Name: registered bioimaging of nanomaterials for diagnostic and therapeutic monitoring
Uploaded: 2010-12-09T17:00:00
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Il lavoro è stato sostenuto dalle concessioni 1K25MH089851, 1P01DA028555-01A1, NS034239 2R01, 2R37 NS36126, P01 NS31492, P20RR 15635, P01MH64570 e P01 NS43985 dal National Institutes of Health. Gli autori ringraziano la signora Robin Taylor per la lettura critica del manoscritto ed eccezionale supporto grafico e letterario. Gli autori desiderano inoltre ringraziare Erin McIntyre, Melissa Mellon, e Lindsay Rice per il loro supporto tecnico.

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	<li>Nowacek, A., Gendelman, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NanoART+neuroAIDS+and+CNS+drug+delivery.">NanoART neuroAIDS and CNS drug delivery.</a> Nanomedicine (Lond). 4, 557-574 (2009).</li><li>Nowacek, A., Kosloski, L. M., Gendelman, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurodegenerative+disorders+and+nanoformulated+drug+development.">Neurodegenerative disorders and nanoformulated drug development.</a> Nanomedicine (Lond). 4, 541-555 (2009).</li><li>Nowacek, A. S., Miller, R. 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D., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+semi-automatic+image+segmentation+method+for+extraction+of+brain+volume+from+in+vivo+mouse+head+magnetic+resonance+imaging+using+Constraint+Level+Sets.">A semi-automatic image segmentation method for extraction of brain volume from in vivo mouse head magnetic resonance imaging using Constraint Level Sets.</a> J of Neurosci Methods. 179, 338-344 (2009).</li><li>Liu, Y., Uberti, M. G., Dou, H., Mosley, R. L., Gendelman, H. E., Boska, M. 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B., J, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+1H+magnetic+resonance+spectroscopic+imaging+determines+therapeutic+immunization+efficacy+in+an+animal+model+of+Parkinson's+disease.">Quantitative 1H magnetic resonance spectroscopic imaging determines therapeutic immunization efficacy in an animal model of Parkinson's disease.</a> J Neurosci. 25, 1691-1700 (2005).</li><li>Mosley, R. L., Benner, E. J., Kadiu, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroinflammation,+Oxidative+Stress+and+the+Pathogenesis+of+Parkinson's+Disease.">Neuroinflammation, Oxidative Stress and the Pathogenesis of Parkinson's Disease.</a> Clin Neurosci Res. 6, 261-281 (2006).</li><li>Nelson, J. A., Dou, H., Ellison, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coregistration+of+quantitative+proton+magnetic+resonance+spectroscopic+imaging+with+neuropathological+and+neurophysiological+analyses+defines+the+extent+of+neuronal+impairments+in+murine+human+immunodeficiency+virus+type-1+encephalitis.">Coregistration of quantitative proton magnetic resonance spectroscopic imaging with neuropathological and neurophysiological analyses defines the extent of neuronal impairments in murine human immunodeficiency virus type-1 encephalitis.</a> J Neurosci Res. 80, 562-575 (2005).</li><li>Boska, H. a. s. a. n., Kibuule, K. 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D., Schar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+contrast+visualization+of+iron+oxide-labeled+stem+cells+using+inversion-recovery+with+ON-resonant+water+suppression+(IRON).">Positive contrast visualization of iron oxide-labeled stem cells using inversion-recovery with ON-resonant water suppression (IRON).</a> Magn Reson Med. 58, 1072-1077 (2007).</li><li>Suzuki, Y., Cunningham, C. H., Noguchi, K. <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+serial+evaluation+of+superparamagnetic+iron-oxide+labeled+stem+cells+by+off-resonance+positive+contrast.">In vivo serial evaluation of superparamagnetic iron-oxide labeled stem cells by off-resonance positive contrast.</a> Magn Reson Med. 60, 1269-1275 (2008).</li><li>Kim, Y. B., Bae, K. H., Yoo, S. S., Park, T. G., H, P. a. r. k. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positive+contrast+visualization+for+cellular+magnetic+resonance+imaging+using+susceptibility-weighted+echo-time+encoding.">Positive contrast visualization for cellular magnetic resonance imaging using susceptibility-weighted echo-time encoding.</a> Magn Reson Imaging. 27, 601-610 (2009).</li><li>Zhou, R., Idiyatullin, D., Moeller, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SWIFT+detection+of+SPIO-labeled+stem+cells+grafted+in+the+myocardium.">SWIFT detection of SPIO-labeled stem cells grafted in the myocardium.</a> Magn Reson Med. 63, 1154-1161 .</li></ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

La registrazione accurata di istologia in vivo con risultati di imaging è un passo fondamentale nello sviluppo di biomarcatori di imaging per il rilevamento e la stadiazione della malattia neuronale. Alcuni parametri di imaging possono essere correlati con i cambiamenti morfologici lordi compresi i cambiamenti nelle proprietà magnetiche rilassamento dei tessuti utilizzati per rilevare la presenza di malattie della sostanza bianca e tumori. Altri metodi più sottili, come DTI, sono suscettibili di individuare precocemente cambiamenti cellulari che possono non essere rilevabili come i cambiamenti istologici causati dalla malattia non compaiono più tardi le fasi della malattia. Marcatori ancora altri, come marker spettroscopici, possono essere indicatori di cambiamenti precoci e reversibili, che precedono anche le più sottili alterazioni cellulari. Biodistribuzione può essere determinata in modo non invasivo utilizzando una varietà di metodi. Il primario metodi non invasivi sono la tomografia ad emissione di positroni (PET), emissione di singolo fotone SPECT (tomografia computerizzata), imaging ottico, e la risonanza magnetica. Medicina nucleare a base di imaging (PET e SPECT) sono stati utilizzati nel corso degli anni per la biodistribuzione molti, ma questi metodi sono limitati dalla vita della metà dei radiotraccianti utilizzati per l&#39;etichettatura dei composti o nanomateriali, soprattutto per i traccianti PET. L&#39;imaging ottico può essere usato per piccoli roditori, ma non può essere tradotto per l&#39;uso nell&#39;uomo, tranne per le regioni facilmente accessibili, come i tumori superficiali a causa di assorbimento della luce e la dispersione della luce. Inoltre, è difficile quantificare i segnali ottici per queste stesse ragioni. La RM utilizza tag persistenti come SPIO che possono essere rintracciati nel corpo per un periodo di settimane. Anche questo deve essere usato con cautela, in quanto l&#39;etichetta può essere trasferito alle cellule diverse o essere riassorbito dal corpo. Specificità di rilevamento per SPIO a risonanza magnetica può essere fornito da una varietà di metodi. Metodi di rilevamento, che forniscono segnali positivi e negativi, sono utilizzati per migliorare la specificità della risonanza magnetica per rilevare la presenza di SPIO nei tessuti. Il metodo di sottrazione utilizzato in questo lavoro è stato utilizzato da altri, oltre 28. Altri approcci sono fuori rilevamento risonanza 29-31, fase di imaging sensibile che produce un particolare modello vicino vuoti SPIO 32, immagine e zero tempo di eco ponderazione T1 che utilizza per produrre un positivo segnale di intensità nella regione di SPIO 33. L&#39;avanzamento di questi metodi per migliorare la quantificazione di etichetta, la sensibilità e la specificità è un&#39;area di ricerca attiva oggi.

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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Isoflurane</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Medical Oxygen</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Isoflurane vaporizer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Rodent gas anesthesia mask</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MRI compatible Stereotactic head holder</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
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<tr>
<td>Syringe</td>
<td>&nbsp;</td>
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<td>&nbsp;</td>
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<tr>
<td>Polyethylene catheter tubing</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Non-magnetic needle</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Eye lubricant</td>
<td>&nbsp;</td>
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<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Gauze</td>
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<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tape</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Perfusion media</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>OCT compound for embedding tissue</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>MRI system</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Digital Camera</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tissue Sectioning Cryostat</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

registered bioimaging of nanomaterials for diagnostic and therapeutic monitoring

Nanomedications può essere trasportato da ematica monociti-macrofagi nel sistema reticolo-endoteliale (RES, milza, fegato, linfonodi) e per finire organi. Questi ultimi includono i polmoni, RES, e il cervello e sono operative durante il virus dell&#39;immunodeficienza umana di tipo uno (HIV-1) infezioni. Ingresso dei macrofagi nei tessuti è notevole in aree di attivi replicazione dell&#39;HIV-1 e siti di infiammazione. Al fine di valutare il potenziale dei macrofagi come nanovettori, superparamagnetiche di ossido di ferro e / o droga particelle cariche rivestite con tensioattivi parenterale sono state iniettate in topi da HIV-1 encefalitiche. Ciò è stato fatto per valutare quantitativamente particelle e biodistribuzione di droga. Risonanza magnetica (MRI) i risultati dei test sono stati convalidati da coregistrazione istologici e di elaborazione delle immagini migliorato. Organo terminale della malattia come caratterizzata da istologia cervello alterato sono stati valutati mediante risonanza magnetica. La dimostrazione della migrazione robusta nanoformulations in aree di encefalite focale fornisce &#39;&quot;proof of concept&quot; per l&#39;utilizzo di avanzate tecniche di bioimmagini di monitorare la migrazione dei macrofagi. È importante sottolineare che le aberrazioni istopatologici nel cervello di correlazione con i parametri di bioimmagini rendendo l&#39;utilità generale della RM negli studi di distribuzione delle cellule nella malattia fattibile. Noi ipotizzare che l&#39;utilizzo di tali metodi in grado di fornire un indice in tempo reale di tutte le malattie e l&#39;efficacia terapeutica con un potenziale traslazionali per l&#39;uomo.

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Registered Bioimaging of Nanomaterials for Diagnostic and Therapeutic Monitoring

Bioimmagini metodi utilizzati per valutare biodistribuzione delle cellule di nanoparticelle sono applicabili per il monitoraggio terapeutico e diagnostico di composti nanoformulated. I metodi descritti nel presente documento sono sensibili e specifici, quando valutati da coregistrazione istologici. Le metodologie di fornire un percorso traslazionale da roditore a applicazioni sull&#39;uomo.

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