Name: labeling stem cells with ferumoxytol, an fda-approved iron oxide nanoparticle
Uploaded: 2011-11-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Labeling Stem Cells with Ferumoxytol, an FDA-Approved Iron Oxide Nanoparticle at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי מענק מטעם המכון הלאומי של דלקת מפרקים ומחלות עור השלד והשרירים: 3R01AR054458-02S2.

1. יום 1 1) פלייט תאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלייט hMSC בבקבוק T75 בבית% confluency של 80 לפחות 18-24 שעות לפני תיוג. עיין טבלה מס &#39;1 להוראת עבור כלי חלופי. </li></ol> 2. יום 2 <p class="jove_step" style...

<ol>
	<li>Narsinh, K. H., Plews, J., Wu, 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=Comparison+of+human+induced+pluripotent+and+embryonic+stem+cells:+fraternal+or+identical+twins?.">Comparison of human induced pluripotent and embryonic stem cells: fraternal or identical twins?.</a> Mol Ther. 19, 635-638 (2011).</li><li>Bulte, 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=In+vivo+MRI+cell+tracking:+clinical+studies.">In vivo MRI cell tracking: clinical studies.</a> AJR. Am. J. Roentgenol. 193, 314-325 (2009).</li><li>Henning, T. D., Boddington, S., Daldrup-Link, 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=Labeling+hESCs+and+hMSCs+with+Iron+Oxide+Nanoparticles+for+Non-Invasive+in+vivo+Tracking+with+MR+Imaging.">Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging.</a> J. Vis. Exp. (13), e685-e685 (2008).</li><li>Tallheden, T., Nannmark, U., Lorentzon, M. <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+MR+imaging+of+magnetically+labeled+human+embryonic+stem+cells.">In vivo MR imaging of magnetically labeled human embryonic stem cells.</a> Life. Sci. 79, 999-1006 (2006).</li><li>Jung, C. W., Jacobs, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+and+chemical+properties+of+superparamagnetic+iron+oxide+MR+contrast+agents:+ferumoxides,+ferumoxtran,+ferumoxsil.">Physical and chemical properties of superparamagnetic iron oxide MR contrast agents: ferumoxides, ferumoxtran, ferumoxsil.</a> Magn. Reson. Imaging. 13, 661-674 (1995).</li><li>Coyne, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferumoxytol+for+treatment+of+iron+deficiency+anemia+in+patients+with+chronic+kidney+disease.">Ferumoxytol for treatment of iron deficiency anemia in patients with chronic kidney disease.</a> Expert. Opin. Pharmacother. 10, 2563-2568 (2009).</li><li>Li, Z., Suzuki, Y., Huang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+reporter+gene+and+iron+particle+labeling+for+tracking+fate+of+human+embryonic+stem+cells+and+differentiated+endothelial+cells+in+living+subjects.">Comparison of reporter gene and iron particle labeling for tracking fate of human embryonic stem cells and differentiated endothelial cells in living subjects.</a> Stem Cells. 26, 864-873 (2008).</li><li>Metz, S., Bonaterra, G., Rudelius, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capacity+of+human+monocytes+to+phagocytose+approved+iron+oxide+MR+contrast+agents+in+vitro.">Capacity of human monocytes to phagocytose approved iron oxide MR contrast agents in vitro.</a> Eur. Radiol. 14, 1851-1858 (2004).</li><li>Nedopil, A., Klenk, C., Kim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MR+signal+characteristics+of+viable+and+apoptotic+human+mesenchymal+stem+cells+in+matrix-associated+stem+cell+implants+for+treatment+of+osteoarthritis.">MR signal characteristics of viable and apoptotic human mesenchymal stem cells in matrix-associated stem cell implants for treatment of osteoarthritis.</a> Invest. Radiol. 45, 634-640 (2010).</li><li>Kraitchman, D. L., Heldman, A. W., Atalar, E. <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+magnetic+resonance+imaging+of+mesenchymal+stem+cells+in+myocardial+infarction.">In vivo magnetic resonance imaging of mesenchymal stem cells in myocardial infarction.</a> Circulation. 107, 2290-2293 (2003).</li><li>Stuckey, D. J., Carr, C. A., Martin-Rendon, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iron+particles+for+noninvasive+monitoring+of+bone+marrow+stromal+cell+engraftment+into,+and+isolation+of+viable+engrafted+donor+cells+from,+the+heart.">Iron particles for noninvasive monitoring of bone marrow stromal cell engraftment into, and isolation of viable engrafted donor cells from, the heart.</a> Stem Cells. 24, 1968-1975 (2006).</li><li>Henning, T. D., Sutton, E. J., Kim, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+ferucarbotran+on+the+chondrogenesis+of+human+mesenchymal+stem+cells.">The influence of ferucarbotran on the chondrogenesis of human mesenchymal stem cells.</a> Contrast. Media. Mol. Imaging. 4, 165-173 (2009).</li><li>Arbab, A. S., Yocum, G. T., Kalish, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+magnetic+cell+labeling+with+protamine+sulfate+complexed+to+ferumoxides+for+cellular+MRI.">Efficient magnetic cell labeling with protamine sulfate complexed to ferumoxides for cellular MRI.</a> Blood. 104, 1217-1223 (2004).</li><li>Nedopil, A. J., Mandrussow, L. G., Daldrup-Link, 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=Implantation+of+Ferumoxides+Labeled+Human+Mesenchymal+Stem+Cells+in+Cartilage+Defects.">Implantation of Ferumoxides Labeled Human Mesenchymal Stem Cells in Cartilage Defects.</a> J. Vis. Exp. (38), e1793-e1793 (2010).</li><li>Arbab, A. S., Yocum, G. T., Wilson, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+transfection+agents+in+forming+complexes+with+ferumoxides,+cell+labeling+efficiency,+and+cellular+viability.">Comparison of transfection agents in forming complexes with ferumoxides, cell labeling efficiency, and cellular viability.</a> Mol Imaging. 3, 24-32 (2004).</li><li>Babic, M., Horak, D., Trchova, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(L-lysine)-modified+iron+oxide+nanoparticles+for+stem+cell+labeling.">Poly(L-lysine)-modified iron oxide nanoparticles for stem cell labeling.</a> Bioconjug Chem. 19, 740-750 (2008).</li><li>Golovko, D. M., T, H. e. n. n. i. n. g., Bauer, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+stem+cell+labeling+with+ferucarbotran+and+protamine.">Accelerated stem cell labeling with ferucarbotran and protamine.</a> Eur. Radiol. 20, 640-648 (2010).</li><li>Lu, M., Cohen, M. H., Rieves, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FDA+report:+Ferumoxytol+for+intravenous+iron+therapy+in+adult+patients+with+chronic+kidney+disease.">FDA report: Ferumoxytol for intravenous iron therapy in adult patients with chronic kidney disease.</a> Am. J. Hematol. 85, 315-319 (2010).</li></ol>

שיפור היעילות של engraftments תא גזע הוא קריטי לקידום רפואה רגנרטיבית. טכניקה לא פולשנית להדמיה עבור בתאי גזע in vivo משפר באופן משמעותי את יכולתנו להבין את המנגנונים להוביל לתוצאות engraftment מוצלח. תיוג להדמיה מגנטית MR, כגון ההליך שהראנו, מאפשר לעקוב אחר vivo בתאי גזע עם ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> הערות (אופציונלי) </td></tr><tr><td> D-גלוקוז גבוהה מ </td><td> סיגמא </td><td> D5648 </td><td> או בסיס בינוני אחרים לקו הרצוי בתאי גזע כדי לשמש </td></tr><tr><td> D-PBS (Ca + +, Mg + + חינם) </td><td> GIBCO </td><td> 14190-144 </td><td></td></tr><tr><td> טריפסין-EDTA 0.05% </td><td> Invitrogen </td><td> 25300-120 </td><td></td></tr><tr><td> עוברית שור סרום (FBS) </td><td> Hyclone </td><td> SH30071.03 </td><td></td></tr><tr><td> Ferumoxytol (Feraheme) </td><td> AMAG </td><td> 59338-0775-01 </td><td></td></tr><tr><td> Protamine סולפט </td><td> APP פארם. </td><td> 22930 </td><td></td></tr>
</tbody>
</table>

labeling stem cells with ferumoxytol, an fda-approved iron oxide nanoparticle

תא גזע טיפולים מבוססי להציע פוטנציאל משמעותי בתחום של רפואה רגנרטיבית. עם זאת, הרבה נשאר להיות מובן לגבי vivo ב קינטיקה של התאים המושתלים. שיטה לא פולשנית כדי לפקח שוב ושוב בתאי גזע המושתלים in vivo תאפשר לחוקרים ישירות לצג של השתלות מוח עצם ולזהות התוצאות engraftment להצליח או להיכשל. מגוון רחב של בתאי גזע ממשיך להיחקר עבור יישומים רבים מספור. פרוטוקול זה מתמקד 3 אוכלוסיות תאים שונות גזע: כליה עובריים אנושיים 293 (HEK293) תאים, אדם בתאי גזע mesenchymal (hMSC) ו המושרה גזע pluripotent (שב&quot;ס) תאים. HEK 293 תאים שמקורם בתאי כליה עובריים אנושיים הגדלים עם תרבות ה-DNA טעון adenovirus 5. תאים אלה נמצאים בשימוש נרחב במחקר כי הם בתרבית בקלות, לגדול במהירות והם transfected בקלות. hMSCs נמצאים במח מבוגר. תאים אלה can להיות משוכפל כמו תאים שלא עברו התמיינות, תוך שמירה על multipotency או פוטנציאל להתמיין למספר מצומצם של גורל התא. hMSCs יכול לבדל את שושלות של רקמות mesenchymal, כולל osteoblasts, adipocytes, chondrocytes, גידים, שרירים, stroma מוח. תאים iPS הם reprogrammed גנטית תאים בוגרים ששונו לבטא גנים וגורמים דומים המאפיינים המגדירים של בתאי גזע עובריים. תאים אלה הם משמעות pluripotent יש להם את היכולת להתמיין לכל שושלות תאים 1. שני hMSCs ותאי iPS הוכיחו יכולת ההתחדשות רקמות ב-vivo. תהודה מגנטית (MR) הדמיה יחד עם שימוש של תחמוצת ברזל פאראמגנטי (SPIO) תוויות nanoparticle תא הוכיחו יעילות של מעקב vivo לתאי גזע בשל החלטה אנטומי ליד מיקרוסקופית, דם כבר מחצית החיים המאפשר הדמיה האורך ואת גבוה sensitivity לגילוי תאים הניתנים על ידי MR הדמיה של SPIO חלקיקים 2-4. בנוסף, MR הדמיה עם שימוש של SPIOs הוא לתרגום קלינית. SPIOs מורכבים הליבה תחמוצת ברזל עם מעיל dextran, carboxydextran או עמילן משטח המשמש להכיל את ליבת ברזל bioreactive מרכיבים פלזמה. סוכנים אלה יוצרים מקומיים inhomogeneities השדה המגנטי להוביל אות ירד ב T2 משוקלל תמונות MR 5. למרבה הצער, SPIOs הם כבר לא מיוצרים. הדור השני, ultrasmall SPIOs (USPIO), לעומת זאת, מציעים חלופה. Ferumoxytol (FerahemeTM) הוא אחד USPIO מורכבת הליבה שאינו stoichiometric מגנטיט מוקף מעיל carboxymethylether polyglucose סורביטול. גודל colloidal, חלקיק של ferumoxytol הוא 17-30 ננומטר כפי שנקבע על ידי פיזור האור. משקל מולקולרי הוא 750 kDa, ואת relaxivity קבוע בשדה 2T-MRI הוא 58.609 מ&quot;מ 1 sec-1 כוח 4. Ferumoxytol לאחרונה ה-FDAשל תוספת ברזל לטיפול מחסור בברזל אצל מטופלים עם אי ספיקת כליות 6. בקבוצה שלנו יש להחיל את סוכן להשתמש &quot;את התווית&quot; תיוג עבור יישומים סלולריים. הטכניקה שלנו מוכיח תיוג יעיל בתאי גזע עם ferumoxytol שמוביל משמעותית תופעות MR האות של תאים הנקרא על תמונות MR. טכניקה זו ניתן להחיל לניטור בלתי פולשני של טיפולים בתאי גזע במסגרות טרום קליניים וקליניים.

Watch this Scientific Journal Video about Labeling Stem Cells with Ferumoxytol, an FDA-Approved Iron Oxide Nanoparticle at JoVE.com

Labeling Stem Cells with Ferumoxytol, an FDA-Approved Iron Oxide Nanoparticle

אנו מתארים טכניקה תיוג ומעקב בתאי גזע עם ה-FDA, תחמוצת ברזל פאראמגנטי (SPIO), ferumoxytol (Feraheme). זו טכניקת דימות הסלולר אשר מנצל מגנטית (MR) תהודה להדמיה, הוא נגיש לניטור ארוך טווח האבחנה של להצליח או להיכשל engraftments תא גזע לחולים.

תיוג בתאי גזע עם Ferumoxytol, ה-FDA אוקסיד Nanoparticle ברזל

Stem cell based therapies offer significant potential for the field of regenerative medicine. However, much remains to be understood regarding the in vivo ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Isolation, Characterization and Comparative Differentiation of Human Dental Pulp Stem Cells Derived from Permanent Teeth by Using Two Different Methods

בידוד, אפיון והשוואתי התמיינות של תאי גזע אנושיים שיניים זולות נגזרה שיניים קבועות על ידי שימוש בשתי שיטות שונות

Developing wisdom teeth are easy-accessible source of stem cells during the adulthood which could be obtained by routine orthodontic treatments. Human ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

באמצעות PCR כמוני בזמן אמת לקביעת engraftment תא התורם במודל תחרותי Murine מח עצם השתלה

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Coculture System with an Organotypic Brain Slice and 3D Spheroid of Carcinoma Cells

מערכת Coculture עם מוח פרוס Organotypic ו3D אליפטית של קרצינומה של תאים

Patients with cerebral metastasis of carcinomas have a poor prognosis. However, the process at the metastatic site has barely been investigated, in ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

לומד סרטן לבלב גזע מאפייני תא לפיתוח טיפול חדש אסטרטגיות

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Forskolin-induced Swelling in Intestinal Organoids: An In Vitro Assay for Assessing Drug Response in Cystic Fibrosis Patients

Forskolin-induced Swelling in Intestinal Organoids: An In Vitro Assay for Assessing Drug Response in Cystic Fibrosis Patients

Forskolin-induced נפיחות מעיים Organoids: An<em&gt; במבחנה</em&gt; Assay עבור הערכת תגובה לתרופה בחולי סיסטיק פיברוזיס

Recently-developed cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)-modulating drugs correct surface expression and/or function of the mutant ...

Continuous Manual Exchange Transfusion for Patients with Sickle Cell Disease: An Efficient Method to Avoid Iron Overload

עירוי Exchange ידני רציף עבור חולים עם אנמיה חרמשית: שיטה יעילה כדי למנוע עומס ברזל

Children with sickle cell anemia (SCA) may be at risk of cerebral vasculopathy and strokes, which can be prevented by chronic transfusion programs. ...

Synthesis, Characterization, and Application of Superparamagnetic Iron Oxide Nanoprobes for Extrapulmonary Tuberculosis Detection

סינתזה, אפיון, ויישום של Nanoprobes תחמוצת ברזל Superמגנטית לאיתור שחפת הריאות חוץ

A molecular imaging probe comprising superparamagnetic iron oxide (SPIO) nanoparticles and Mycobacterium tuberculosis surface antibody (MtbsAb) was ...

Polyethyleneimine-coated Iron Oxide Nanoparticles as a Vehicle for the Delivery of Small Interfering RNA to Macrophages In Vitro and In Vivo

Polyethyleneimine-coated Iron Oxide Nanoparticles as a Vehicle for the Delivery of Small Interfering RNA to Macrophages In Vitro and In Vivo

חלקיקי תחמוצת ברזל מצופה Polyethyleneimine כרכב למסירה של RNA מפריעות קטן כדי מקרופאגים במבחנה , In Vivo

Because of their critical role in regulating immune responses, macrophages have continuously been the subject of intensive research and represent a ...

An Enzyme-free Method for Isolation and Expansion of Human Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells

שיטה נטולת אנזימים לבידוד והתרחבות של אדיפוז האנושית-תאי גזע נגזרים

Mesenchymal stem cells (MSCs) are a population of multipotent cells that can be isolated from various adult and fetal tissues, including adipose tissue. ...

Tracking Superparamagnetic Iron Oxide-labeled Mesenchymal Stem Cells using MRI after Intranasal Delivery in a Traumatic Brain Injury Murine Model

מעקב על תחמוצת ברזל פאראמגנטית-מתויג תאי גזע Mesenchymal באמצעות ה-MRI לאחר Intranasal משלוח ב מודל טראומטי פציעה במוח

Stem cell-based therapies for brain injuries, such as traumatic brain injury (TBI), are a promising approach for clinical trials. However, technical ...