarak sinyal yoğunluğunu optimize etmek edinimi süresi (enstantane hızı), kutulamanın (dijital pixel binning), ve cihazın f-stop (diyafram) ayarlayacaktır. Sonra biyoluminesan görüntü yakalamak için Al&#39;ı tıklatın. NOT: in vivo bioluminescent görüntüleme için görüntü farenin 1 arası - 5 dakika. </li><li> Floresan yanındaki kutuyu işaretleyerek vivo floresan görüntüleme sıralı gerçekleştirin. 465 nm eksitasyon filtresi ve 520 nm emisyon filtresi seçin. Aşağı Auto pozlama süresini ilerleyin ve FOV C (Adım 3.2.1) seçin. Sonra floresan görüntü yakalamak için Al&#39;ı tıklatın. NOT: in vivo floresan görüntüleme, 0.5 sn arasındaki görüntü fareler için. </li><li> İlk genişleterek Living Image yazılımı kullanılarak faiz (ROI) bir bölgede in vivo bioluminescent sinyalleri toplam akı olarak (fotonlar / sn) niceliğiniAracı Paleti ROI Araçları bölümünde. <ol><li> FOV konusu hayvanların sayısına tekabül Çember Simge ve İB&#39;nin sayısını seçin. Faiz ie bölgesini kapsayacak şekilde ROI yeniden boyutlandırma, biyolüminesans difüzyon modeli toplandı. </li><li> Araç Paleti ve ROI Ölçüm Penceresinde ROI Araçlar Seçin Tedbir ROI görünecektir. Toplam Radiance (fotonlar / sn) değerleri oluşturulan ROI içinde biyoluminesan piksel toplamını temsil eder. </li><li> SELECT ALL seçin ve bu pencerenin sağ alt köşesinde KOPYA sekmeler analiz için sonraki programlarına yapıştırarak panoya bilgileri aktarmak ve sağlayacaktır. </li></ol></li><li> Yaşayan Image yazılımı kullanılarak faiz (ROI) dairesel bir bölge içinde toplam ışıma verimliliği gibi in vivo floresan sinyalleri ([fotonlar / sn] / [μW / cm 2]) niceliğini. <ol><li> Yaşayan Image yazılımı penceresi içinde, Aracı Paleti ROI Araçları&#39;nı genişletin. SeçinizÇember Simge ve FOV denek hayvanların sayısına karşılık gelen İB&#39;nin sayısı. </li><li> Önceki resim alımından bioluminescent sinyal yakından gelen ilgi bölgeyi kapsayacak şekilde ROI yeniden boyutlandırma. </li><li> Araç Paleti ve ROI Ölçüm Penceresinde ROI Araçlar Seçin Tedbir ROI görünecektir. NOT: Toplam Radiant Verimlilik ([fotonlar / s] / [μW / cm 2]) ROI içinde floresan piksel meblağlar temsil eder. </li><li> Analiz için sonraki programlarına yapıştırarak panoya bilgileri aktarmak ve sağlayacak bu pencerenin sağ alt köşedeki Tüm ve Kopyala sekmelerini seçin. </li></ol></li></ol> 4. uCT Görüntü Alma <ol><li> Bir görüntüleme odasına anestezi LysEGFP fareler yerleştirin. NOT: Bu görüntüleme odası izin IVIS Spektrum görüntüleme sistemi ve Kuantum FX in vivo uCT görüntüleme sistemi hem de uyacak şekilde tasarlanmıştırOptik ve uCT görüntülerin co-kayıt. </li><li> BT yazılımını açın ve açılan menüden dinamik menü önceden ayarlanmış 60 mm FOV std seçin. </li><li> Geniş çaplı kapağı ve aracı haline görüntüleme servisi için adaptör kolunu takın. </li><li> Sonra deliğin içine kolunu itin adaptör koluna fare görüntüleme mekik yerleştirin ve kapağını kapatın. Canlı Mod (Kontrol Paneli&#39;nde Göz Düğme) açın ve X yakalama penceresinde hayvan ortalamak için X ekseni ve Y ekseni kontrollerini kullanarak 0 ° ve 90 ° portal konumunda konuyu yerleştirin. Sonra Göz Düğmesine tıklayarak Canlı Modu kapatın. </li><li> (Sonraki Canlı Mod Button) CT Scan butonuna tıklayarak 60 mm FOV ile dinamik bir tarama görüntü kazanır. Daha sonra erişilebilir bir yerde DICOM formatında ve mağaza alınan görüntü aktarın. NOT: ortalama doz tarama başına 26 mGy olacaktır. Daha iyi bir çözünürlük isteniyorsa, 30 mm&#39;lik FOV kullanılabilir. </li></ol> 5.3D Optik Görüntü Alma, Oluşumu ve uCT Co-kayıt <ol><li> Bu ekin içine fare içeren görüntüleme mekik konumlandırma tarafından Spectrum içine fare görüntüleme mekik koyunuz ve fare hareket etmez emin olun. </li><li> Yaşam Image kullanarak, sihirbaz kurulumunu başlatmak için Toplama Denetim Masası&#39;ndaki Görüntüleme Sihirbazı&#39;nı seçin. Başlatmak için, biyolüminesensin, ardından DLIT seçin, ve daha sonra, bu durumda, otomatik olarak 500 seçilecektir açılır menü ve model için uygun emisyon filtrelerden muhabir &quot;Bakteriler&quot; seçeneğini - 620 nm. <ol><li> İleri&#39;yi seçin, sonra toplama parametreleri ve son pencerede konu bilgilerini belirler. Özellikle, Görüntüleme Konu Fare olacak, Otomatik ayarlar doygunluğu kaçınarak sinyal kalitesini en üst düzeye çıkarmak seçerler sağlayan seçilmiş olacaktır ve Field of View C ayarlanır - 13cm. </li><li> Seçin son penceresinde Finish ve Toplama Paneli dizisi penceresi olacakutomatically DLIT dizisi ile doldurulur. Görüntü Sihirbazı seçimleri başı olarak her dalga boyunda emisyon seçilmiş filtre ve optimal ayarları seçecektir seçerler başına kazanılmış bir görüntü olacaktır. Oluşturulan sıra ayrıca aşağıda ayrıntılı Yüzey Topografyası aracıyla konusu yüzey üretimi için gerekli olan bir yapısal ışık görüntüsünü içerir. </li></ol></li><li> DLIT veri elde etmek Edinme sırası seçin. </li><li> Görüntü elde etme işlemi tamamlandıktan sonra, yüzey topografisinin oluşturur. Aracı Paleti altında Yüzey Topografyası sekmesini genişleterek başlayın. <ol><li> Sonra, doğru IVIS cihazın kamera veya üst bakan hayvanın tarafını yansıtan yönünü seçin. Ardından Yüzey Oluştur seçeneğini tıklatın. Hayvan içeren FOV bölgeyi kırpın. </li><li> Daha sonra hayvanın sınırlarını tanımlamak için mor maske kullanımı. NOT: Koyu kürk ya da deri ile hayvan s den uygun maske olmayacak şekilde maskeleme aracı renk kontrastı kullanırbir avantajdır. </li><li> Son&#39;u seçin ve yüzey otomatik olarak görünecektir. Artık ihtiyacınız olacak gibi sonra sekmeyi kapatmak Yüzey Topografyası sekmesi altında sonucunu kaydedin. </li></ol></li><li> DLIT 3D İmar sekmesini genişleterek Resmi 22 Living uygulanan yaygın optik rekonstrüksiyon algoritmaları kullanarak 3D optik kaynak konumunu yeniden yapılandırma. <ol><li> DLIT dizisi için satın Görüntüler gösterilmiştir. NOT: Yazılım otomatik olarak elde edilen verilerin kalitesini denetler ve görüntüler çok loş kabul veya doygunluğu mevcut olduğu seçimini iptal edebilirsiniz. Sağ alt tarafta Başlat seçin. </li><li> Gerekirse, bir çift tıklayarak her biyoluminesan görüntü için eşik ayarlamak ve sol alt taraftaki eşikleme kaydırma çubuğunu kullanarak yapabilirsiniz. Not: bu son yeniden kaynağının genel yoğunluğunu ayarlamak olabilir gibi yüksek eşikleyerek zaman uygulanmalıdır düşük yoğunlukta sinyal ve dikkatli dahil esas olarak. </li><li&gt; eşik memnun olduğunuzda, otomatik optik kaynağının 3D gösteriminde neden olacaktır yeniden algoritmalar çalıştırmak için yeniden seçin. </li></ol></li><li> (Soldan üçüncü) yazılımın üstündeki Aracı Bar&#39;da 3D simgesini tıklatarak DICOM tarayıcınızı açın ve daha önce edinilmiş Kuantum FX görüntüsünü aramak. <ol><li> Ithalat için dosyanın üzerine çift tıklayarak Yaşayan Resim 3D Görünüm sekmesinde bu resmi yükleyin. NOT: yanlılık otomatik olarak algılanır ve uCT görüntüye neden edilmelidir 3D optik görüntü kaydediliyor. </li></ol></li><li> Yüzey sekmesinde onay kutusu işaretli Ekran Konu Surface Araç Paleti 3D Optik Aletler genişletilmesi ve seçimi kaldırarak yüzey topografyası görselleştirme haritası kaldırın. </li><li> Elle 3D Multi-Modali bir Birim sekmesi altında histogram kullanılarak uCT görüntüde görünür iskeleti ve K-teli implant görselleştirmek için bir arama tablosu oluşturmakAracı Paleti ty Araçları bölümünde. <ol><li> Histogram 3B hacimsel veriler ve renk opasitesi voksel yoğunluklarının dağılımını temsil etmektedir. Ilgi belirli doku Histogramda olduğu belirlemek için, dokuya kadar eşiğine render kaydırıcı aracını kullanın veya yapısı görülebilir. </li><li> Sonra sağ noktaları oluşturmak ve histogram o bölgeyi izole etmek için bir eğri oluşturmak için Histogramda tıklayın. K-teli implant ardından iskeleti ve gelecek için bir arama tablosu analizleri olarak kaydedilebilir - Bu, her yapı için tekrar edilecektir. </li><li> Bileşenler yüzden çift tıklayarak Histogramda herhangi üretilen noktasını istenen ve açılır pencereden istediğiniz rengi seçerek eğer renk kodlu olabilir. </li></ol></li></ol> 6. uCT Görüntü Görüntüleme ve Analiz <ol><li> Kuantum FX yazılımını kullanarak, ilgi görüntüyü seçin ve Görüntüleyici başlatmak. Döndürme aracını seçin ve visuali için görüntüyü yeniden yönlendirmekfemur uzunlamasına ekseni ze. Ölçme aracını seçin ve femur uzunluğunu ölçmek. </li><li> 3D render oluşturmak için 3D Viewer başlatın. İmplant enfeksiyonu ile ilişkili kemik anatomi değişiklikleri göstermek için eşik ayarlayın. </li><li> 3D gösterilmesi distal femurda ilgi alanının istenen enine kesit bölümüne sınırlı olacak şekilde uçak kırpma uygulanır. </li><li> Çözümle 11.0 yazılım paketi başlatın. 3D render oluşturmak için kullanılan * .VOX dosya yükleyin. </li><li> Görüntü Hesaplama aracını başlatın. (Femur dahil değildir uçakları kaldırmak) görüntüyü kırpmak için &#39;Bölge Pad&#39; aracını kullanın. </li><li> Eğik Bölümler aracını başlatın. Femur, büyük trokanter ve pimin ucunun ortasında noktalarını bulmak için 3 puan seçeneğini kullanın. Bu noktaları bir eğik düzlem yapın ve yeni dilimleri ile bir görüntü oluşturur. </li><li> Faiz aracı Region başlatın. Transaksiyel dilimleri görüntüler. Min ve max ayarını ayarlayıns kortikal kemiği görüntülemek için. Femurun distal% 25&#39;ine tekabül eden dilimler (5 dilimlik yaklaşık arayla) bir dilim için karşılık gelen çok sayıda dilim hatlarını oluşturur. Bu kontür arasındaki değeri ve ilgi 3D bölge oluşturmak için &#39;Propagate Bölgelerindeki aracını kullanın. Bir nesne haritası olarak ilgi bu bölgeyi kaydedin. </li><li> &#39;Örnek Seçenekler&#39; aracını başlatın. Yeni oluşturulan nesne harita için onay kutusunu seçin ve uygun seçenekleri için radyo düğmelerini seçin. &#39;Ses&#39; onay kutusunun seçili olduğunu onaylamak için &#39;yapılandır Günlüğü İstatistikleri&#39; düğmesine tıklayın. Gerçek ölçümler yapmak için &#39;Örnek Görüntüler&#39; düğmesine tıklayın. </li><li> Bir veri analizi programına hacmi ölçümleri ihracat. Formülü kullanarak ilk görüntülü zaman noktasına sonra zaman noktalarından dış kemik hacimleri normalize: Δ Hacim (%) = ([Hacmi (gün X) - Hacim (2 gün)] / [Ses (2 gün)]) x 100 . NOT: Bu formülde, değişken &quot;X&quot;, ilgi konusu zaman noktasını temsil eder. Elde edilen sayısı, zaman içinde uzak femurun kemik hacmi dış ölçülerine değişimi temsil eder. </li><li> Kemik üstüne faiz 3D bölgesini görselleştirmek için, &#39;Ses Render&#39; aracı BT resim yüklemek. Ilgi 3D bölgesini içeren nesne haritayı yükleyin. &#39;View&#39;&#39;Objects&#39; gidin ve &#39;Original&#39; On &#39;olarak belirlendi. &#39;Preview&#39; penceresini açın. &#39;Render Türleri&#39; menüsünü açın ve &#39;Nesne birleştirme&#39; seçeneğini seçin. </li><li> &#39;Eşik&#39; düğmesine ve aracını tıklayın ve kemik ve nesne haritası göstermek için eşik ayarlayın. Tüm zaman noktaları için aynı sabit eşik aralığı kullanın. &#39;Rotation&#39; düğmesini tıklayın ve gerçek bir anterolateralden görünümü olması için yönünü ayarlamak. Son render oluşturmak için &#39;Render&#39; tıklayın. Ana &#39;Volume render kaydedin&#39;Penceresini Render. </li></ol>

<ol>
	<li>Dothager, R. S., 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=Advances+in+bioluminescence+imaging+of+live+animal+models.">Advances in bioluminescence imaging of live animal models.</a> Curr Opin Biotechnol. 20, 45-53 (2009).</li><li>Badr, C. E., Tannous, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescence+imaging+progress+and+applications.">Bioluminescence imaging progress and applications.</a> Trends Biotechnol. 29, 624-633 (2011).</li><li>Luker, G. D., Luker, 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=Optical+imaging+current+applications+and+future+directions.">Optical imaging current applications and future directions.</a> J Nucl Med. 49, 1-4 (2008).</li><li>Ntziachristos, V., Ripoll, J., Wang, L. V., Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Looking+and+listening+to+light+the+evolution+of+whole-body+photonic+imaging.">Looking and listening to light the evolution of whole-body photonic imaging.</a> Nat Biotechnol. 23, 313-320 (2005).</li><li>Reumann, M. K., Weiser, M. C., Mayer-Kuckuk, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Musculoskeletal+molecular+imaging+a+comprehensive+overview.">Musculoskeletal molecular imaging a comprehensive overview.</a> Trends Biotechnol. 28, 93-101 (2010).</li><li>Snoeks, T. J., Khmelinskii, A., Lelieveldt, B. P., Kaijzel, E. L., Lowik, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+advances+in+skeletal+imaging+applied+to+bone+metastases.">Optical advances in skeletal imaging applied to bone metastases.</a> Bone. 48, 106-114 (2011).</li><li>Sjollema, 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=The+potential+for+bio-optical+imaging+of+biomaterial-associated+infection+in+vivo.">The potential for bio-optical imaging of biomaterial-associated infection in vivo.</a> Biomaterials. 31, 1984-1995 (2010).</li><li>Del Pozo, J. L., Patel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+practice.+Infection+associated+with+prosthetic+joints.">Clinical practice. Infection associated with prosthetic joints.</a> N Engl J Med. 361, 787-794 (2009).</li><li>Parvizi, J., Adeli, B., Zmistowski, B., Restrepo, C., Greenwald, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Management+of+periprosthetic+joint+infection+the+current+knowledge+AAOS+exhibit+selection.">Management of periprosthetic joint infection the current knowledge AAOS exhibit selection.</a> J Bone Joint Surg Am. 94, e104 (2012).</li><li>Arciola, C. R., Campoccia, D., Speziale, P., Montanaro, L., Costerton, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biofilm+formation+in+Staphylococcus+implant+infections.+A+review+of+molecular+mechanisms+and+implications+for+biofilm-resistant+materials.">Biofilm formation in Staphylococcus implant infections. A review of molecular mechanisms and implications for biofilm-resistant materials.</a> Biomaterials. 33, 5967-5982 (2012).</li><li>Zimmerli, W., Moser, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+and+treatment+concepts+of+orthopaedic+biofilm+infections.">Pathogenesis and treatment concepts of orthopaedic biofilm infections.</a> FEMS Immunol Med Microbiol. 65, 158-168 (2012).</li><li>Cram, P., 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=Total+knee+arthroplasty+volume+utilization+and+outcomes+among+Medicare+beneficiaries+1991-2010.">Total knee arthroplasty volume utilization and outcomes among Medicare beneficiaries 1991-2010.</a> JAMA. 308, 1227-1236 (2012).</li><li>Wolf, B. R., Lu, X., Li, Y., Callaghan, J. J., Cram, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adverse+outcomes+in+hip+arthroplasty+long-term+trends.">Adverse outcomes in hip arthroplasty long-term trends.</a> J Bone Joint Surg Am. 94, (2012).</li><li>Bernthal, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mouse+model+of+post-arthroplasty+Staphylococcus+aureus+joint+infection+to+evaluate+in+vivo+the+efficacy+of+antimicrobial+implant+coatings.">A mouse model of post-arthroplasty Staphylococcus aureus joint infection to evaluate in vivo the efficacy of antimicrobial implant coatings.</a> PLoS ONE. 5, (2010).</li><li>Bernthal, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+role+of+IL-1beta+against+post-arthroplasty+Staphylococcus+aureus+infection.">Protective role of IL-1beta against post-arthroplasty Staphylococcus aureus infection.</a> J Orthop Res. 29, 1621-1626 (2011).</li><li>Niska, J. A., 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=Monitoring+bacterial+burden,+inflammation+and+bone+damage+longitudinally+using+optical+and+&#181;CT+imaging+in+an+orthopaedic+implant+infection+in+mice.">Monitoring bacterial burden, inflammation and bone damage longitudinally using optical and &#181;CT imaging in an orthopaedic implant infection in mice.</a> PLoS ONE. 7, e47397 (2012).</li><li>Niska, J. A., 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=Daptomycin+and+tigecycline+have+broader+effective+dose+ranges+than+vancomycin+as+prophylaxis+against+a+Staphylococcus+aureus+surgical+implant+infection+in+mice.">Daptomycin and tigecycline have broader effective dose ranges than vancomycin as prophylaxis against a Staphylococcus aureus surgical implant infection in mice.</a> Antimicrob Agents Chemother. 56, 2590-2597 (2012).</li><li>Niska, J. A., 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=Vancomycin-Rifampin+Combination+Therapy+has+Enhanced+Efficacy+Against+an+Experimental+Staphylococcus+aureus+Prosthetic+Joint+Infection.">Vancomycin-Rifampin Combination Therapy has Enhanced Efficacy Against an Experimental Staphylococcus aureus Prosthetic Joint Infection.</a> Antimicrob Agents Chemother. 57, 5080-5086 (2013).</li><li>Pribaz, J. R., 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=Mouse+model+of+chronic+post-arthroplasty+infection+noninvasive+in+vivo+bioluminescence+imaging+to+monitor+bacterial+burden+for+long-term+study.">Mouse model of chronic post-arthroplasty infection noninvasive in vivo bioluminescence imaging to monitor bacterial burden for long-term study.</a> J Orthop Res. 30, 335-340 (2012).</li><li>Faust, N., Varas, F., Kelly, L. M., Heck, S., Graf, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insertion+of+enhanced+green+fluorescent+protein+into+the+lysozyme+gene+creates+mice+with+green+fluorescent+granulocytes+and+macrophages.">Insertion of enhanced green fluorescent protein into the lysozyme gene creates mice with green fluorescent granulocytes and macrophages.</a> Blood. 96, 719-726 (2000).</li><li>Kadurugamuwa, J. L., 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=Direct+continuous+method+for+monitoring+biofilm+infection+in+a+mouse+model.">Direct continuous method for monitoring biofilm infection in a mouse model.</a> Infect Immun. 71, 882-890 (2003).</li><li>Kuo, C., Coquoz, O., Troy, T. L., Xu, H., Rice, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+reconstruction+of+in+vivo+bioluminescent+sources+based+on+multispectral+imaging.">Three-dimensional reconstruction of in vivo bioluminescent sources based on multispectral imaging.</a> J Biomed Opt. 12, 024007 (2007).</li><li>Kim, M. 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=Neutrophil+survival+and+c-kit+-progenitor+proliferation+in+Staphylococcus+aureus-infected+skin+wounds+promote+resolution.">Neutrophil survival and c-kit+-progenitor proliferation in Staphylococcus aureus-infected skin wounds promote resolution.</a> Blood. 117, 3343-3352 (2011).</li><li>Deirmengian, C. A., Lonner, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What's+new+in+adult+reconstructive+knee+surgery.">What's new in adult reconstructive knee surgery.</a> J Bone Joint Surg Am. 94, 182-188 (2012).</li><li>Ning, 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=Maltodextrin-based+imaging+probes+detect+bacteria+in+vivo+with+high+sensitivity+and+specificity.">Maltodextrin-based imaging probes detect bacteria in vivo with high sensitivity and specificity.</a> Nat Mater. 10, 602-607 (2011).</li><li>Panizzi, P., 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=In+vivo+detection+of+Staphylococcus+aureus+endocarditis+by+targeting+pathogen-specific+prothrombin+activation.">In vivo detection of Staphylococcus aureus endocarditis by targeting pathogen-specific prothrombin activation.</a> Nat Med. 17, 1142-1146 (2011).</li><li>van Oosten, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Realtime+in+vivo+imaging+of+invasive+and+biomaterial+associated+bacterial+infections+using+fluorescently+labelled+vancomycin.">Realtime in vivo imaging of invasive and biomaterial associated bacterial infections using fluorescently labelled vancomycin.</a> Nat Commun. 4, 2584 (2013).</li><li>Kong, Y., 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=Imaging+tuberculosis+with+endogenous+beta+lactamase+reporter+enzyme+fluorescence+in+live+mice.">Imaging tuberculosis with endogenous beta lactamase reporter enzyme fluorescence in live mice.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 107, 12239-12244 (2010).</li></ol>

REÇEL, BNT, EL, NZ, KPF Xen29 biyolüminesens S. sağlanan, görüntüleme cihazları üretmektedir Perkin Elmer, çalışanları ödenir aureus suşu, ve bu video-makale yayın masrafları için ödenen. Kalan Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Böyle uCT görüntüleme ile birlikte in vivo optik görüntüleme istifade görüntüleme teknikleri gibi multimodalite görüntüleme anatomik bir bağlamda 1-4 3D görselleştirme, ölçümlerini ve biyolojik süreçlerin boyuna izlenmesine olanak sağlayan yeni teknolojik yaklaşım sağlar. Bu çalışmada invaziv olmayan protokoller ve uzunlamasına üzerinde kemik bakteri yükü, nötrofilik enflamasyon ve anatomik değişiklikleri izlemek için farelerde bir ortopedik protez implantı enfeksiyon modelinde uCT görüntüleme ile birleştirilebilir nasıl in vivo biyolojik olarak ışık veren ve floresan görüntü ayrıntılı bilgi sağlar süresi. Birlikte ele alındığında, optik ve yapısal görüntüleme birleştirerek elde edilen bilgi, özellikle kas-iskelet sistemini etkileyen biyolojik süreçleri ve patolojik durumları incelemek için çok uygundur olabilir büyük bir teknolojik ilerleme temsil eder. Bir faizişaret edilmelidir ing bulgu EGFP-nötrofil flüoresan sinyalleri 14-21 gün daha düzeylere düşmüştür ve biyolojik olarak ışık veren bakterilerin varlığına rağmen deney süresi boyunca arka seviyede kalmıştır ki söz konusu olmasıdır. Biz ışınlanmamış farelerde 19 nötrofil sinyallerin benzer kinetiğini görüldüğü gibi, X-ışını ışınlama nötrofil hayatta kalmasını etkilediğini mümkün değildir. Daha önceki çalışmada S. modeli içeren aureus enfekte yaralar, nötrofil infiltrasyonu enfeksiyon yerinde ve yerel olarak nötrofiller 23 olgun doğuran apse, için KIT + progenitör hücrelerin hominginde de dolaşımdan sağlam nötrofil göçünü, uzamış nötrofil hayatta bir arada çıkıyor. Benzer süreçler ortopedik implant S. nötrofil infiltrasyonu katkıda olasıdır Aureus enfeksiyon modeli. Bilinmese de nötrofil sinyalleri Orthop azaldı nedenaedic enfeksiyon modeli, bu enfeksiyonu kronik enfeksiyona akut ilerledikçe ve bu gelecekte soruşturma konusu olarak bağışıklık tepkisi zamanla değişmiş olması olabilir. Ortopedik protez eklem enfeksiyonu bu fare modeli ve not edilmelidir in vivo modaliteli görüntüleme ile sınırlamaları vardır. Birincisi, bu fare modeli insanlarda 24 ortopedik cerrahide kullanılan gerçek süreçleri ve malzemelerin bir basitleştirme olduğunu. Bununla birlikte, bu model insan ortopedik implant enfeksiyonlarının 8,9 görülür kemik ve eklem dokusunda kronik enfeksiyonu ve ardından gelen iltihabı özetlemek yapar. Buna ek olarak, uCT görüntüler elde etmek için, X-ışını ışınlama nispeten düşük doz enfeksiyonun seyri sırasında hayvanların sağlığına olumsuz etkileri en aza indirmek için kullanılmıştır. UCT görüntüleme için kullanılabilecek kemik iyi çözünürlük, X-ışını radyasyon yüksek dozlar ötenazi birnimals. Bununla birlikte, bu, invaziv olmayan ve boylamasına deney süresi boyunca kemik değişiklikleri izleme kabiliyeti ortadan kaldıracaktır. Sonuç olarak, anatomik uCT görüntüleme ile canlıda bütün hayvan optik görüntüleme kombinasyonunu içeren multimodalite görüntüleme enfeksiyon ve inflamatuvar yanıt hakkında daha kapsamlı bilgi izin vermiştir. Buna ek olarak, bu teknikler, kemik ve eklem doku üzerindeki enfeksiyon ve iltihaplanma sonucu değerlendirmeyi mümkün hale gelmiştir. Biz 14-18 araştırmaya başlamışlardır olarak gelecekteki çalışma antimikrobiyal tedavilerin, bağışıklık tepkilerinin, hastalığın patogenezi ve kemik reaktif değişikliklerin etkinliğini değerlendirmek için multimodalite görüntüleme yararlanabilir. Daha önce, bir hayvan modelinde uyluk enfeksiyon, endokardit, akciğer Infect Buna ek olarak, çok modelli görüntüleme bir enfeksiyon varlığını teşhis etmek için sondalar ve izleyiciler değerlendirmek olabiliriyonları ve biyomalzeme enfeksiyonlar 25-28. Son olarak, multimodalite görüntülemenin kullanımı gibi iskelet kanser, metastatik hastalık, kırıkların ve artrit 5-7 gibi, bu impact diğer koşulları kas-iskelet sistemini araştırmak için bulaşıcı hastalıkların ötesinde genişledi ve ortopedi, romatoloji ve onkoloji gibi disiplinlerden genelinde kullanılan olabilir .

Optik ve anatomik bilgi kombinasyonunu içeren Multimodalite klinik öncesi görüntüleme teknikleri görselleştirme ve 3D 1-4 biyolojik olayların izlenmesini sağlar. UCT görüntüleme optik görüntüleme, kemik biyolojisi 5-7 içeren süreçleri araştırmak için özellikle yararlı olabilir benzersiz bir bileşimini temsil ile birlikte birlikte uCT görüntüleme kullanarak kemik anatomi nefis görselleştirme, izin beri. Bir örnek ortopedik cerrahi işlemler 8,9 izleyen bir felaket komplikasyon temsil ortopedik implant enfeksiyonları, incelemek için bu teknikleri kullanmak olacaktır. Bakteriler biyofilm bakterileri 10,11 erişmesini enfeksiyon ve bloklar antibiyotik algılama bağışıklık hücreleri engeller, fiziksel bir bariyer görevi görerek bakterilerin hayatta kalmasını teşvik implante yabancı nesneler üzerinde oluştururlar. Eklem dokusu (septik artrit) an bölgesinin kronik ve inatçı enfeksiyond kemik (osteomyelit) protez ve nihai başarısızlık 8,9 gevşemesine yol açar kemik erimesini neden olur. Bu oluşan Periprostetik osteolizis artmış morbidite ve mortalite 12,13 ile ilişkilidir. Bizim önceki çalışmada, in vivo biyolüminesans ve floresan görüntüleme fareler 14-19 bir ortopedik protez eklem enfeksiyonu modeli X-ışınları ve mikro-bilgisayarlı tomografi görüntüleme (uCT) ile birlikte kullanıldı. Bu model, bir şekilde, titanyum Kirschner teli-(K-teli) konulmasını içerir farelerde 14-19 arasında uyluk kemiklerinden diz ekleminin uzatılmış implantın kesilmiş ucundan. Cerrahi alan 14-19 kapatılmasından önce Staphylococcus aureus (Bio-ışıldar soy Xen29 veya Xen36) bir aşılama malzemesi daha sonra. Diz ekleminde implantın yüzeyi üzerine pipetlendi in vivo optik görüntüleme, biyolüminesans sinyallerini algılamak ve ölçmek için kullanıldı Nu geldienfekte eklem ve kemik dokusunda 14-19 bakteri mber. Buna ek olarak, floresan nötrofiller 20 sahip LysEGFP farelerde, in vivo görüntüleme floresan, K teli ihtiva eden implantları 14,19 enfekte diz eklemleri göç nötrofillerin sayısını hesaplamak için kullanıldı. Son olarak, yüksek çözünürlüklü X-ışını görüntüleme ve uCT görüntüleme dahil olmak üzere anatomik görüntüleme yöntemleri, biz keyfi 2 ve 6 hafta sonrasına 16 arasında genellikle biteceğini kronik enfeksiyonun tüm süresi üzerinde etkilenen kemiğin ilgili 2D ve 3D anatomik görüntüleme izin , 18. Bu modeli kullanarak, lokal ve sistemik tedavi antimikrobiyal koruyucu bağışıklık tepkilerinin ve kemikte patolojik anatomik bir etkinliği 14-18 değerlendirilebilir. Bu yazıda, bu ortopedik protez eklem enfeksiyonu modelinde optik ve uCT görüntüleme yöntemleri için ayrıntılı protokoller bir representati olarak sağlandıkemiğin anatomik bağlamında biyolojik süreçleri incelemek için sistem ettik. Bu farelerde bir ortopedik protez eklem enfeksiyonu modellemek için cerrahi prosedürler vardır, 2D ve in vivo optik görüntüleme prosedürleri 3D (bakteriyel biyolüminesens sinyalleri ve floresan nötrofil sinyalleri algılamak için) ile 3D optik görüntülerin, uCT görüntüleme toplama ve analizi ve co-kayıt uCT görüntüler.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Xen36 bioluminescent Staphylococcus aureus strain</td>
			<td>PerkinElmer, Hopkinton, MA</td>
			<td></td>
			<td>Bioluminescent Staphylococcus aureus strain derived from ATCC 49525 (Wright), a clinical isolate from a bacteremia patient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tryptic soy broth</td>
			<td>BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>211825</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto Soy Agar</td>
			<td>BD Biosciences, Franklin Lakes, NJ</td>
			<td>214010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LysEGFP knockin mouse strain</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Not commercially available. This strain contains a knockin of enhanced green fluorescence protein (EGFP) into the lysozyme M gene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Purdue Products, Stamford, CT</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kirschner-wire (titanium, 0.8 mm diameter)</td>
			<td>Synthes, West Chester, PA</td>
			<td>492.08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire Cutter - Duracut T.C.</td>
			<td>H&#38;H Company, Ontario, Canada</td>
			<td>83-7002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Baxter, Deerfield, IL</td>
			<td>118718</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicryl 5-0 sutures (P-3 Reverse cutting)</td>
			<td>Ethicon, Summerville, NJ. Purchased through VWR International.</td>
			<td>95056-936</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sustained-release Buprenorphine (5 ml - 1 mg/ml)</td>
			<td>Zoopharm, Windsor, CO</td>
			<td></td>
			<td>analgesic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td><a href="http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/IVISSPE?utm_source=JoVE&amp;utm_medium=display&amp;utm_content=LST-IDT2014-GLO-Q414-JoVE&amp;utm_campaign=LST-IDT2014-GLO">IVIS Spectrum Imaging System</a></td>
			<td>PerkinElmer, Hopkinton, MA</td>
			<td></td>
			<td>optical in vivo imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td><a href="http://www.perkinelmer.com/Catalog/Category/ID/Quantum%20FX%20%20microCT?utm_source=JoVE&amp;utm_medium=display&amp;utm_content=LST-IDT2014-GLO-Q414-JoVE&amp;utm_campaign=LST-IDT2014-GLO">Quantum FX in vivo &#956;CT system</a></td>
			<td>PerkinElmer, Hopkinton, MA</td>
			<td></td>
			<td>&#956;CT in vivo imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td><a href="http://www.perkinelmer.com/Catalog/Category/ID/Living%20Image%20Software?utm_source=JoVE&amp;utm_medium=display&amp;utm_content=LST-IDT2014-GLO-Q414-JoVE&amp;utm_campaign=LST-IDT2014-GLO">IVIS SpectrumCT Imaging System</a></td>
			<td>PerkinElmer, Hopkinton, MA</td>
			<td></td>
			<td>combined optical and &#956;CT in vivo imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td><a href="http://www.perkinelmer.com/Catalog/Product/ID/119240?utm_source=JoVE&amp;utm_medium=display&amp;utm_content=LST-IDT2014-GLO-Q414-JoVE&amp;utm_campaign=LST-IDT2014-GLO">Living Image Software</a></td>
			<td>PerkinElmer, Hopkinton, MA</td>
			<td></td>
			<td>Image analysis software for in vivo optical imaging</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combined in vivo optical and &#181;ct imaging to monitor infection, inflammation, and bone anatomy in an orthopaedic implant infection in mice

Multimodalite görüntüleme hem klinik öncesi ve klinik araştırmalarda kullanılan ortak bir teknolojik yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. In vivo optik ve uCT görüntüleme birleştiren gelişmiş teknikleri, anatomik bir bağlamda biyolojik olayların görselleştirme izin. Bu görüntüleme yöntemleri koşulları etkileyen kemik incelemek için özellikle yararlı olabilir. Özellikle, ortopedik implant infeksiyonları klinik ortopedik cerrahide önemli bir sorun vardır. Bu enfeksiyonlar, bakteriyel biyofilm yabancı ameliyatla takılan bir malzeme üzerinde oluşan nedeniyle kalıcı enflamasyon, osteomiyelit ve sonuçta, implantın gevşemesine ve başarısızlıkla sonuçlanan implant çevreleyen kemik nihai kemik erimesine yol, tedavi etmek zordur. Burada, enfeksiyonlu bir ortopedik protez implant bir fare modelinde bir şekilde femurda bir kemik iliği kanalına Kirschner teli implantın ameliyat yerleştirme ile ilgili olduğu kullanıldığı implant e sonudiz eklemi içine Xtended. Bu modelde, fareler LysEGFP, EGFP gibi floresan nötrofiller sahip olan bir fare türünde olarak, doğal olarak ışık yayan bir biyoluminesan Staphylococcus aureus suşu ile bağlantılı olarak kullanılmıştır. Bakteriler. Önce cerrahi alan kapatma için farelerin diz eklemlerine aşılanır in vivo biyolojik olarak ışık veren ve floresan görüntü sırasıyla bakteri yükü ve nötrofil enflamatuar yanıtı ölçmek için kullanılmıştır edildi. Biyolüminesans ve floresan ışık sinyalleri 3B konum anatomik uCT görüntü ile birlikte kaydedilebilir böylece ek olarak, uCT görüntüleme aynı fareler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Zaman kemik değişiklikleri ölçmek için, uzak femur dış kemik hacmi, yarı otomatik bir kontur dayalı bölütleme işlemi kullanılarak belirli bir zaman noktalarında ölçülmüştür. UCT görüntüleme ile, in vivo biyo-lüminesan / flüoresan görüntüleme kombinasyonu F özellikle faydalı olabilir Birlikte ele alındığında,veya enfeksiyon, inflamatuvar yanıt ve zamanla kemiğin anatomik değişikliklerin noninvaziv izlenmesi.

In vivo Bioluminescent ve fluoresan görüntülemede Bu çalışmada, protokol, eklem içine femurda bir kemik iliği kanalına uzanan bir titanyum K-teli implantın ameliyat yerleştirilmesinden ibarettir farelerde 14-19 bir ortopedik protez eklem iltihabı, bu daha önce yayınlanmış model için açıklanan uzay 14-19. S. aureus biyoluminesan suşu Xen29 (2 ul PBS içinde 1 x 10 3 CFU) müşterek önce cerrahi sitesi 16 kapatma diz sonu titanyum implantın üstüne doğrudan pipetlendi. Görselleştirmek ve anestezi altındaki farelerin LysEGFP invaziv olmayan bir bakteri yükü ve nötrofil akışını ölçmek için, in vivo olarak, bütün hayvanlar optik görüntüleme görüntü arka arkaya uygulandı IVIS Spektrumu optik bütün hayvan kullanılan infiltre nötrofillerden bakterilerden biyoluminesan sinyal ve EGFP: flüoresan sinyalleri in vivoÜç postoperatif gün (yani gün 2, 14 ve 28) üzerinde görüntüleme sistemi. Xen29 ile enfekte edilmiş farelerin biyo-lüminesan sinyalleri, deney (Şekil 1A, C), 16 süresi için sahte enfekte edilmiş farelerin arka plan sinyalleri üzerinde kalmıştır. Daha önceki çalışmalar, in vivo biyo-lüminesan sinyalleri yakından implant 17,18 için ortak / kemik dokusu ve yapışık izole eks vivo CFU numaraları yaklaşık gösterdi. Buna ek olarak, EGFP: flüoresan sinyalleri, erken zaman noktalarında, sahte enfekte edilmiş farelere göre daha yüksek olan, ancak enfeksiyonu esnasında (Şekil 2B, C), 16 sırasında arka plan seviyelerine yaklaşmıştır. UCT görüntüleri ile in vivo optik sinyallerin 3D co-kayıt Ameliyat sonrası diz eklemlerinin anatomik bağlamında optik sinyalleri (örneğin, bakteriyel biyoluminesan ve EGFP: flüoresan sinyalleri) görselleştirmek için In 3D, IVIS Spektrum görüntüleme sistemi kullanılarak oluşturulan optik görüntülerin eş kayıtlı Kuantum FX uCT görüntüleme sistemi kullanılarak oluşturulan uCT görüntüleri ile idi. Fare görüntüleme odası farenin aynı yönde olmasını sağlamak ya makineye takılı olabilir çünkü bu co-kayıt gerçekleştirilebilir. Bir görüntü elde etme hayvanın fiziksel tehcir gerektirmeden tek bir cihazda hem modaliteleri entegre IVIS Spektrum-CT in vivo görüntüleme sistemi kullanılarak gerçekleştirilen bu doğruluğunu doğrulamak için, sonuçlar karşılaştırıldı. 3D uCT görüntüleri üzerine optik veri eşleştirmek için, biz bir yaygın optik tomografi rekonstrüksiyon algoritması 16 kullanılmıştır. Oluşan 3D rekonstrüksiyon (Film 1) gösterilmiştir. Buna ek olarak, uCT görüntüleme sırasında oluşan kemiğin kalitesi sonuç olarak ortaya çıkan değişiklikler ve boyutları Görselleştirme ve evcilenfeksiyonu (Şekil 2) 16. Daha önce bildirildiği gibi, distal femur dış kemik hacmi önemli ölçüde zaman (Şekil 2A) 16 artmıştır. Bu değişiklikleri ölçmek için, 3B hacimsel görüntü analiz femur kemikli yüzeyinin uzak% 25 üzerinde gerçekleştirildi ve zaman içinde kemik hacmindeki değişiklikler başlangıç ​​kemik hacmi normalize edildi. Dış kemik hacmi esas olarak sahte enfekte edilmiş fareler (Şekil 2B) 16 ile karşılaştırıldığında enfekte edilen farelerde artmıştır. Distal femur dış kemik hacmi içinde artışın uCT görüntüleme ve histolojik analiz 16 kullanılarak gözlenmiştir eklem doku ve kemik, enfeksiyon sonucu kemik hasarı olasılığı oldu. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51612/51612fig1highres.jpg" width="500" /> Şekil 1. 2D in vivo </strong&gt; biyoluminesan ve floresan sinyaller. S. aureus Xen29 veya bakteri (enfekte edilmemiş) K-teli yerleştirilmesi ve LysEGFP farenin IVIS Spektrum görüntüleme sistemi 16 kullanılarak görüntülendi sonra diz ekleminin içine aşılandı. (A), in vivo olarak biyolojik olarak ışık veren ortalama toplam sinyalleri akışı (foton / saniye) ile ölçüldüğü haliyle ortalama ± SEM. (B) ortalama in vivo olarak EGFP flüoresan sinyal toplam radyant verimi (foton / saniye) ile ölçüldüğü haliyle, bir siyah-beyaz fotoğraf üzerine bindirilmiş vivo bioluminescent ve floresan sinyalleri sem. (C) Temsilcisi ± / (μW / cm2) Farelerin görüntüsü. İn vivo biyolojik olarak ışık veren görüntülemesi kullanılarak bakteri yükünün tespit limiti 3 10 x 10 x 2 1 ile 1 CFU olduğu. * P &lt;0.05, † p &lt;0.01, ‡ p &lt;sahte enfekte edilmiş farelere göre 0,001 ile enfekte edilmiş farenin Xen29 (Student t-testi [iki kuyruklu]). LütfenBu Xen29 kullanılarak üretilen ve IVIS Lumina XR görüntüleme sistemi 16 ile görüntülendi önceden yayınlanmış verileri içeren temsili bir rakam olduğunu unutmayın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51612/51612fig1highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51612/51612fig2highres.jpg" width="500" /> Xen29 Şekil 2. 3D uCT görüntüleme. S. aureus Xen29 veya bakteri (bulaşmamış) K-teli yerleştirildikten sonra diz ekleminin içine aşılandı ve farenin Kuantum FX in vivo uCT sistem kullanılarak görüntülendi. (A) Temsilcisi 3D uCT kaplamalar ile enfekte olan fareler (üst panel) ve sahte enfekte edilmiş farenin (alt paneller). başlangıç ​​ti normalize dış kemik hacmi değişim (femur distal% 25) (B) YüzdeBana (ortalama ± SEM) point. * P &lt;0.05, † p &lt;0.01, ‡ p &lt;sahte enfekte edilmiş farelere göre 0,001 ile enfekte edilmiş farenin Xen29 (Student t-testi [iki kuyruklu]). Bu bioluminescent suşu S. kullanılarak oluşturulan önceden yayınlanmış verileri içeren temsili bir rakam olduğunu unutmayınız aureus Xen29 ve Kuantum FX in vivo uCT görüntüleme sistemi 16 ile görüntülenmiş. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51612/51612fig2highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51612/Movie_1.mpg" target="_blank">Film 1</a> . Örnek 3B uCT görüntüler ile kombinasyon halinde Xen29 biyoluminesan sinyaller ve EGFP-nötrofil floresan sinyalleri anatomik eş tarihi. Görüntüler, dikey eksende döndürülür.

Watch this Scientific Journal Video about Combined In vivo Optical and ÂµCT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice at JoVE.com

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

Staphylococcus aureus bir biyolojik olarak ışık veren mühendislik suşu kullanılarak, ortopedik protez enfeksiyonun bir fare modelinde, optik ve uCT görüntüleme birlikte, invaziv olmayan uzunlamasına ve bakteriyel enfeksiyonun dinamikleri, hem de karşılık gelen enflamatuar yanıtı ve anatomik değişiklikleri izlemek için bir kapasite sağlamadığı Kemik.

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 ...

combined-vivo-optical-ct-imaging-to-monitor-infection-inflammation

Research

JoVE Journal

Medicine

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

16.9K Görüntüleme.  David Geffen School of Medicine at University of California, Los Angeles (UCLA).  Staphylococcus aureus bir biyolojik olarak ışık veren mühendislik suşu kullanılarak, ortopedik protez enfeksiyonun bir fare modelinde, optik ve uCT görüntüleme birlikte, invaziv olmayan uzunlamasına ve bakteriyel enfeksiyonun dinamikleri, hem de karşılık gelen enflamatuar yanıtı ve anatomik değişiklikleri izlemek için bir kapasite sağlamadığı Kemik. 

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

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Oral Skuamöz Hücre Karsinomu Ortotopik Fare Modeli Tümör Hücre Invasion Multi-foton Görüntüleme

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Tıp

Bronchoalveolar Lavage (BAL) for Research; Obtaining Adequate Sample Yield

We describe a research technique for fiberoptic bronchoscopy with bronchoalveolar lavage (BAL) using manual hand held suction in order to remove nonadherent cells and lung lining fluid from the mucosal surface. In research environments, BAL allows sampling of innate (lung macrophage), cellular (B- and T- cells), and humoral (immunoglobulin) responses within the lung.
BAL is internationally accepted for research purposes and since 1999 the technique has been performed in &#62; 1,000 subjects in the UK and Malawi by our group.
Our technique uses gentle hand-held suction of instilled fluid; this is designed to maximize BAL volume returned and apply minimum shear force on ciliated epithelia in order to preserve the structure and function of cells within the BAL fluid and to preserve viability to facilitate the growth of cells in ex vivo culture. The research technique therefore uses a larger volume instillate (typically in the order of 200 ml) and employs manual suction to reduce cell damage.
Patients are given local anesthetic, offered conscious sedation (midazolam), and tolerate the procedure well with minimal side effects. Verbal and written subject information improves tolerance and written informed consent is mandatory. Safety of the subject is paramount. Subjects are carefully selected using clear inclusion and exclusion criteria.
This protocol includes a description of the potential risks, and the steps taken to mitigate them, a list of contraindications, pre- and post-procedure checks, as well as precise bronchoscopy and laboratory techniques.

Bronchoalveolar Lavage BAL for Research; Obtaining Adequate Sample Yield

We describe a research technique for fiberoptic bronchoscopy and bronchoalveolar lavage using low pressure suction. The technique is used to harvest immune cells from the lung bronchoalveolar surfaces. Local anesthetic and mild conscious sedation (midazolam) is used. Subjects tolerate the procedure well and experience minimal side effects.

Araştırma Bronkoalveoler Lavaj (BAL); Yeterli Örnek Verim Alma

We describe a research technique for fiberoptic bronchoscopy with bronchoalveolar lavage (BAL) using manual hand held suction in order to remove ...

Experimental Human Pneumococcal Carriage

Experimental human pneumococcal carriage (EHPC) is scientifically important because nasopharyngeal carriage of Streptococcus pneumoniae is both the major source of transmission and the prerequisite of invasive disease. A model of carriage will allow accurate determination of the immunological correlates of protection, the immunizing effect of carriage and the effect of host pressure on the pathogen in the nasopharyngeal niche. Further, methods of carriage detection useful in epidemiologic studies, including vaccine studies, can be compared.
Aim
We aim to develop an EHPC platform that is a safe and useful reproducible method that could be used to down-select candidate novel pneumococcal vaccines with prevention of carriage as a surrogate of vaccine induced immunity. It will work towards testing of candidate vaccines and descriptions of the mechanisms underlying EHPC and vaccine protection from carriage1. Current conjugate vaccines against pneumococcus protect children from invasive disease although new vaccines are urgently needed as the current vaccine does not confer optimal protection against non-bacteraemic pneumonia and there has been evidence of serotype replacement with non-vaccine serotypes2-4.
Method
We inoculate with S. pneumoniae suspended in 100 &mu;l of saline. Safety is a major factor in the development of the EHPC model and is achieved through intensive volunteer screening and monitoring. A safety committee consisting of clinicians and scientists that are independent from the study provides objective feedback on a weekly basis.
The bacterial inoculum is standardized and requires that no animal products are inoculated into volunteers (vegetable-based media and saline). The doses required for colonization (104-105) are much lower than those used in animal models (107)5. Detecting pneumococcal carriage is enhanced by a high volume (ideally &gt;10 ml) nasal wash that is relatively mucus free. This protocol will deal with the most important parts of the protocol in turn. These are (a) volunteer selection, (b) pneumococcal inoculum preparation, (c) inoculation, (d) follow-up and (e) carriage detection.
Results
Our current protocol has been safe in over 100 volunteers at a range of doses using two different bacterial serotypes6. A dose ranging study using S. pneumoniae 6B and 23F is currently being conducted to determine the optimal inoculation dose for 50% carriage. A predicted 50% rate of carriage will allow the EHPC model to have high sensitivity for vaccine efficacy with small study numbers.

Experimental human pneumococcal carriage offers a natural model of carriage and a potential model for use in vaccine development. This technique is valuable yet complex and involves clinical risk by introducing a pathogen into a human. We have developed a detailed protocol.

Deneysel İnsan Pnömokok Taşıma

Experimental human pneumococcal carriage (EHPC) is scientifically important because nasopharyngeal carriage of Streptococcus pneumoniae is both the major ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Farelerde Taksanlar Farmakokinetik ve Farmakodinamik Analiz Karotis Arter İnfüzyonlar

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of cerebral malaria can be difficult. We present an experimental mouse model of cerebral malaria that shares multiple features of the human disease, including edema and microvascular pathology. Using magnetic resonance imaging (MRI), we can detect and track the blood-brain barrier disruption, edema development, and subsequent brain swelling. We describe multiple MRI techniques that can visualize these pertinent pathological changes. Thus, we show that MRI represents a valuable tool to visualize and track pathological changes, such as edema, brain swelling, and microvascular pathology, in vivo.

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

We describe a mouse model of experimental cerebral malaria and show how inflammatory and microvascular pathology can be tracked in vivo using magnetic resonance imaging.

Manyetik Rezonans Görüntüleme Kullanarak Deneysel Serebral Sıtma Bir Modelinde Ödem Gelişimi ve Mikrovasküler Patolojinin İn Vivo Takibi

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of ...

Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection may result in sustained inflammation, osteomyelitis, and eventual bone non-union. Establishment of a feasible, reproducible animal model is important to bone infection research and antibiotic treatment. As an in vivo model, the rabbit model is widely used in bone infection research. However, previous studies on rabbit bone infection models showed that the infection status was inconsistent, as the amount of bacteria was variable. This study presents an improved surgical method for inducing bone infection on a rabbit, by blocking the bacteria in the bone marrow. Then, multi-level evaluations can be carried out to verify the modelling method.
In general, debriding necrotic tissue and implantation of vancomycin-loaded calcium sulphate (VCS) are predominant in antibiotic treatment. Although calcium sulphate in VCS benefits osteocyte crawling and new bone growth, massive bone defects occur after debriding. Autogenous bone (AB) is an appealing strategy to overcome bone defects for the treatment of massive bone defects after debriding necrotic bone.
In this study, we used the tail bone as an autogenous bone implanted in the bone defect. Bone repair was measured using micro-computed-tomography (micro-CT) and histological analysis after animal sacrifice. As a result, in the VCS group, bone non-union was consistently obtained. In contrast, the bone defect areas in the VCS-AB group were decreased significantly. The present modeling method described a reproducible, feasible, stable method to prepare a bone infection model. The VCS-AB treatment resulted in lower bone non-union rates after antibiotic treatment. The improved bone infection model and the combination treatment of VCS and autogenous bone could be helpful in studying the underlying mechanisms in bone infection and bone regeneration pertinent to traumatology orthopedic applications.

This study presents an improved rabbit model infected with Staphylococcus aureus by blocking the same amount of bacteria in bone marrow. Vancomycin loaded calcium sulphate and autogenous bone are used for antibiotic and bone repair treatment. The protocol could be helpful for studying bone infection and regeneration.

Tedavi Vankomisin ile kalsiyum sülfat ve otojen kemik kemik enfeksiyonu, geliştirilmiş tavşan modeli yüklü

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection ...

Rapid In Vivo Assessment of Adjuvant's Cytotoxic T Lymphocytes Generation Capabilities for Vaccine Development

The assessment of modern sub-unit vaccines reveals that the generation of neutralizing antibodies is important but not sufficient for adjuvant selection. Therefore, adjuvants with both humoral and cellular immuno-stimulatory capabilities that are able to promote cytotoxic T lymphocytes (CTL) responses are urgently needed. Thus, faithful monitoring of adjuvant candidates that induce cross-priming and subsequently enhance CTL generation represents a crucial step in vaccine development. In here we present an application for a method that uses SIINFEKL-specific (OT-I) T cells to monitor the cross-presentation of the model antigen ovalbumin (OVA) in vivo in the presence of different adjuvant candidates. This method represents a rapid test to select adjuvants with the best cross-priming capabilities. The proliferation of CD8+ T cells is the most valuable indication of cross-priming and it is also regarded as a correlate of adjuvant-induced cross-presentation. This feature can be evaluated in different immune organs like lymph nodes and spleen. The extent of the CTL generation can also be monitored, thereby giving insights on the nature of a local (draining lymph node mainly) or a systemic response (distant lymph nodes and/or spleen). This technique further allows multiple modifications for testing drugs that can inhibit specific cross-presentation pathways and also offers the possibility to be used in different strains of conventional and genetically modified mice. In summary, the application that we present here will be useful for vaccine laboratories in industry or academia that develop or modify chemical adjuvants for vaccine research and development.

Rapid In Vivo Assessment of Adjuvant&#039;s Cytotoxic T Lymphocytes Generation Capabilities for Vaccine Development

We present here an application for a standard immunological technique (CFSE stained OT-I proliferation) intended to rapidly monitor adjuvant-mediated cytotoxic T lymphocyte (CTL) generation in vivo. This fast estimation of CTL capacities is useful for the development of prophylactic vaccines against intracellular pathogens as well as therapeutic cancer vaccines.

Adjuvan'ın sitotoksik T lenfositler nesil yeteneklerini hızlı Vivo içinde değerlendirilmesi için aşı geliştirme

The assessment of modern sub-unit vaccines reveals that the generation of neutralizing antibodies is important but not sufficient for adjuvant selection. ...

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies that promote efficient bone healing are non-existent and in high demand. Effective and reproducible animal models of fractures healing are needed to understand the complex biological processes associated with bone regeneration. Many animal models of fracture healing have been generated over the years; however, murine fracture models have recently emerged as powerful tools to study bone healing. A variety of open and closed models have been developed, but the closed femoral fracture model stands out as a simple method for generating rapid and reproducible results in a physiologically relevant manner. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice and facilitate a post-fracture stabilization of the femur by inserting an intramedullary steel rod. Although devices such as a nail or a screw offer greater axial and rotational stability, the use of an intramedullary rod provides a sufficient stabilization for consistent healing outcomes without producing new defects in the bone tissue or damaging nearby soft tissue. Radiographic imaging is used to monitor the progression of callus formation, bony union, and subsequent remodeling of the bony callus. Bone healing outcomes are typically associated with the strength of the healed bone and measured with torsional testing. Still, understanding the early cellular and molecular events associated with fracture repair is critical in the study of bone tissue regeneration. The closed femoral fracture model in mice with intramedullary fixation serves as an attractive platform to study bone fracture healing and evaluate therapeutic strategies to accelerate healing.

The murine closed femoral fracture model is a powerful platform to study fracture healing and novel therapeutic strategies to accelerate bone regeneration. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice using an intramedullary steel rod to stabilize the femur.

Farelerde kapalı femur kırığı nesil: kemik şifa çalışması için bir Model

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we present, in a step-by-step guide, the use of ElectroMap for analysis, quantification, and mapping of high-resolution voltage and calcium datasets acquired by optical mapping. ElectroMap analysis options cover a wide variety of key electrophysiological parameters, and the graphical user interface allows straightforward modification of pre-processing and parameter definitions, making ElectroMap applicable to a wide range of experimental models. We show how built-in pacing frequency detection and signal segmentation allows high-throughput analysis of entire experimental recordings, acute responses, and single beat-to-beat variability. Additionally, ElectroMap incorporates automated multi-beat averaging to improve signal quality of noisy datasets, and here we demonstrate how this feature can help elucidate electrophysiological changes that might otherwise go undetected when using single beat analysis. Custom modules are included within the software for detailed investigation of conduction, single file analysis, and alternans, as demonstrated here. This software platform can be used to enable and accelerate the processing, analysis, and mapping of complex cardiac electrophysiology.

This protocol describes the setup and use of ElectroMap, a MATLAB-based open-source software platform for analysis of cardiac optical mapping data. ElectroMap provides a versatile high-throughput tool for analysis of optical mapping voltage and calcium datasets across a wide range of cardiac experimental models.

Elektromap kullanarak optik haritalama verilerinin yüksek verim Analizi

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we ...

Immunofluorescence Labelling of Human and Murine Neutrophil Extracellular Traps in Paraffin-Embedded Tissue

Neutrophil granulocytes, also called polymorphonuclear leukocytes (PMN) due to their lobulated nucleus, are the most abundant type of leukocytes. They mature in the bone marrow and are released into the peripheral blood, where they circulate for about 6&#8722;8 h; however, in tissue, they can survive for days. By diapedesis through the endothelium, they leave the blood stream, enter tissues, and migrate towards the site of an infection following chemotactic gradients.&#160;Neutrophils can combat invading microorganisms by phagocytosis,&#160;degranulation, and generation of neutrophil extracellular traps (NETs). This protocol will help to detect NETs in paraffin-embedded tissue. NETs are the result of a process called NETosis, which leads to the release of nuclear, granular, and cytoplasmic components either from living (vital NETosis) or dying (suicidal NETosis) neutrophils. In vitro, NETs form cloud-like structures, which occupy a space several times larger than that of the cells from which they descended. The backbone of NETs is chromatin, to which a selection of proteins and peptides originating from granules and cytoplasm are bound. Thereby, a high local concentration of toxic compounds is maintained so that NETs can capture and inactivate a variety of pathogens including bacteria, fungi, viruses, and parasites, while diffusion of the highly active NET components leading to damage in neighboring tissue is limited. Nevertheless, in recent years it has become apparent that NETs, if generated in abundance or cleared insufficiently, do have pathological potential ranging from autoimmune diseases to cancer. Thus, detection of NETs in tissue samples may have diagnostic significance, and the detection of NETs in diseased tissue can influence the treatment of patients. Since paraffin-embedded tissue samples are the standard specimen used for pathological analysis, it was sought to establish a protocol for fluorescent staining of NET components in paraffin-embedded tissue using commercially available antibodies.

Neutrophil extracellular traps (NETs) are three-dimensional structures generated by stimulated neutrophil granulocytes. It has become clear in recent years that NETs are involved in a wide variety of diseases. Detection of NETs in tissue may have diagnostic relevance, so standardized protocols for labelling NET components are required.

Parafin-Gömülü Dokuda İnsan ve Mürin Nötrofil Ekstrasellüler Tuzaklarının İmmünofloresan Etiketlemesi

Neutrophil granulocytes, also called polymorphonuclear leukocytes (PMN) due to their lobulated nucleus, are the most abundant type of leukocytes. They ...