Name: monitoring tumor metastases and osteolytic lesions with bioluminescence and micro ct imaging
Uploaded: 2011-04-14T13:00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging at JoVE.com

הדמיה אורך משמש טרום קליניים לעקוב אחר התקדמות המחלה או למדוד את ההשפעה של טיפול. ב אונקולוגיה, שיטות אופטיות לספק כלים קפדני כדי לפקח על הגידול ולספק quantitation המדויק של צמיחת תאים או ביטוי גנים בכל נקודת זמן במחקר כזה. שינויים אנטומיים ניתן למדוד באמצעות טכניקה ברזולוציה גבוהה כמו microCT, אבל עבור הדמיה האורך במינון נמוך רנטגן יש להשתמש כדי להימנע ממצאים ביולוגיים. תמונות אופטיות microCT יכול להיות שותף רשום על מנת לספק שילוב של נתונים תפקודית אנטומי להבטיח כי המידע המרבי מופק המודל החי. 1. תא הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Caliper מספקת מגוון בלוציפראז להביע שורות תאים סרטניים למחקר טרום קליניים במודלים של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מד&quot;א-MB-231-Luc-D2H2LN הוא התא האנושי החלב הגידול קו המבטא את הגן בלוציפראז אשר יכול לשמש כאינדיקטור אופטי של tumorgenesis in vivo. קו זה תא נוצר מתוך גרורות הצומת ספונטנית הלימפה שמקורו בגידול בלוק החלב D3H1 שומן ידוע באגרסיביות וליצור עוד גרורות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאים ניתנים כתרבות הפתוגן ללא קפוא אשר בקלות גדל מדיה סטנדרטי ללא צורך סמנים הבחירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לוודא פעילות בלוציפראז לפני זריקה לתוך החיה בבקבוק ומחוברות 90% נאסף על ידי trypsinization. פעילות בלוציפראז נמדדת מחלק 50,000 תאים צלחת microtiter וביצוע דילול סדרתי. </li></ol> 2. Intracardiac הזרקה של תאים חיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני הזריקה, בעלי חיים מורדמים באמצעות 3% isoflurane. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 1-3000000 התאים מוזרקים בנפח 50ul אל החדר השמאלי. ההשעיה תא מכיל 150ug/ml D-Luciferin לאמת טכניקה ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לאשר בזריקה עכברים לתקן intracardiac הם צילמו במערכת IVIS. עכברים להראות אות BLI בכל הגוף כבר הזריק כראוי. אם האות הוא מקומי לא התאים הוזרקו נכונה בלב. </li></ol> 3. BLI הדמיה לפקח גרורות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבורת הדמיה תומך בעכבר עבור לכידת נתונים ספקטרום הן IVIS ומערכת microCT QuantumFX. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המעבורת מסייע לשמור על החי באותה תנוחה הדמיה משלבת אותות fiducial לסייע אוטומטי שיתוף ההרשמה. החדר מחובר מאדה isofluorance לשמור על הרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדמיה אשף בתוכנה חיים תמונה 4.1 יכול לשמש כדי לבחור אוטומטית את זמן החשיפה, f-לעצור binning להבטיח איסוף נתונים כמותיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מספר תמונות ניתן לרכוש והשוו במחקרים ארוכי טווח המכסים שניות או חודשים בהתאם לאופי הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 6 הימים שלאחר הזרקה של תאים, BLI הדמיה עם IVIS ספקטרום מראה גרורות לעצם בשבעה מתוך תשעה עכברים. </li></ol> 4. ניטור אורך של נגעים osteolytic באמצעות מיקרו-CT <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים הראו כי גרורות בעצמות ברור לעין באמצעות BLI היו צילמו במערכת קוונטית FX-CT מיקרו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> FX קוונטית מערכת מיקרו CT מספקת תמונות באיכות גבוהה במינון רנטגן נמוך מספיק כדי לאפשר נכון האורך מיקרו CT במחקרים פרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השפלה עצם בשתי הרגליים ניתן לנטר longitudinally באמצעות מערכת זו בתוך פחות מדקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים מורדמים עם 3% ו isoflurane ניתן להעביר ישירות מתוך מערכת Spectrum IVIS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שני הדימויים הם 60mm מאוחה כדי ללכוד את התצוגה החיה כולה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> FOV 30 מ&quot;מ הוא אידיאלי עבור הדמיה מפרק הברך ברזולוציה גבוהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סריקה אחת עם רזולוציה גבוהה מספיק כדי למדוד ולכמת גרורות בעצמות לוקחת רק 18 שניות ומספק מינון של 13mGy בלבד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים הם צילמו עד 8 פעמים ב -36 ימים עם מערכת מיקרו CT מבלי להשפיע על הצמיחה בריאות הגידול או של החיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ה-CT מיקרו הדמיה הראו כי העצם leisions נראו ביום 10 והתקדם במהירות רבה, המתאים לגידול אות BLI. </li></ol> 5. 3D ושיתוף רישום וניתוח של BLI ו uCT <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע תמונות נתפסו משני הספקטרום IVIS ו Quantum FX מיקרו CT נתוני המערכת יכול להיות שותף רשום לתוך שחזור 3D. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונות MicroCT מיוצאים כקובצי DICOM וטעון תמונת חיים 4.1 כלי 3D שיטת רב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ב התוכנה תמונה Living להפעיל את התוכנית DLIT לשלושה ממדית לשחזר את האות האופטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכלי fiducial בתוכנה משמש שותף לרשום את האות האופטי BLI לתמונה מיקרו CT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Coregistered ערכות נתונים ניתן לנתח באופן כמותי כדי לפקח על מספר פרמטרים במהלך התקדמות המחלה הנה אנחנו מעקב גדילה של הגידול גרורתי יחד עם התפתחות הנגע osteolytic בעצם. </li> &lt;/ Ol&gt;

<ol>
	<li>Jenkins, D. E., Hornig, Y. S., Oei, Y., Dusich, J., Purchio, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent+Human+Breast+Cancer+Cell+Lines+that+Permit+Rapid+and+Sensitive+in+vivo+Detection+of+Mammary+Tumors+and+Multiple+Metastases+in+Immune+Deficient+Mice.">Bioluminescent Human Breast Cancer Cell Lines that Permit Rapid and Sensitive in vivo Detection of Mammary Tumors and Multiple Metastases in Immune Deficient Mice.</a> Breast Cancer Research. 7, R444-R454 (2005).</li><li>Cowey, S., Szafran, A. A., Kappes, J., Zinn, K. R., Siegal, G. P., Desmond, R. A., Kim, H., Evans, L., Hardy, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breast+Cancer+Metastasis+to+Bone:+Evaluation+of+Bioluminescent+Imaging+and+MicroSPECT/CT+for+Detecting+Bone+Metastasis+in+Immunodeficient+Mice.">Breast Cancer Metastasis to Bone: Evaluation of Bioluminescent Imaging and MicroSPECT/CT for Detecting Bone Metastasis in Immunodeficient Mice.</a> Clinical and Experimental Metastasis. 24, 389-401 (2007).</li><li>Labrinidis, A., Hay, S., Liapis, V., Ponomarev, V., Findlay, D. M., Evdokiou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zoledronic+Acid+Inhibits+Both+the+Osteolytic+and+Osteoblastic+Components+of+Osteosarcoma+Lesions+in+a+Mouse+Model.">Zoledronic Acid Inhibits Both the Osteolytic and Osteoblastic Components of Osteosarcoma Lesions in a Mouse Model.</a> Clinical Cancer Research. 15, (2009).</li><li>Kaijzel, E. L., Pluijm, G. v. a. n. d. e. r., Lowik, C. W. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-Body+Optical+Imaging+in+Animal+Models+to+Assess+Cancer+Development+and+Progression.">Whole-Body Optical Imaging in Animal Models to Assess Cancer Development and Progression.</a> Clinical Cancer Research. 13, 3490-3497 (2007).</li><li>Minn, A. J., Kang, Y., Serganova, I., Gupta, G. P., Giri, D. D., Doubrovin, M., Ponomarev, V., Gerald, W. L., Blasberg, R., Massague, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+Organ-Specific+Metastatic+Potential+of+Individual+Breast+Cancer+Cells+and+Primary+Tumors.">Distinct Organ-Specific Metastatic Potential of Individual Breast Cancer Cells and Primary Tumors.</a> The Journal of Clinical Investigation. 115, (2005).</li><li>Xu, H., Christensen, A., Kuo, C., Nilson, D., Lim, E., Whalen, J., Kim, J. B., Zhang, N., Singh, R., Oldfield, S., Troy, T., Rice, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Co-registration+of+in+vivo+Optical+Tomography+and+Micro-CT+for+Longitudinal+Studies.">Co-registration of in vivo Optical Tomography and Micro-CT for Longitudinal Studies.</a> Word Molecular Imaging Congress. , (2010).</li></ol>

הכותבים הם עובדי Caliper מדעי החיים שעושים את מכשיר בהשתתפות במאמר זה.

הדמיה חיה קטנה עם microCT הוחל נגעים osteolytic ניטור בתנאים פתולוגיים, כגון התפתחות הגידול (Cowey et al 2007;.. Labrinidis et al, 2009). כמו פליטת אור הדמיה של גידולים שכותרתו בלוציפראז אומצה באופן נרחב טרום קליני, שיתוף רישום של פליטת אור תמונות ו microCT סיפק הגדרה טובה יותר של מיקום אנטומי של אותות פליטת אור (Kaijzel et al. 2007). המחקר הקודם עם קו בלוציפראז שכותרתו הגידול תא השד מד&quot;א-MB-231-Luc-D3H2LN הראה גרורות לעצם ופיתוח של נגעים osteolytic הבאים הזרקה תוך הלב (ג&#39;נקינס et al 2005;. Minn et al, 2005). במחקר זה, בחנו מחקר אורך של גרורות הגידול בפעילות osteolytic עם combinatory אופטי נמוך קרינה במינון הדמיה microCT עם מודל MDA-MB-231-Luc-D3H2LN מערכתית גרורות. ביצענו הדמיה רציפים עם IVIS ספקטרום ו Quantum FX microCT מערכות פליטת אור מושגת ו-CT שיתוף אחת עם התוכנה החדשה שפותחה שלנו תמונה 4.1 חיים (הנג et al. 2010). הדמיה פליטת אור עם IVIS מספק פולשני זיהוי של התאים הסרטניים עם רגישות גבוהה, המאפשר גידולים להיות מזוהה בשלב מוקדם. הדמיה עם Quantum FX מאפשרת שחזור מדויק 3D של נגעים עצם מידע אנטומי מפורט. Quantum FX המערכת מציעה קרינה במינון נמוך הדמיה, המאפשרת ניטור האורך של התקדמות המחלה. מתאם של נגעים עצם גרורות הגידול תוארה בדמות שיתוף רשום, ואת היתרון של מעקב multimodality התפתחות הנגע longitudinally הודגם בבירור.

monitoring tumor metastases and osteolytic lesions with bioluminescence and micro ct imaging

משלוח intracardiac בעקבות מד&quot;א-MB-231-Luc-D3H2LN התאים נו / נו עכברים, גרורות מערכתיות שפותח את החיות מוזרק. הדמיה באמצעות ספקטרום פליטת אור IVIS הועסק כדי לפקח על חלוקת ופיתוח של תאים סרטניים בעקבות הליך הלידה כולל שחזור DLIT למדוד את האות הגידול ומיקומו. התפתחות גרורות לרקמות העצם גורם לפעילות osteolytic ונגעים אל עצם השוק ועצם הירך הוערכו longitudinally באמצעות מיקרו-CT. ההדמיה בוצעה באמצעות FX קוונטית מערכת מיקרו CT עם הדמיה מהירה במינון נמוך רנטגן. קרינה במינון נמוך מאפשר הפעלות הדמיה מרובים להתבצע במינון רנטגן מצטבר הרבה מתחת LD50. מכשיר הדמיה עכבר מעבורת שימש תמונה ברצף עם שני העכברים ספקטרום IVIS ו Quantum FX להשגת מיצוב חיה מדויק פליטת אור והן תמונות CT. אופטית ו-CT ערכות נתונים היו שיתוף רשום ב 3-dimentions באמצעות Living 4.1 תוכנה תמונה. גישה זו רב במצב מאפשר מעקב צמוד של גדילה והתפתחות הגידול בו זמנית עם פעילות osteolytic.

Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging at JoVE.com

Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging

מודל עכבר ניסיוני של גרורות בעצמות הוקמה בעקבות משלוח intracardiac של בלוציפראז להביע תאים סרטניים החלב. התפתחות הגידול נבע הנגע osteolytic נוטרו longitudinally עם פליטת אור מיקרו CT הדמיה.

ניטור גרורות סרטן ונגעים Osteolytic עם פליטת אור CT ו - Micro Imaging

Following intracardiac delivery of MDA-MB-231-luc-D3H2LN cells to Nu/Nu mice, systemic metastases developed in the injected animals. Bioluminescence ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

בתחום ההדמיה vivo של פליטת אור Dynamics היפוקסיה גידול של גרורות סרטן השד המוח במודל של עכברים

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging

משלוח סמים האוסמוטי לhindlimbs איסכמי וטפטוף של כלי דם עם Microfil למייקרו-טומוגרפיה ממוחשבת הדמיה

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to ...

Bioluminescence Imaging of an Immunocompetent Animal Model for Glioblastoma

הדמיה פליטת אור של דגם עם מערכת חיסון בבעלי חיים לגליובלסטומה

In contrast to commonly reported human glioma xenograft animal models, GL261 murine glioma xenografts recapitulate nearly all relevant clinical and ...

Bioluminescence-Based Tumor Quantification Method for Monitoring Tumor Progression and Treatment Effects in Mouse Lymphoma Models

פליטת אור מבוסס שיטת כימות גידול עבור התקדמות גידול ניטור שפעות טיפול מודלים לימפומה העכבר

Although bioluminescence imaging (BLI) shows promise for monitoring tumor burden in animal models of cancer, these analyses remain mostly qualitative. ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

משולב האינפרה-אדום הקרוב הדמיה פלורסנט וטומוגרפיה-מחושב מיקרו ישירות חזותי מוחין Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

Determining Glucose Metabolism Kinetics Using 18F-FDG Micro-PET/CT

קביעת קינטיקס והגלוקוז שימוש<sup&gt; 18</sup&gt; F-FDG מיקרו-PET / CT

This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). ...

Induction and Micro-CT Imaging of Cerebral Cavernous Malformations in Mouse Model

אינדוקציה והדמיה מיקרו-CT של המוח מומים חלול במודל עכבר

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have ...

Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of &#946;-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection

Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection

ניתוח כמותי מיקרו-CT Aortopathy במודל של עכברים של β-aminopropionitrile-induced מפרצת אבי העורקים, דיסקציה

Aortic aneurysm and dissection is associated with significant morbidity and mortality in the population and can be highly lethal. While animal models of ...

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

כל הגוף ואת אזורי כימות של האדם פעיל חום רקמת שומן באמצעות 18F-FDG PET/CT...

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to ...

Dual Bioluminescence Imaging of Tumor Progression and Angiogenesis

הדמיה ביולומינסנציה כפולה של התקדמות הגידול ואנגיוגנזה

Angiogenesis, as a crucial process of tumor progression, has become a research hotspot and target of anti-tumor therapy. However, there is no reliable ...