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Summary

Nahinfrarot-Fluoreszenz-Bildgebung von Abdominalaortenaneurysmen

Quelle: Arvin H. Soepriatna1, Kelsey A. Bullens2, und Craig J. Goergen1

1 Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana

2 Institut für Biochemie, Purdue University, West Lafayette, Indiana

Die Nahinfrarotfluoreszenz-Bildgebung (NIRF) ist eine aufregende optische Technik, bei der fluoreszierende Sonden komplexe biomolekulare Baugruppen in Geweben visualisiert werden. NIRF-Bildgebung hat gegenüber herkömmlichen bildgebenden Verfahren zur nichtinvasiven Bildgebung von Krankheiten viele Vorteile. Im Gegensatz zur Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) und Positronen-Emissionstomographie (PET) ist die NIRF-Bildgebung schnell, mit hohem Durchsatz und beinhaltet keine ionisierende Strahlung. Darüber hinaus bieten die jüngsten Entwicklungen in der Entwicklung zielspezifischer und aktivierbarer Fluoreszenzsonden NIRF eine hohe Spezifität und Empfindlichkeit und machen es zu einer attraktiven Modalität bei der Untersuchung von Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Das vorgestellte Verfahren soll die Prinzipien der NIRF-Bildgebung aufzeigen und zeigen, wie in vivo- und ex vivo-Experimente an Kleintieren durchgeführt werden, um eine Vielzahl von Krankheiten zu untersuchen. Das hier gezeigte spezifische Beispiel verwendet eine aktivierbare fluoreszierende Sonde für Matrix-Metalloproteinase-2 (MMP2), um seine Aufnahme in zwei verschiedenen Nagetiermodellen von Abdominalaortenaneurysmen (AAAs) zu untersuchen.

Das folgende Verfahren enthält detaillierte Schritte, die erforderlich sind, um in vivo- und ex vivo NIRF-Bilder von Kleintieren zu sammeln:

1. Experimentelle Einrichtung

  1. Verbinden Sie eine Lichtwellenleiter mit dem Fluoreszenz-Bildgebungssystem über eine Lichtleiter.
  2. Wählen Sie den entsprechenden Anregungsfilter für das Experiment aus. Der Anregungsfilter bestimmt die Wellenlänge des Lichts, das an die Probe geliefert werden soll, un...

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Repräsentative in vivo- und ex vivo NIRF-Bilder von Nagetieren mit abdominalen Aortenaneurysmen (AAAs) sind in den Abbildungen 1-2 dargestellt. Eine aktivierbare Fluoreszenzsonde wurde systemisch über die Schwanzvene injiziert, um die Matrix-Metalloproteinase-2-Aktivität (MMP2) zu visualisieren. MMP2 ist ein elastolytisches Enzym, das am Abbau der extrazellulären Matrix beteiligt ist, die eine wichtige Rolle bei der Initiierung und Progression von AAA spielt. Alle Bilder wurden mit einem 625 nm Anre...

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Die NIRF-Bildgebung stützt sich auf fluoreszierende Sonden, um biomolekulare Baugruppen in Geweben zu quantifizieren und zu visualisieren. Absorbierte Photonenenergie aus Nahinfrarotlicht regt fluoreszierende Moleküle zu einem höheren Energiezustand an, und das emittierte Licht mit einer längeren charakteristischen Wellenlänge wird durch ein Fluoreszenz-Bildgebungssystem erfasst. Hier wurde die Anwendung der NIRF-Bildgebung zur Untersuchung der MMP2-Aktivität bei abdominalen Aortena...

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