Name: real-time x-ray imaging of lung fluid volumes in neonatal mouse lung
Uploaded: 2016-07-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 26 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung at JoVE.com

This work is supported by a grant awarded to MNH by Children's Healthcare of Atlanta, the APS 2014 Short-Term Research Education Program to Increase Diversity in Health-Related Research (STRIDE) fellowship awarded to PT, and the University of Notre Dame Integrated Imaging Facility.

Tüm deneysel teknikler Kurumsal Bakım ve Kullanım Kurulu kurallarına uygun olarak yapılmalıdır. 1. X-ışını Imaging Acquisition <ol><li> Yazılım Genel (Yazılım Ayarları bir genel bakış için Bkz: Şekil 1). <ol><li> Doğrudan Dosya sekmesinin altındaki Yakalama düğmesini seçin. </li><li> Ayarlar açılır menüsünde, Geçerli Oturumu seçin. </li><li> Maruz Kalma Süresi altında bulunan açılan kutusunda Standart Pozlama seçin. </li><li> 2.00 dakika maruz kalma zamanı ayarlayın ve Hayır Maruz kalma ile 1. 2 piksel x Binning ve Y Binning ayarlayın. Bkz: Şekil 1. </li><li> Verme Seçenekleri açılır menüsünden Final Birikim seçin. </li><li> Aydınlatma ayarlarında, seleAydınlatma Kaynağı açılan menüden ct X-Işını. Varsayılan KVP 35 olarak belirlenmiştir. </li><li> İlgili X-ışını referans dosyasını uygulamak için Başvuru Dosyası uygula açılır menüden AutoSelect seçin. (Bölüm 2). </li><li> Ayarlarına Kamera, 2.51 f-stop ayarlayın. </li><li> PN10 fareler için 125.64 için FOV (Field of View) ayarlayın. </li><li> 13 Odak Plane ayarlayın ve Odak Düzlemi kaydırıcı yanındaki açılır menüden, X-Ray seçin. </li><li> X-ışınları için, Uyarma Filtre ve açılır menüden 0&#39;a Emisyon Filtre ayarlayın. </li><li> Bir sonraki Ayarlar üstüne Yeni&#39;yi tıklatarak geçerli oturumu kaydedin. Örneğin, Ayarlar Dosya Edinme Yeni adını girin, &quot;Bir Protokolü yapmak için Jüpiter Tek Poz Olay.&quot; Şekil 2&#39;ye bakınız. </li></ol&gt; </li><li> Bir X-ışını Görüntüleme Protokolü oluşturma <ol><li> Açık pencerenin sağ tarafındaki Oluştur / Düzenle Protokoller düğmesini tıklayın. </li><li> Yeni Protokol pop-up penceresi göründüğü gibi, sağ üst köşedeki Yeni düğmesine tıklayın </li><li> Protokol, örneğin altındaki &quot;Vallahi Demo Protokolü&quot; kaydetmek ve Tamam&#39;a tıklayın edecek adını girin. (Şekil 3). </li><li> Protokol Adımlar Protokol pop-up penceresi altındaki, önce Resim yakalama açılır menü seçildiğinde, o Adım 1 kırmızı metinle vurgulanır seçildiğinden emin olun Yeni Görüntü Yakalama ve Hiçbir şey yapmayın. </li><li> Yakalama ortamda, Adım 1.1.12 son zamanlarda üretilen tek maruziyet olayı seçin. </li><li> Resim yakalama sonra açılan menüden bekleyin (sn) seçin. </li><li> Düzenle düğmesine tıklayın, tipPop-up kutunun içine e 180, ve her 2 dk kazanılmasından sonra 3 dk bekleme süresi eklemek için Tamam&#39;a tıklayın. </li><li> Sağ Adım 1 sekmesini tıklayarak ve Duplicate Adım seçerek Adım 1 çoğaltın. 2 hr gözlem dönemi için 23 çiftleri oluşturun. (Bakınız Şekil 4). </li><li> Son adımda (adım 24) üzerine, bekleyin (sn) den Hiçbir şey yapmayın ayarını Görüntü Yakalama sonra değiştirin. </li><li> Kaydet düğmesini tıklatın ve Protokol Editor çıkın. </li></ol></li></ol> 2. Aydınlatma Referans Dosyalar Not: sipariş deney boyunca elde edilen X-ışını görüntüleri detektör düzgünlüğü varyasyonları için otomatik olarak doğru bir X-ışını görüntüye X-ışını aydınlatma referans dosyalarını uygulayın. Aşağıda belirtilen prosedürler Vivo Hayvan Görüntüleme Sistemleri Bruker özgüdür; Diğer in vivo görüntüleme sistemleri olabilirkullanılabilir. <ol><li> Moleküler görüntüleme yazılımını açmadan ve Yakalama düğmesine tıklayarak bir aydınlatma referans dosyası oluşturun. </li><li> Pop-up menüyü kullanarak, Işık Kaynak X-ışını çekim ayarlarını (yukarıdaki bölüm 1 önerilen ayarları bölümüne bakınız) kurmak ve daha sonra poz tip Aydınlatma Reference seçin. Standart Sergilenmeleri açılan kutusunu altında bu bulunabilir. (Bkz: Şekil 5). </li><li> Görüntü istasyonundan tüm örnekler çıkarın. 4 x 4 binning X ve Y binning ayarlayın. Tablo 1&#39;e bakınız: Aydınlatma referans dosyası pozlama süreleri doğru pozlama süresini belirlemek için. </li><li> Basın Açığa. </li><li> Altında Referans Dosyası uygulamak açılır menüden Otomatik Seç seçerek referans dosyası uygulayın. (Bakınız Şekil 6). aydınlatma referans dosyası artık otomatik olarak tüm X-ışını im uygulanacakAynı kamera ayarları ile çekilen yaşlar. Aynı kamera ayarları sonraki deneylerde kullanılan eğer 2.4 tekrarlanması gerekmez - 2.1 Adımları. Not: Bir aydınlatma referans dosyası görüntü kazanılmasından sonra tatbik edilebilir, ya da bir hata mesajı referans dosyalarının otomatik seçimden sonra oluşursa. Görüntü&gt; Görüntü Matematik&gt; Tür: Görev&gt; Hesapla: Aydınlatma düzeltme referans moleküler görüntüleme yazılımı Navigasyon Masası&#39;ndaki komutları aşağıdaki serilerini kullanarak post-görüntü yakalama dosyaları aydınlatma uygulayın. size aydınlatma referans dosyasını (Y) uygulamak istiyoruz giriş görüntüsünü (X) seçin. düzeltilmiş dosyayı (Z) yeniden adlandırın. (Bkz: Şekil 7). </li></ol> 3. Hayvan Taşıma <ol><li> Hayvanlar Kazanılması <ol><li> Ticari yetiştiriciler hamile baraj satın almak veya kurumsal kılavuza uygun yaş (veya daha eski) 12 haftada evinde dişi farelerin doğurmaks. </li><li> doğum sonrası gün (PN) 10 kadar emziren anneler ile Ev yenidoğan fareler. </li></ol></li><li> Hayvan Anestezi (PN 10) <ol><li> PN 40 dakika kadar süren uzun süreli anestetik etkileri 10 fare uyutmak için bir Ketamin / Xylazine kokteyl hazırlayın. Ksilazin 75 ul (100 mg / ml) Ketamin (100 mg / ml) 500 ul ekle. ketamin (100 mg / kg) / iksilazin (10 mg / kg) anestezi kokteyli yapmak için bir% 0.9 salin çözeltisi içinde 1:10 oranında seyreltilir. </li><li> Yeni doğmuş farelerin tartılır. </li><li> Bir 31 g 5/16 inç (8 mm) bir iğne ile 3/10 şırınga kullanarak, intraperitoneal enjeksiyonu ile anestezi vücut ağırlığın her 10 ul / g uygulayın. </li><li> Kuru ve vücut ısısının aşırı kaybını önlemek için izole hayvanları tutun. </li></ol></li></ol> 4. Trakeal instilasyonları <ol><li> 140 mM NaCI, 5 mM KCI, 1 mM CaCI2 ve 10 mM HEPES oluşan bir intratrakeal tuzlu su çözeltisi hazırlanması; pH = 7.4. Bu çözeltinin osmolalitesi olmalıdır319 mOsmol / kg H2O </li><li> Dağı cerrahi bant kullanarak bir eğimli cerrahi board üzerine ventral yüzü hayvan anestezi. Ensurethat hayvanların başları eğilmek üst kısmında bulunmaktadır. </li><li> hayvanlar anestezi ve ameliyat için hazır olduğundan emin olmak için bir ayak tutam gerçekleştirin. Hayvanın tüm cerrahi alanlarda, alet ve göğüs bölgesini dezenfekte edin. </li><li> Boyun (boğaz bölgesi) ön-medial ventral küçük (3 mm) kesi cerrahi neşter kullanılarak bir kenara, boyut 11. itin platisma yapın ve trakea görselleştirmek ve erişmek için körleşmiş forseps kullanılarak trakeal kasları anterior. </li><li> 3 ul / ağırlık g aşılamak (yaklaşık 10-30 ul son hacim) 31 G 5/16 inç (8 mm) iğne kullanılarak maruz trakea yoluyla tuzlu. küçük kesi hayvan görüntüleme sırasında açık bırakılan ve genellikle de kendi kendine iyileşir edilir. Kesi aynı şekilde açık bırakılabilir olmadığını belirlemek için Hayvan Kaynak yerel Bölümü danışın. Aksi takdirde, dikiş olabilirgerekli olmak. </li></ol> 5. Hayvan Görüntüleme <ol><li> net bir alt çıkarılabilir, hayvan görüntüleme tepsiye ventral yavrular yerleştirin. X-ışını toraks alan üzerinde doğrudan olacak şekilde hayvanların merkezi. </li><li> tek sayılı hayvan grupları için, tepsinin ortasına doğrudan birinci yavru yerleştirin ve çift sayılı kohort ilk yavruyu yer için diğer hayvanlar tüm hayvanların merkezli tepsiye yerleştirilir böylece zaman sadece ortanın solu. </li><li> X-ışını görüntüleme kabine görüntüleme tepsisini dönün ve dolap kapağını kapatın. </li><li> anestezi hayvanların vücut ısısını korumak için hayvan termal kontrol ünitesi açın. 37 ° C - yaklaşık 35 bir bölme sıcaklığı elde etmek için yüksek ayarını kullanın. hayvanlar anestezi ve 2 saat görüntüleme işlemi süresince hareketsiz sağlamak için hayvan anestezi ünitesi (oksijen ile teslim buharlaşmış izofluran) açın. </li><li> Işletilmesi X-ışını görüntüleme protokolü<ol><li> Örneğin, Yakalama tıklayın ve uygun protokolü seçin, Protokol açılır menüden &quot;Jüpiter Demo Protokolü&quot;. (Şekil 8). </li><li> Moleküler görüntüleme yazılımı üzerinde yürütme Seçilen Protokol düğmesini tıklatın. Not: Bir pop-up penceresi protokol penceresi kaybolacaktır tamamlandığında, görüntü alımı durumunu izlemek için görünecektir. X-ışını dozu 0.3 mrem daha &lt;, düşük ya da diş röntgen yaklaşık 10 kat daha az. diğer X-Ray prosedürlerde olduğu gibi, hiçbir kalıntı radyasyon yoktur. </li><li> 2 saat edinme oturumu tamamlandığında, görüntüleme tepsisinden hayvanları çıkarmak ve onların kafesine geri getiriniz. raflara dönmeden önce tam iyileşme için hayvan izleyin. </li></ol></li></ol> 6. Veri Analizi Not: Moleküler görüntüleme yazılımı miktarının ve Xr çevirisi için izin verirAkciğer sıvı açıklık oranı içine ay piksel yoğunluğu. Aşağıdaki adımlar X-ışını görüntüleri normalleştirmek ve ilgi alanları (ROI) tanımlanmış bölgelerde yoğunluklarına ölçmek için gerekli prosedürler. <ol><li> Bir ROI şablonu tasarlamak Not: Faiz şablonu bir bölge 2 saat çalışma sırasında yakalanan X-ışını görüntüleri özgü oluşturulması gerekir, ve deney grupları arasında X-ışını yoğunlukları karşılaştırmak amacıyla kullanılmalıdır. Tuzlu zorlukların küçük hacimleri genellikle akciğer 4-6 sol üst lob birikir yana, YG (lar) akciğerin bu kısmı üzerinde odaklanmalıdır. <ol><li> 2 saat sette ilk ve son röntgen görüntüsünü açın. İlk röntgen görüntüsünün penceresini seçin. </li><li> Navigasyon araç çubuğunda, Manuel-ROI&gt; Yeni ROI Set seçin. </li><li> YG Ellipse tıklayın ve yeterli kırmızı kadar tanımlı değil farenin sol lung.An ROI kapsayan bir ROI oluşturmak, YG dr özetlenenfarklı bir konuma agged. Bir tanımlı ROI bir sayı ile mavi ele alınacaktır. </li><li> Birden fazla yavrular görüntülenmiş ise, aynı sette daha bireysel İB&#39;leri oluşturmak için diğer farelerin sol akciğerlere kırmızı, ana hatlarıyla ROI ve sürükleyin tıklayın. Bir arka plan ROI oluşturmak için açık bir arka plan ile bir alana kırmızı, ana hatlarıyla ROI sürükleyin. <ol><li> Doğrudan ikinci kaburga altında, her farenin sol akciğer üzerine yalan İB&#39;leri konumlandırmak için Pointer Seçimi seçin. </li></ol></li><li> Üst araç çubuğunda, Görüntü Ekranı tıklayın. </li><li> Set ROI konumlarını korurken son röntgen görüntüsü bindirmek için Resim Görüntüleme iletişim Yerleşimi kontrol edin. Gerekirse, ROI konumlarını ayarlamak ve her iki görüntülerde yeterli akciğer kapsama sağlamak için Gezinme araç çubuğunda Pointer Seçimi seçin. </li><li> Manuel ROI iletişim kutusunda seçin Şablon&gt; Şablon kaydedin. Ad to şablon ve Tamam&#39;a tıklayın. </li><li> Her iki görüntüleri kapatın. Değişiklikleri kaydetmek isteyip istemediğiniz sorulduğunda Hayır&#39;ı seçin. </li><li> çalışma sırasında çekilen tüm görüntüleri açarak sıvının temizlenmesi analiz etmek yakalanan her bir X-ışını görüntü ROI şablonu uygulayın. Açık bir dosyayı seçerek başlayın ve&gt; Şablon Manuel ROI&#39;ları tıklayın. </li><li> Açılan menüden önceden oluşturulan YG şablonunu seçin ve Tüm Açık Belgeler Uygula tıklayın. </li></ol></li><li> Bir elektronik tablo için Görüntüler İhracat Sayısal ROI Verileri <ol><li> Sol üst köşesinde, Dosya&gt; İhracat Verileri&gt; ROI tıklayın. </li><li> Pop-up iletişim kutusunda Excel görüntülenen ve Otomatik Aç As edin. </li><li> İhracat tüm açık belgeleri seçin. </li><li> Dosyayı adlandırın ve Kaydet&#39;i tıklatın. </li><li> Yakın moleküler görüntüleme yazılımı. </li></ol></li></ol&gt;

<ol>
	<li>Institute of Laboratory Animal Resources. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li><li>Helms, M. N., Torres-Gonzalez, E., Goodson, P., Rojas, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+tracheal+instillation+of+solutes+into+mouse+lung.">Direct tracheal instillation of solutes into mouse lung.</a> J Vis Exp. , (2010).</li><li>Hilgendorff, A., Reiss, I., Ehrhardt, H., Eickelberg, O., Alvira, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+lung+disease+in+the+preterm+infant.+Lessons+learned+from+animal+models.">Chronic lung disease in the preterm infant. Lessons learned from animal models.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 50, 233-245 (2014).</li><li>Goodson, 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=Nadph+oxidase+regulates+alveolar+epithelial+sodium+channel+activity+and+lung+fluid+balance+in+vivo+via+O2-+signaling.">Nadph oxidase regulates alveolar epithelial sodium channel activity and lung fluid balance in vivo via O2- signaling.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, L410-L419 (2012).</li><li>McNeilly, T. N., Tennant, P., Lujan, L., Perez, M., Harkiss, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+infection+efficiencies+of+peripheral+lung+and+tracheal+tissues+in+sheep+infected+with+Visna/maedi+virus+via+the+respiratory+tract.">Differential infection efficiencies of peripheral lung and tracheal tissues in sheep infected with Visna/maedi virus via the respiratory tract.</a> J Gen Virol. 88, 670-679 (2007).</li><li>Starcher, B., Williams, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+intratracheal+instillation+of+endotoxin+into+the+lungs+of+mice.">A method for intratracheal instillation of endotoxin into the lungs of mice.</a> Lab Anim. 23, 234-240 (1989).</li><li>Downs, C. A., Kumar, A., Kreiner, L. H., Johnson, N. M., Helms, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=H2O2+regulates+lung+ENaC+via+ubiquitin-like+protein+Nedd8.">H2O2 regulates lung ENaC via ubiquitin-like protein Nedd8.</a> J Biol Chem. 288, 8136-8145 (2013).</li><li>Gammon, S. T., 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=Preclinical+anatomical,+molecular,+and+functional+imaging+of+the+lung+with+multiple+modalities.">Preclinical anatomical, molecular, and functional imaging of the lung with multiple modalities.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306, L897-L914 (2014).</li><li>Takemura, 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=Cholinergic+regulation+of+epithelial+sodium+channels+in+rat+alveolar+type+2+epithelial+cells.">Cholinergic regulation of epithelial sodium channels in rat alveolar type 2 epithelial cells.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 304, L428-L437 (2013).</li><li>Lewis, R. 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=Dynamic+imaging+of+the+lungs+using+x-ray+phase+contrast.">Dynamic imaging of the lungs using x-ray phase contrast.</a> Phys Med Biol. 50, 5031-5040 (2005).</li><li>Nyren, S., Radell, P., Mure, M., Petersson, J., Jacobsson, H., Lindahl, S. G., Sanchez-Crespo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhalation+anesthesia+increases+V/Q+heterogeneity+during+spontaneous+breathing+in+healthy+subjects.">Inhalation anesthesia increases V/Q heterogeneity during spontaneous breathing in healthy subjects.</a> Anesthesiology. 113 (6), 1370-1375 (2010).</li></ol>

Bu makale Bruker BioSpin sponsorluğunda Multimodal Klinik Öncesi Görüntüleme üzerinde bir özel sayısında, bir parçasıdır.

X-ışını görüntüleme kullanarak, yenidoğan akciğer net görüntüler akciğer sıvısı hacimler için analiz edilebilir. Biz 7,3,11, ve diğerleri 10, başarıyla serbestçe anestezi bir solunum hayvan modellerinde akciğer sıvı hacmi dinamik değişiklikleri belirlemek için X-ışını görüntüleme kullanmışlardır ve bu tekniğin yenidoğan akciğer hasarının çalışma ilerletmek için büyük umut vaat ediyor. (Örneğin röntgen faz constrast 10 aksine) akciğer sıvı hacmi değerlendirmek için bizim yaklaşım kullanarak bir büyük avantajı en fazla beş PN10 fare yavrular aynı anda araştırma tesisleri ve çekirdek ortak yerdir bir görüntüleme sistemi kullanılarak incelenebilir olduğunu . boğmak ya da akciğeri söndürmek değil gibi uygun akciğer sıvı hacmi aşılamak, bu protokolün başarılı bir şekilde uygulanması için kritik öneme sahiptir ve X-ışını görüntüleme protokolleri uygulanabilir önce deneysel olarak keşfedilmeyi gerekebilir. Bu tahlilin duyarlılığı, çok küçük volum tespiti sağlarX-ışını algılama ile telkin tuzlu es. Bu tuzlu su çözeltisi, 10 ul hacminde aşılanan yenidoğan akciğer X-ışını opaklık farklılıkları ayırt etmek mümkün olmuştur. tuzlu zorluklar absorbe edilemez çünkü sodyum kanal inhibitörleri alveol hava sahasını içine zaman X-ışını opasitelerdeki fark daha belirgin hale gelir ve akciğerler hava sahasını içine sıvı salgılar devam ediyor. salin uygunsuz yüksek hacimli oksijen sular altında akciğerlerde solunum kolaylaştırabilir anestezi portları yoluyla odasına akan görüntüleme odasına hayvanları yerleştirerek tanıtıldı durumunda. X-ışını görüntüleme kullanarak elde ettiğimiz sonuçlar bu tür akciğer ıslak-kuru ağırlık oranları ve protein konsantrasyonu 4 belirlenmesi için Evan Blue gibi daha geleneksel yaklaşımlar kullanılarak ölçülen alveoler sıvı boşluklar karşılaştırılabilir. Şimdi bu yaklaşım, neonatal fare yavru uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Bu X-ışını imAkciğer sıvı hacimleri belirlemek için yaşlanma tekniği kolayca ek görüntüleme yöntemleri ile kombine edilebilir. Örneğin, flüoresan işaretçileri ya da biyoluminesan probları alveollere damlatıldı ve değerlendirilebilir. (Floresan ve ışıldayan probları Algılama 8 açıklandığı ve bu raporun kapsamı dışındadır olmuştur). floresan biyomarkerlar tespit etme yeteneğine yanında yer alan (X-ışını görüntüleme kullanarak) akciğer sıvı miktarını birlikte kayıt yeteneği, bu dinamik tahlil ve akciğer sıvısı açıklığını ölçmek için ticari sistemini kullanarak birçok avantajlarından biridir. açıklık ve bağıl akciğer sıvı hacmi belirlemek için bu yaklaşımı kullanan diğer faydaları (böylece istatistiksel olarak anlamlı gözlemleri elde etmek için gerekli hayvanların sayısının azaltılması) uzunlamasına çalışmalar yapmak yetenek ve özgürce nefes akciğer sıvı hacmi küçük değişiklikler tespit yeteneğini de içerir , anestezi, yenidoğan fare yavruları. Bir kullanma bir sınırlamain vivo görüntüleme yaklaşımı Ancak, anestezi akciğerler içindeki gaz giriş ve kan akışı dağılımını değiştirebilir olmasıdır. Ventilasyon ve perfüzyon (V / Q) ve şant uyumsuzluklar böylece vücudun oksijenlenmesini azaltarak, sağlıklı erişkin gönüllülerde 12 anestezi altında artırmak için gösterilmiştir. Bu olumsuz etki, ancak, Solunan oksijen konsantrasyonunun arttırılması ile telafi edilebilir. Teknik açıdan bakıldığında, X-ışını akı enerji görüntüleme sistemleri arasında değişkenlik görüntüleme çalışmaları gerçekleştirmeden önce her sistemin optimizasyonu gerekebilir. Örneğin, daha fazla akı ve / veya üstün kuantum verimliliği ile bir detektör ile bir X-ışını kaynağı olan bir sistemde, yüksek f / stop ve X-ışını empedansı küçük bir değişiklik değerlendirirken alt binning durumu iyi görüntü kalitesi sağlayabilir.

Doğumda, yenidoğan akciğer yeterli havalandırma ve vücudun oksijenlenmesini kurmak için bir sıvı reabsorbing organa bir sıvı salgılayan geçiş gerekir. kolaylaştıran mekanizmalar (veya engel olması) doğum sırasında akciğer sıvısının etkili temizleme belirsizliğini koruyor. C57BL / 6 yenidoğan fare yavrular alveol sıvı açıklık oranını Modelleme geliştirmek veya sıvı emilimini azaltabileceği düzenleyici faktörlerin daha iyi anlaşılmasına yol açacaktır. Aynı zamanda akut akciğer hasarı veya diğer enfeksiyon neonatal modellerine uygulanabilir ve solunum sıkıntısı ile doğan bebeklerde yeni tedavi stratejilerine yol açabilir. Yenidoğan akciğerler yetişkin akciğerlere oranla küçük olduğundan, lavaj veya gravimetrik ölçümlere dayanan alveoler sıvı açıklık geleneksel önlemler doğru yenidoğan akciğer modellerinde akciğer sıvısı açıklığını incelemek için uygun olmayabilir. Bu protokol, biz sağlayan bir tahlil göstermekküçük bir hayvan görüntüleyici kullanarak doğum sonrası gün 10 C57BL / 6 fare yavrular alveolar sıvı temizleme oranlarının doğru belirlenmesi. Bir floroskopi yaklaşım kullanarak bir büyük yararı hayvanlar in vivo görüntülenmiş olmasıdır. Onlar özgürce nefes ve gelecekteki gözlem ve çalışma için bu minimal invaziv testte geri alabilirsiniz. Bu yöntemin genel amacı yenidoğan akciğerde pulmoner ödem modellemek ve yenidoğan akciğer alveol sıvı açıklık oranını değerlendirmektir. Bir azaltma stratejisi gerekli hayvan sayısını azaltmak, henüz deneysel çıktı maksimize etmek olarak bu tekniğin, kısmen geliştirildi. Bu teknik aynı zamanda X-ışını görüntüleme kullanılarak akciğer sıvısı hacimlerinin üstün tespiti için izin verir ve temel hayvan kısıtlama yeterlilik ve 1 taşıma gerektirir; küçük hayvan ameliyatları ve trakeal damlatılması 2, küçük bir hayvan kamera ve temel görüntü analiz yazılımı. In vivo akciğer sıvısı hacimleri değerlendirmek isteyen Müfettişler (serbestçe breathing kendi uygulama için uygun bu prosedürü bulabilirsiniz) hayvan modelleri anestezi. Son olarak, bu protokol akciğer iltihabı 3 hiperoksi kaynaklı akciğer hasarı, mekanik ventilasyon ve modelleri dahil bronkopulmoner displazi, mekanistik çalışmada kullanılan yenidoğan akciğer hasarının diğer mevcut modellerini çoğaltmak olabilir.

<table><tbody><tr><td>Preclinical Imaging System (In- Vivo MS FX PRO)</td><td>Bruker; Billerica, MA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ketamine</td><td>Ketaset; Fort Dodge Animal Health, IA</td><td>26637-411-01</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Lloyd Laboratories; Shenandoah, IA</td><td>4821</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&#039;s Phosphate Buffered Saline (with Calcium and Magnesium)&amp;nbsp;</td><td>Lonza; Walkersville, MD</td><td>17-513F</td><td></td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Amresco; Solon, OH</td><td>241</td><td></td></tr><tr><td>Potassuim chloride</td><td>Fisher Scientific; Fair Lawn, NJ</td><td>P217-3</td><td></td></tr><tr><td>Calcium chloride</td><td>Sigma-Aldrich; St. Loius, MO</td><td>C5080</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Sigma-Aldrich; St. Loius, MO</td><td>H3375</td><td></td></tr><tr><td>0.3 ml insulin syringe with 31 G x 5/16&quot; (8 mm) needle</td><td>BD Insulin Syringe; Franklin Lakes, NJ</td><td>328438</td><td></td></tr></tbody></table>

real-time x-ray imaging of lung fluid volumes in neonatal mouse lung

Doğumda, akciğer bağımsız nefes uyum sağlayan emilimine salgılanması bir derin fenotipik anahtarı, uğrar. Teşvik ve bu fenotip sürdürülmesi ömrü boyunca normal alveol büyüme ve gaz karşılığında büyük önem taşımaktadır. İn vitro çalışmalar, birçok akciğer sıvısının temizlenme oranını etkileyebilir önemli düzenleyici proteinler, sinyal molekülleri ve steroid hormon rolünü nitelendirmiştir. Ancak, in vivo sınavlarda bu düzenleyici faktörler perinatal akciğer sıvı emilimini düzenleyen önemli fizyolojik rol oynarlar olmadığını değerlendirmek için yapılmalıdır. Bu nedenle, gerçek zamanlı X-ışını görüntüleme kullanımı perinatal akciğer sıvının temizlenmesi veya akciğer ödemi tespit etmek, bu alanda bir teknolojik gelişme gösterir. Bu yazıda, açıklamak ve doğum sonrası 10. gün bize de C57BL / 6 farelerde alveol akciğer sıvısı temizlenmesi ve alveol sel oranını değerlendirmek için bir yaklaşım göstermekX-ışını görüntüleme ve analiz ing. Bu protokolün başarılı bir şekilde uygulanması, kurumsal hayvan bakımı ve kullanımı komiteleri (IACUC), in vivo küçük hayvan X-ışını görüntüleme sistemi ve uyumlu moleküler görüntüleme yazılımından önceden onay alınması gerekir.

Şekil 9 sol paneller - 10 başlangıçta görüntülü PN 10 fare akciğerlerin olan (pre-telkin). Bu görüntüler yenidoğan akciğer sol lob içine tuzlu zorlukların başarılı instilasyon göstermektedir. Şekil 9&#39;da, fare akciğer trakeal yukarıda tanımlanan tuzlu su çözeltisi ile damlatıldı (2.1 kısmına bakınız). Şekil 9 orta ve sağ paneller 5 dakika ve 2 saat sonrası damlatma elde edilen aynı fare X-ışını görüntüleri; Bu hayvan başarıyla tuzlu meydan temizlenmiş. Özellikle, bu hayvanlar ROI X-ışını yoğunluğu piksel yoğunluğu ve akciğer sıvı hacmi arasında ters bir korelasyon olduğu, Böylece 515 kadar 187.67 yükselmiştir; demek ki, daha büyük göreli değeri, daha az sıvı akciğerlerde var. Daha az sıvı attenuati olduğunda daha X-ışını enerjisi (dolayısıyla daha büyük bir bildirilen değer) absorbe olduğunu anlamak için yararlı olabilirX-ray ng. Şekil 10&#39;da, PN 10 fare akciğer trakeal oksidize glutatyon ihtiva eden bir bileşik, epitelyal sodyum kanal aktivitesi engelleyerek salin meydan alveol sıvı açıklık inhibe (2.1 açıklanan tuz içinde yeniden) ile damlatıldı; Bu hayvanın ROI sayısal değeri X-ışını donukluk artan göstergesidir öncesi aşılamak ve sonrası telkin X-ışını görüntüsü dosyalarından azalacaktır. Özellikle, post-damlatma oldu yaklaşık 5 dakika hayvanın net yoğunluğu - 64, ve düştü - Yine 182. YG piksel yoğunluğu ve akciğerlerde sıvı miktarı arasındaki ters ilişkiyi not; Akciğerin sol üst lob artan sıvı X-ışını emilimini azaltır. ROI değerlendirilmesi net yoğunluğu da araştırmacılar ifade verir toplama yazılımı olsa, akciğer sıvısı açıklık oranındaki değişikliklerin kantitatif değerlendirmesini sağlarg / cm3 cinsinden veriler istenirse. Ayrıca, araştırmacılar kendi kontrolü olarak, her bir hayvan kullanımı ve t = 5 dakika gibi bir başlangıç ​​zaman noktasında tüm X-ışını yoğunlukları (lo), normalleştirmek ve X-ışını opaklık net değişiklik (değişim, yani bir ölçüsünü raporlayabilir akciğer sıvı hacminde). <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52751/52751fig1.jpg" /> Şekil 1. Pozlama Ayarları. Bu ekran görüntüsü bu protokolde kullanılan uygun pozlama ayarlarını göstermektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/52751/52751fig2.jpg" /> 2. Ayarlar Dosya rakam. Bu ekran görüntüsü kullanılacak bir dosya ayarı üreten önemli bir adım göstermektedirBir protokol. (Gösterildiği gibi) bir pop-up penceresi edinme ayarları dosyası için yeni bir ad ister. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig3.jpg" /> 3. Görüntüleme Protokolü Şekil. Bu ekran görüntüsü yeni bir görüntüleme protokolü başarıyla oluşturuldu olup olmadığını belirlemede önemli bir adımı gösterir. (Gösterildiği gibi) bir pop-up penceresi açılacaktır ve yeni bir protokol adı oluşturulan protokol için talep edilecektir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig4.jpg" /> Şekil 4. Protocol adımlar. Bu ekran görüntüsü, bir satın alma ayarları dosyası çoğaltmak yeni bir adım eklemek, ya da bir görüntüleme protokolü içinde bir adım silmek için bir kısayol göstermektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig5.jpg" /> 5. Aydınlatma Referans Şekil. Bu ekran görüntüsü bir aydınlatma referans dosyası oluşturmak için uygun hayvan görüntüleme yazılımı aydınlatma referans komutunu ve uygun ayarları sergiler. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig6.jpg" /> Şekil 6. Otomatik Seç </strong&gt;. Bu ekran görüntüsü bir aydınlatma referans dosyasını uygulamak için uygun hayvan görüntüleme yazılımı Otomatik Seçim fonksiyonu ve uygun ayarları sergiler. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig7.jpg" /> Şekil 7. Aydınlatma Düzeltme. Bu ekran görüntüsü hayvan görüntüleme sonra oluşturulan bir aydınlatma referans dosyasının uygun uygulanmasını göstermektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 8," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig8.jpg" /> Şekil 8. Protokolü yürütün. Bu ekran görüntüsüSeçilen bir protokol çalıştırmak için nasıl göstermektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 9," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig9.jpg" /> Temizlenmiş akciğerlerin Şekil 9. X-ışını görüntüleri PN Temsilcisi görüntü 10 akciğerler tuzlu meydan almadan önce. (Pre-aşılamak, sol panel); 5 dk sonrası instiiasyon (orta panel) ve tuzlu meydan sağlıklı akciğerin (sağ panel) temizlenir sonra 2 saat. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig9large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 10," src="/files/ftp_upload/52751/52751fig10.jpg" /> Şekil Taşkın Akciğerler 10. X-ışını görüntüleri. Represen10 akciğerler önce tuzlu meydan almak için PN niteliksel görüntü (ön aşılamak, sol panel) parasellüler çözünen taşıma inhibe glutatyon disülfid içeren; Glutatyon disülfid (orta panel) ve alveol sel (sağ panel) yol açar parasellüler taşıma inhibe sonra 2 saat 5 dakika sonrası damlatma. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52751/52751fig10large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td> Hiçbir filtre = </td><td> 10 sn pozlama </td></tr><tr><td> 0.1mm = </td><td> 15 sn pozlama </td></tr><tr><td> 0.2mm = </td><td> 20 sn pozlama </td></tr><tr><td> 0.4mm = </td><td> 30 sn pozlama </td></tr><tr><td> 0.8mm = </td><td> 30 sn pozlama </td></tr><tr><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="2"> X-ışını filtre boyutu cr için belirli bir pozlama süresi ile ilişkilidirbir aydınlatma referans dosyasını yeme. </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Aydınlatma Referans Dosyası. Bu dosya görüntüleme çalışmalarında kullanılan X-ışını filtrelerine dayalı aydınlatma referans dosyaları oluşturmak için uygun pozlama süreleri bildirir.

Watch this Scientific Journal Video about Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung at JoVE.com

Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung

We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.

Yenidoğan Fare Akciğer Akciğer Akışkan Ciltler Gerçek zamanlı X-ışını görüntüleme

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting ...

real-time-x-ray-imaging-of-lung-fluid-volumes-in-neonatal-mouse-lung

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

8.6K Görüntüleme.  Emory University. We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology. 

Video: Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung

Long-term High-Resolution Intravital Microscopy in the Lung with a Vacuum Stabilized Imaging Window

Metastasis to secondary sites such as the lung, liver and bone is a traumatic event with a mortality rate of approximately 90% 1. Of these sites, the lung is the most difficult to assess using intravital optical imaging due to its enclosed position within the body, delicate nature and vital role in sustaining proper physiology. While clinical modalities (positron emission tomography (PET), magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT)) are capable of providing noninvasive images of this tissue, they lack the resolution necessary to visualize the earliest seeding events, with a single pixel consisting of nearly a thousand cells. Current models of metastatic lung seeding postulate that events just after a tumor cell&#39;s arrival are deterministic for survival and subsequent growth. This means that real-time intravital imaging tools with single cell resolution 2 are required in order to define the phenotypes of the seeding cells and test these models. While high resolution optical imaging of the lung has been performed using various ex vivo preparations, these experiments are typically single time-point assays and are susceptible to artifacts and possible erroneous conclusions due to the dramatically altered environment (temperature, profusion, cytokines, etc.) resulting from removal from the chest cavity and circulatory system 3. Recent work has shown that time-lapse intravital optical imaging of the intact lung is possible using a vacuum stabilized imaging window 2,4,5 however, typical imaging times have been limited to approximately 6 hr. Here we describe a protocol for performing long-term intravital time-lapse imaging of the lung utilizing such a window over a period of 12 hr. The time-lapse image sequences obtained using this method enable visualization and quantitation of cell-cell interactions, membrane dynamics and vascular perfusion in the lung. We further describe an image processing technique that gives an unprecedentedly clear view of the lung microvasculature.

This protocol describes the use of multiphoton microscopy to perform long-term high-resolution, single cell imaging of the intact lung in real time using a vacuum stabilized imaging window.

Bir Vakum Stabilize Görüntüleme Penceresi ile Akciğer uzun vadeli Yüksek Çözünürlüklü Intravital Mikroskopi

Metastasis to secondary sites such as the lung, liver and bone is a traumatic event with a mortality rate of approximately 90% 1. Of these sites, the lung ...

Kanser Araştırmaları

Detection of Lung Tumor Progression in Mice by Ultrasound Imaging

With ~1.6 million victims per year, lung cancer contributes tremendously to the worldwide burden of cancer. Lung cancer is partly driven by genetic alterations in oncogenes such as the KRAS oncogene, which constitutes ~25% of lung cancer cases. The difficulty in therapeutically targeting KRAS-driven lung cancer partly stems from having poor models that can mimic the progression of the disease in the lab. We describe a method that permits the relative quantification of primary KRAS lung tumors in a Cre-inducible LSL-KRAS G12D mouse model via ultrasound imaging. This method relies on brightness (B)-mode acquisition of the lung parenchyma. Tumors that are initially formed in this model are visualized as B-lines and can be quantified by counting the number of B-lines present in the acquired images. These would represent the relative tumor number formed on the surface of the mouse lung. As the formed tumors develop with time, they are perceived as deep clefts within the lung parenchyma. Since the circumference of the formed tumor is well-defined, calculating the relative tumor volume is achieved by measuring the length and width of the tumor and applying them in the formula used for tumor caliper measurements. Ultrasound imaging is a non-invasive, fast and user-friendly technique that is often used for tumor quantifications in mice. Although artifacts may appear when obtaining ultrasound images, it has been shown that this imaging technique is more advantageous for tumor quantifications in mice compared to other imaging techniques such as computed tomography (CT) imaging and bioluminescence imaging (BLI). Researchers can investigate novel therapeutic targets using this technique by comparing lung tumor initiation and progression between different groups of mice.

This protocol describes the steps taken to induce KRAS lung tumors in mice as well as the quantification of formed tumors by ultrasound imaging. Small tumors are visualized in early timepoints as B-lines. At later timepoints, relative tumor volume measurements are achieved by the measurement tool in the ultrasound software.

Ultrason Görüntüleme ile Farelerde Akciğer Tümörü İlerlemesinin Saptanması

With ~1.6 million victims per year, lung cancer contributes tremendously to the worldwide burden of cancer. Lung cancer is partly driven by genetic ...

Following in Real Time the Impact of Pneumococcal Virulence Factors in an Acute Mouse Pneumonia Model Using Bioluminescent Bacteria

Pneumonia is one of the major health care problems in developing and industrialized countries and is associated with considerable morbidity and mortality. Despite advances in knowledge of this illness, the availability of intensive care units (ICU), and the use of potent antimicrobial agents and effective vaccines, the mortality rates remain high1. Streptococcus pneumoniae is the leading pathogen of community-acquired pneumonia (CAP) and one of the most common causes of bacteremia in humans. This pathogen is equipped with an armamentarium of surface-exposed adhesins and virulence factors contributing to pneumonia and invasive pneumococcal disease (IPD). The assessment of the in vivo role of bacterial fitness or virulence factors is of utmost importance to unravel S. pneumoniae pathogenicity mechanisms. Murine models of pneumonia, bacteremia, and meningitis are being used to determine the impact of pneumococcal factors at different stages of the infection. Here we describe a protocol to monitor in real-time pneumococcal dissemination in mice after intranasal or intraperitoneal infections with bioluminescent bacteria. The results show the multiplication and dissemination of pneumococci in the lower respiratory tract and blood, which can be visualized and evaluated using an imaging system and the accompanying analysis software.

Streptococcus pneumoniae is the leading pathogen causing severe community-acquired pneumonia and responsible for over 2&#160;million deaths worldwide. The impact of bacterial factors implicated in fitness or virulence can be monitored in real-time in an acute mouse pneumonia or bacteremia model using bioluminescent bacteria.

Biyoluminesen Bakteriler Kullanılarak Gerçek Zamanda Bir Akut Fare Pnömoni Modelinde Pnömokok virulans faktörlerinin etkisi aşağıdaki

Pneumonia is one of the major health care problems in developing and industrialized countries and is associated with considerable morbidity and mortality. ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Vascular Casting of Adult and Early Postnatal Mouse Lungs for Micro-CT Imaging

Blood vessels form intricate networks in 3-dimensional space. Consequently, it is difficult to visually appreciate how vascular networks interact and behave by observing the surface of a tissue. This method provides a means to visualize the complex 3-dimensional vascular architecture of the lung.
To accomplish this, a catheter is inserted into the pulmonary artery and the vasculature is simultaneously flushed of blood and chemically dilated to limit resistance. Lungs are then inflated through the trachea at a standard pressure and the polymer compound is infused into the vascular bed at a standard flow rate. Once the entire arterial network is filled and allowed to cure, the lung vasculature may be visualized directly or imaged on a micro-CT (&#181;CT) scanner.
When performed successfully, one can appreciate the pulmonary arterial network in mice ranging from early postnatal ages to adults. Additionally, while demonstrated in the pulmonary arterial bed, this method can be applied to any vascular bed with optimized catheter placement and endpoints.

The aim of this technique is ex vivo visualization of pulmonary arterial networks of early postnatal and adult mice through lung inflation and injection of a radio-opaque polymer-based compound via the pulmonary artery. Potential applications for casted tissues are also discussed.

Mikro-BT Görüntüleme için Erişkin ve Erken Postnatal Fare Akciğerlerinin Vasküler Döküm

Blood vessels form intricate networks in 3-dimensional space. Consequently, it is difficult to visually appreciate how vascular networks interact and ...

Gelişim Biyolojisi

A Multimodal Imaging Approach Based on Micro-CT and Fluorescence Molecular Tomography for Longitudinal Assessment of Bleomycin-Induced Lung Fibrosis in Mice

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal lung disease characterized by the progressive and irreversible destruction of lung architecture, which causes significant deterioration in lung function and subsequent death from respiratory failure.
The pathogenesis of IPF in experimental animal models has been induced by bleomycin administration. In this study, we investigate an IPF-like mouse model induced by a double intratracheal bleomycin instillation. Standard histological assessments used for studying lung fibrosis are invasive terminal procedures. The goal of this work is to monitor lung fibrosis through noninvasive imaging techniques such as Fluorescent Molecular Tomography (FMT) and Micro-CT. These two technologies validated with histology findings could represent a revolutionary functional approach for real time non-invasive monitoring of IPF disease severity and progression. The fusion of different approaches represents a step further for understanding the IPF disease, where the molecular events occurring in a pathological condition can be observed with FMT and the subsequent anatomical changes can be monitored by Micro-CT.

We describe a non-invasive multimodal imaging approach based on Micro-CT and fluorescence molecular tomography for longitudinal assessment of the mouse lung fibrosis model induced by double intratracheal instillation of bleomycin.

Yaklaşım Imaging Multimodal Bleomycin kaynaklı akciğer fibrozis farelerde boyuna değerlendirmesi için mikro-CT ve floresan moleküler tomografi dayalı

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal lung disease characterized by the progressive and irreversible destruction of lung architecture, which ...

A Neonatal Imaging Model of Gram-Negative Bacterial Sepsis

Neonates are at an increased risk of bacterial sepsis due to the unique immune profile they display in the first months of life. We have established a protocol for studying the pathogenesis of E. coli O1:K1:H7, a serotype responsible for high mortality rates in neonates. Our method utilizes intravital imaging of neonatal pups at different time points during the progression of infection. This imaging, paralleled by measurement of bacteria in the blood, inflammatory profiling, and tissue histopathology, signifies a rigorous approach to understanding infection dynamics during sepsis. In the current report, we model two infectious inoculums for comparison of bacterial burdens and severity of disease. We find that subscapular infection leads to disseminated infection by 10 h post-infection. By 24 h, infection of luminescent E. coli was abundant in the blood, lungs, and other peripheral tissues. Expression of inflammatory cytokines in the lungs is significant at 24 h, and this is followed by cellular infiltration and evidence of tissue damage that increases with infectious dose. Intravital imaging does have some limitations. This includes a luminescent signal threshold and some complications that can arise with neonates during anesthesia. Despite some limitations, we find that our infection model offers an insight for understanding longitudinal infection dynamics during neonatal murine sepsis, that has not been thoroughly examined to date. We expect this model can also be adapted to study other critical bacterial infections during early life.

Infection of neonatal mice with bioluminescent E. coli O1:K1:H7 results in a septic infection with significant pulmonary inflammation and lung pathology. Here, we describe procedures to model and further study neonatal sepsis using longitudinal intravital imaging in parallel with enumeration of systemic bacterial burdens, inflammatory profiling, and lung histopathology.

Gram-Negatif Bakteriyel Sepsisin Yenidoğan Görüntüleme Modeli

Neonates are at an increased risk of bacterial sepsis due to the unique immune profile they display in the first months of life. We have established a ...

Intravital Widefield Fluorescence Microscopy of Pulmonary Microcirculation in Experimental Acute Lung Injury Using a Vacuum-Stabilized Imaging System

Intravital imaging of leukocyte-endothelial interactions offers valuable insights into immune-mediated disease in live animals. The study of acute lung injury (ALI)/acute respiratory distress syndrome (ARDS) and other respiratory pathologies in vivo is difficult due to the limited accessibility and inherent motion artifacts of the lungs. Nonetheless, various approaches have been developed to overcome these challenges. This protocol describes a method for intravital fluorescence microscopy to study real-time leukocyte-endothelial interactions in the pulmonary microcirculation in an experimental model of ALI. An in vivo lung imaging system and 3-D printed intravital microscopy platform are used to secure the anesthetized mouse and stabilize the lung while minimizing confounding lung injury. Following preparation, widefield fluorescence microscopy is used to study leukocyte adhesion, leukocyte rolling, and capillary function. While the protocol presented here focuses on imaging in an acute model of inflammatory lung disease, it may also be adapted to study other pathological and physiological processes in the lung.

Intravital fluorescence microscopy can be utilized to study leukocyte-endothelial interactions and capillary perfusion in real-time. This protocol describes methods to image and quantify these parameters in the pulmonary microcirculation using a vacuum-stabilized lung imaging system.

Vakumla Stabilize Edilmiş Bir Görüntüleme Sistemi Kullanılarak Deneysel Akut Akciğer Hasarında Pulmoner Mikrosirkülasyonun İntravital Geniş Alan Floresan Mikroskopisi

Intravital imaging of leukocyte-endothelial interactions offers valuable insights into immune-mediated disease in live animals. The study of acute lung ...

Hyperpolarized 129Xe Lung MRI and Spectroscopy in Mechanically Ventilated Mice

Hyperpolarized (HP) xenon-129 (129Xe) is an inhaled magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent with unique spectral and physical properties that can be exploited to quantify pulmonary physiology, including ventilation, restricted diffusion (alveolar-airspace size), and gas exchange. In humans, it has been used to evaluate disease severity and progression in a variety of pulmonary disorders and is approved for clinical use in the United States and United Kingdom. Beyond its clinical applications, the ability of 129Xe MRI to noninvasively assess pulmonary pathophysiology and provide spatially resolved information is valuable for preclinical research. Among animal models, mice are the most widely used due to the accessibility of genetically modified disease models. Here, 129Xe MRI is promising as a minimally invasive, radiation-free, and sensitive technique to longitudinally monitor lung disease progression and therapy response (e.g., in drug discovery). This technique can extend to preclinical applications by incorporating an MRI-triggered, free-breathing apparatus or mechanical ventilator to deliver gas. Here, we describe the steps and provide checklists to ensure robust data collection and analysis, including creating a thermally polarized xenon gas phantom for quality control, optimizing polarization, animal handling (sedation, intubation, ventilation, and care for mice), and protocols for ventilation, restricted diffusion, and gas exchange data. While preclinical 129Xe MRI can be applied in various animal models (e.g., rats, pigs, sheep), this protocol focuses on mice due to the challenges posed by their small anatomy, which are balanced by their affordability and the availability of many disease models.

Hyperpolarized xenon MRI can quantify regional lung microstructure (air-space dimensions) and physiology (ventilation and gas exchange) in translational research and clinical care. Although challenging, it can provide comparable pulmonary insights in preclinical studies. This protocol describes the infrastructure and procedures needed to perform routine xenon lung MRI in mice.

Hyperpolarized (HP) xenon-129 (129Xe) is an inhaled magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent with unique spectral and physical properties that can ...

Biyomühendislik

<meta charset="utf8"></head><body>Floresan Mikroskobu Analizi için Akciğerlerde Mantar Sporu Lokalizasyonunun Korunması

Efficient Method for Imaging Murine Lungs that Preserves Spatial Dynamics of Fungal Spores in the Airways

Fungi infect humans when environmental spores are inhaled into the lungs. The lung is a heterogeneous organ. Conducting airways, including bronchi and bronchioles, branch until terminating in the alveolar airspace where gas exchange occurs. Infections originating in the bronchioles or alveoli elicit distinct host responses and disease manifestations. Therefore, understanding precisely where spores naturally localize in the lungs, particularly soon after infection, expands opportunities for investigation of host-pathogen interactions. Herein, we detail an in-situ analysis of lungs from mice infected with Coccidioides posadasii cts2/ard1/cts3&#916; arthroconidia. Conventional methods for histological preservation involve liquid inflation of the airways with a fixative solution, which displaces the natural location of aspirated fungal particles, pushing spores from proximal bronchioles to terminal airspaces.
Conversely, this method of air-inflation with blood vasculature perfusion-fixation preserves the physiologic position of fungal spores within the bronchioles. Moreover, we describe a simple approach to cryopreserving, embedding, and imaging lung specimens. We also share high-throughput computational techniques via the open-source QuPath program to analyze the spatial distribution of fungal spores within the lung. The method presented here is simple and quick, requires minimal equipment to perform, and can be easily adapted for use with many respiratory fungal infection models.

<meta charset="utf8"></head><body>Hava Yollarındaki Mantar Sporlarının Mekansal Dinamiklerini Koruyan Murin Akciğerlerini Görüntülemek için Etkili Yöntem

We present a method for a fungal pathogenesis model that preserves the natural positioning of fungal spores in the lung airways for analysis via fluorescent microscopy.

Hava Yollarındaki Mantar Sporlarının Mekansal Dinamiklerini Koruyan Murin Akciğerlerini Görüntülemek için Etkili Yöntem

Fungi infect humans when environmental spores are inhaled into the lungs. The lung is a heterogeneous organ. Conducting airways, including bronchi and ...

Yenidoğan Fare Akciğer Akciğer Akışkan Ciltler Gerçek zamanlı X-ışını görüntüleme

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Bir Vakum Stabilize Görüntüleme Penceresi ile Akciğer uzun vadeli Yüksek Çözünürlüklü Intravital Mikroskopi

Ultrason Görüntüleme ile Farelerde Akciğer Tümörü İlerlemesinin Saptanması

Biyoluminesen Bakteriler Kullanılarak Gerçek Zamanda Bir Akut Fare Pnömoni Modelinde Pnömokok virulans faktörlerinin etkisi aşağıdaki

Mikro-BT Görüntüleme için Erişkin ve Erken Postnatal Fare Akciğerlerinin Vasküler Döküm

Yaklaşım Imaging Multimodal Bleomycin kaynaklı akciğer fibrozis farelerde boyuna değerlendirmesi için mikro-CT ve floresan moleküler tomografi dayalı

Gram-Negatif Bakteriyel Sepsisin Yenidoğan Görüntüleme Modeli

Vakumla Stabilize Edilmiş Bir Görüntüleme Sistemi Kullanılarak Deneysel Akut Akciğer Hasarında Pulmoner Mikrosirkülasyonun İntravital Geniş Alan Floresan Mikroskopisi

Hyperpolarized ¹²⁹Xe Lung MRI and Spectroscopy in Mechanically Ventilated Mice

Hava Yollarındaki Mantar Sporlarının Mekansal Dinamiklerini Koruyan Murin Akciğerlerini Görüntülemek için Etkili Yöntem

Hava Yollarındaki Mantar Sporlarının Mekansal Dinamiklerini Koruyan Murin Akciğerlerini Görüntülemek için Etkili Yöntem