Name: non-invasive optical imaging of the lymphatic vasculature of a mouse
Uploaded: 2013-03-08T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door de volgende subsidies aan Eva Sevick: NIH R01 CA128919 en NIH R01 HL092923.

Alle dieren werden uitgevoerd in overeenstemming met de normen van de Universiteit van Texas Health Science Center (Houston, TX), Vakgroep Vergelijkende Geneeskunde en Centrum voor Moleculaire Beeldvorming na nazicht en goedkeuring van het protocol door de respectieve institutionele Animal Care en gebruik Comite (IACUC) of Animal Welfare Committee (AWC). 1. Voorbereiding van de dieren 24 Hr Voorafgaand aan Imaging De stappen moeten worden uitgevoerd (indien nod...

<ol>
	<li>Alitalo, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lymphatic+vasculature+in+disease.">The lymphatic vasculature in disease.</a> Nat. Med. 17, 1371-1380 (2011).</li><li>Rasmussen, J. C., Tan, I. C., Marshall, M. V., Fife, C. E., Sevick-Muraca, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lymphatic+imaging+in+humans+with+near-infrared+fluorescence.">Lymphatic imaging in humans with near-infrared fluorescence.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 20, 74-82 (2009).</li><li>Rasmussen, J. C., 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=Human+Lymphatic+Architecture+and+Dynamic+Transport+Imaged+Using+Near-infrared+Fluorescence.">Human Lymphatic Architecture and Dynamic Transport Imaged Using Near-infrared Fluorescence.</a> Transl. Oncol. 3, 362-372 (2010).</li><li>Sevick-Muraca, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Translation+of+near-infrared+fluorescence+imaging+technologies:+emerging+clinical+applications.">Translation of near-infrared fluorescence imaging technologies: emerging clinical applications.</a> Annu. Rev. Med. 63, 217-231 (2012).</li><li>Kwon, S., Sevick-Muraca, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+quantitative+imaging+of+lymph+function+in+mice.">Noninvasive quantitative imaging of lymph function in mice.</a> Lymphat. Res. Biol. 5, 219-231 (2007).</li><li>Kwon, S., Sevick-Muraca, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+phenotyping+with+near-infrared+fluorescence+lymphatic+imaging.">Mouse phenotyping with near-infrared fluorescence lymphatic imaging.</a> Biomed Opt Express. 2, 1403-1411 (2011).</li><li>Marshall, M. V., 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=Near-infrared+fluorescence+imaging+in+humans+with+indocyanine+green:+a+review+and+update.">Near-infrared fluorescence imaging in humans with indocyanine green: a review and update.</a> The Open Surgical Oncology Journal. 2, 12-25 (2010).</li><li>Davies-Venn, C. 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=Albumin-Binding+Domain+Conjugate+for+Near-Infrared+Fluorescence+Lymphatic+Imaging.">Albumin-Binding Domain Conjugate for Near-Infrared Fluorescence Lymphatic Imaging.</a> Mol. Imaging Biol. , (2011).</li><li>Sharma, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+imaging+of+lymph+function.">Quantitative imaging of lymph function.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 292, 3109-3118 (2007).</li><li>Kwon, S., Sevick-Muraca, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+lymphatic+imaging+in+tumor-bearing+mice.">Functional lymphatic imaging in tumor-bearing mice.</a> J. Immunol. Methods. 360, 167-172 (2010).</li><li>Karlsen, T. V., McCormack, E., Mujic, M., Tenstad, O., Wiig, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+quantification+of+lymph+flow+in+mice+and+rats+by+imaging+depot+clearance+of+near-infrared+albumin.">Minimally invasive quantification of lymph flow in mice and rats by imaging depot clearance of near-infrared albumin.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 302, 391-401 (2012).</li><li>Zhou, Q., Wood, R., Schwarz, E. M., Wang, Y. J., Xing, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-infrared+lymphatic+imaging+demonstrates+the+dynamics+of+lymph+flow+and+lymphangiogenesis+during+the+acute+versus+chronic+phases+of+arthritis+in+mice.">Near-infrared lymphatic imaging demonstrates the dynamics of lymph flow and lymphangiogenesis during the acute versus chronic phases of arthritis in mice.</a> Arthritis Rheum. 62, 1881-1889 (2010).</li><li>Adams, K. E., 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=Direct+evidence+of+lymphatic+function+improvement+after+advanced+pneumatic+compression+device+treatment+of+lymphedema.">Direct evidence of lymphatic function improvement after advanced pneumatic compression device treatment of lymphedema.</a> Biomed. Opt. Express. 1, 114-125 (2010).</li><li>Tan, I. C., 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=Assessment+of+lymphatic+contractile+function+after+manual+lymphatic+drainage+using+near-infrared+fluorescence+imaging.">Assessment of lymphatic contractile function after manual lymphatic drainage using near-infrared fluorescence imaging.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 92, 756-764 (2011).</li><li>Lapinski, P. E., 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=RASA1+maintains+the+lymphatic+vasculature+in+a+quiescent+functional+state+in+mice.">RASA1 maintains the lymphatic vasculature in a quiescent functional state in mice.</a> J. Clin. Invest. 122, 733-747 (2012).</li><li>Maus, E. 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=Near-infrared+fluorescence+imaging+of+lymphatics+in+head+and+neck+lymphedema.">Near-infrared fluorescence imaging of lymphatics in head and neck lymphedema.</a> Head Neck. 34, 448-453 (2012).</li><li>Galanzha, E. I., Tuchin, V. V., Zharov, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+small+animal+mesentery+models+for+in+vivo+flow+cytometry,+dynamic+microscopy,+and+drug+screening.">Advances in small animal mesentery models for in vivo flow cytometry, dynamic microscopy, and drug screening.</a> World J. Gastroenterol. 13, 192-218 (2007).</li><li>Schramm, R., 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=The+cervical+lymph+node+preparation:+a+novel+approach+to+study+lymphocyte+homing+by+intravital+microscopy.">The cervical lymph node preparation: a novel approach to study lymphocyte homing by intravital microscopy.</a> Inflammation research : official journal of the European Histamine Research Society. 55, 160-167 (2006).</li><li>Hall, M. 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=Imaging+prostate+cancer+lymph+node+metastases+with+a+multimodality+contrast+agent.">Imaging prostate cancer lymph node metastases with a multimodality contrast agent.</a> Prostate. 72, 129-146 (2012).</li><li>Zhu, B., Sevick-Muraca, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimizing+excitation+leakage+and+maximizing+measurement+sensitivity+for+molecular+imaging+with+near-infrared+fluorescence.">Minimizing excitation leakage and maximizing measurement sensitivity for molecular imaging with near-infrared fluorescence.</a> J. Innovat. Opt. Health Sci. 4, 301-307 (2011).</li></ol>

We maken gebruik van een aangepaste, kleine dieren NIRF imaging systeem om beelden van het label lymfevaten in muizen te vangen. Om films van lymfe beweging te construeren, zijn 300 of meer beelden verzameld. Voor functionele analyse van lymfevaten uit films, worden twee of meer ROI&#39;s handmatig worden getekend langs een lymfevat. De afmetingen van het ROI worden constant gehouden voor elk vaartuig en ongeveer de diameter van het vat. Terwijl hele dier ruimtelijke resolutie kan afbeelden fluorescent lymfevaten van 10...

<table border="1"><tbody><tr><td> Oplossingen en reagentia, en apparatuur </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Indocyaninegroen (ICG) </td><td> Patheon Italia SPA </td><td> NDC 25431-424-02 </td><td> Reconstitueren tot 645 uM (5 ug/10 pi) </td></tr><tr><td> Cyclische Albumine Binding Domain (&#39;Abd) </td><td> Bachem </td><td> Gewoonte </td><td> Reconstitueren tot 200 urn (6,8 ug/10 pi) </td></tr><tr><td> IRDye800 </td><td> Li-COR </td><td> IRDye 800CW </td><td> Reconstrueren volgens de instructies van vervaardiging; geconjugeerd aan Abd op equilmolar concentraties </td></tr><tr><td> Steriel Water </td><td> Hospira, Inc, Lake Forest, IL </td><td> NDC 0409-4887-10 </td><td></td></tr><tr><td> NAIR </td><td> Church &amp; Dwight Co,Inc </td><td> Lokale winkels </td><td> <a href="http://www.nairlikeneverbefore.com" target="_blank">www.nairlikeneverbefore.com</a> </td></tr><tr><td> Imaging System (componenten onder) </td><td> Center for Molecular Imaging </td><td> N / A </td><td> Op maat gebouwd in onze laboratoria. </td></tr><tr><td> Electron-vermenigvuldigende charge-coupled device (EMCCD) camera </td><td> Princeton Instruments, Trenton, NJ </td><td> Photon Max 512 </td><td></td></tr><tr><td> Nikon camera lens </td><td> Nikon Inc, Melville, NY </td><td> Model No 1992, Nikkor 28mm </td><td></td></tr><tr><td> Optische filter </td><td> Andover Corp, Salem, NH </td><td> ANDV11333 </td><td> Twee 830.0/10.0 nm banddoorlaatfilters worden gebruikt voor de lens </td></tr><tr><td> 785-nm laserdiode </td><td> Intense Ltd, North Brunswick, NJ </td><td> 1005-9MM-78503 </td><td> 500 mW optische uitgang </td></tr&gt; <tr><td> Optieksysteem </td><td> Thorlabs, Newton, NJ </td><td> C240TME-B </td><td> Collimeert laservermogen voorafgaand aan de cleanup filter </td></tr><tr><td> Clean-up filter </td><td> Semrock, Inc, Rochester, NY </td><td> LD01-785/10-25 </td><td> Verwijdert laseremissie in fluorescentie-band </td></tr><tr><td> Optische diffuser </td><td> Thorlabs, Newton, NJ </td><td> ED1-C20 </td><td> Verspreidt de laser over het dier </td></tr><tr><td> V + + </td><td> Digital Optics, Browns Bay, Auckland, Nieuw-Zeeland </td><td> Versie 5.0 </td><td> Software die wordt gebruikt om de camera systeem te bedienen en beelden op te slaan op de computer. <a href="http://digitaloptics.net/" target="_blank">http://digitaloptics.net/</a> </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Analytische Software Een van de volgende softwarepakketten kan worden gebruikt voor beeldanalyse </td></tr><tr><td> ImageJ </td><td> Nationaal Instituuttuten van Volksgezondheid, Bethesda, MD </td><td> Nieuwste beschikbare versie </td><td> Gratis programmatuur beschikbaar op <a href="http://rsbweb.nih.gov/ij/" target="_blank">http://rsbweb.nih.gov/ij/</a> </td></tr><tr><td> MATLAB </td><td> MathWorks, Natick, MA </td><td> Versie 2008a of later </td><td> <a href="http://www.mathworks.com/" target="_blank">http://www.mathworks.com/</a> </td></tr></tbody></table>

non-invasive optical imaging of the lymphatic vasculature of a mouse

Het lymfatische vasculaire systeem is een belangrijk onderdeel van de bloedsomloop dat vloeistof homeostase handhaaft, biedt immune surveillance en bemiddelt vetopname in de darm. Ondanks deze kritische functie, is er betrekkelijk weinig begrip van hoe het lymfatisch systeem past zich aan dienen deze functies in gezondheid en ziekte 1. Onlangs hebben we aangetoond over het vermogen om dynamisch beeld lymfatische architectuur en de lymfe &quot;pompen&quot; actie in normale proefpersonen en bij personen die lijden lymfatische dysfunctie met trace toediening van een nabij-infrarood fluorescerende (NIRF) kleurstof en een aangepaste, Gen III- geïntensiveerd beeldvormingssysteem 2-4. NIRF beeldvorming dramatische veranderingen in lymfatische architectuur en functie toonde met menselijke ziekte. Het blijft onduidelijk hoe deze veranderingen en nieuwe diermodellen zijn ontwikkeld voor de genetische en moleculaire basis te helderen. In dit protocol, presenteren we NIRF lymfatische, small dier imaging 5,6 met indocyanine groen (ICG), een kleurstof die gebruikt 50 jaar bij mensen 7 en een NIRF kleurstof gelabelde cyclische albumine bindend domein (Abd-IRDye800) peptide dat bij voorkeur bindt muis en humaan albumine 8 . Ongeveer 5,5 keer helderder dan ICG, &#39;Abd-IRDye800 heeft een soortgelijke lymfatische speling profiel en kan worden geïnjecteerd in kleinere doseringen dan ICG om voldoende NIRF signalen te bereiken voor de beeldvorming 8. Omdat beide Abd-IRDye800 en ICG binden aan albumine in de interstitiële ruimte 8, die beide kunnen actief eiwit transport naar en tonen in de lymfevaten. Intradermale (ID) injectie (5-50 ul) van ICG (645 uM) of Abd-IRDye800 (200 uM) in zoutoplossing worden toegediend aan het dorsale aspect van elke achterpoot en / of de linker en rechter zijde van de basis van de staart van een isofluraan-verdoofde muis. De verkregen kleurstof concentratie in het dier 83-1,250 ug / kg voor ICG of 113-1,700 ug / kg voor&#39;Abd-IRDye800. Onmiddellijk na injecties wordt lymfatische functionele beeldvorming uitgevoerd tot 1 uur met een aangepaste, klein dier NIRF beeldvormingssysteem. Hele dier ruimtelijke resolutie kan afbeelden fluorescent lymfevaten van 100 micrometer of minder, en beelden van structuren tot 3 cm in diepte worden verkregen 9. De beelden werden met behulp van V + + software en geanalyseerd met behulp van ImageJ of MATLAB software. Tijdens de analyse worden opeenvolgende gebieden die van belang (ROI) omvat het gehele vaartuig diameter getrokken langs een bepaalde lymfevat. De afmetingen voor elke ROI constant worden gehouden voor een bepaald vaartuig en NIRF intensiteit wordt gemeten voor elke ROI voor een kwantitatieve beoordeling &quot;pakketten&quot; van lymfe bewegen door schepen.

Voorbeeld van NIRF Lymfatische Imaging in Muizen Wanneer ICG of Abd-IRDye800 wordt ID geïnjecteerd aan de basis van de staart van een normale muis, moet de lymfatische vasculatuur tussen de injectieplaats aan de basis van de staart en de inguinale lymfeklier (LN) onmiddellijk zichtbaar. Kort na injectie (enkele seconden tot minuten) moet het lymfevat tussen de lies en de axillaire LN LN worden gevisualiseerd zoals weergegeven in figuur 2. Aangezien de lymfevaten in muizen vari...

Watch this Scientific Journal Video about Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse at JoVE.com

Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse

Recent ontwikkelde beeldvormende technieken met behulp van nabij-infrarood fluorescentie (NIRF) kan helpen verduidelijken van de rol het lymfestelsel speelt in kanker metastase, immuunrespons, wondheling, en andere lymfatische-geassocieerde ziekten.

Niet-invasieve optische beeldvorming van de lymfatische vasculatuur van een muis

The lymphatic  vascular system is an important component of the circulatory system that  maintains fluid homeostasis, provides immune surveillance, and ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Non-invasive Imaging of Leukocyte Homing and Migration in vivo

Non-invasive Imaging of Leukocyte Homing and Migration in vivo

Niet-invasieve beeldvorming van Leukocyte Homing en migratie In vivo</em

Two-photon (2P) microscopy is a high resolution imaging technique that has been broadly adapted by biologists.  The value of 2P microscopy is that it ...

Use of an Optical Trap for Study of Host-Pathogen Interactions for Dynamic Live Cell Imaging

Het gebruik van een optische val voor de Studie van gastheer-pathogeen interacties voor Dynamic live cell imaging

Dynamic live cell imaging allows direct visualization of real-time interactions between cells of the immune system1, 2; however, the lack of spatial and ...

A Method for Labeling Vasculature in Embryonic Mice

Een methode voor het labelen van bloedvaten in Embryonic Muizen

The establishment of a functional blood vessel network is an essential part of organogenesis, and is required for optimal organ function. For example, in ...

Intravital Imaging of the Mouse Popliteal Lymph Node

Intravitale Imaging van de muis knieholte lymfkliertest

Lymph nodes (LNs) are secondary lymphoid organs, which are strategically located throughout the body to allow for trapping and presentation of foreign ...

Non-invasive Imaging of Disseminated Candidiasis in Zebrafish Larvae

Niet-invasieve beeldvorming van gedissemineerde candidiasis in de zebravis Larven

Disseminated candidiasis caused by the pathogen Candida albicans is a clinically important problem in hospitalized individuals and is associated with a 30 ...

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model of Neuropathogenic Escherichia coli Infection in the Neonatal Rat

Non-Invasive Model van Neuropathogenic<em&gt; Escherichia coli</em&gt; Infectie in de Neonatale Rat

Investigation of the interactions between animal host and bacterial pathogen is only meaningful if the infection model employed replicates the principal ...

Complete Thymectomy in Adult Rats with Non-invasive Endotracheal Intubation

Compleet thymectomie bij volwassen ratten met niet-invasieve Luchtpijpintubatie

Thymectomy in neonatal rodents is an established and reliable procedure for immunological studies. However, in adult rats, complications of hemorrhage and ...

The Mesenteric Lymph Duct Cannulated Rat Model: Application to the Assessment of Intestinal Lymphatic Drug Transport

De Mesenteriale Lymfe Duct gecanuleerde Rat Model: Toepassing op de beoordeling van Intestinal Lymfatische Drug Transport

The intestinal lymphatic system plays key roles in fluid transport, lipid absorption and immune function. Lymph flows directly from the small intestine ...

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Non-invasive Imaging of the Innate Immune Response in a Zebrafish Larval Model of Streptococcus iniae Infection

Niet-invasieve beeldvorming van de aangeboren immuunrespons in een zebravis larven Model van<em&gt; Streptococcus iniae</em&gt; Infectie

The aquatic pathogen, Streptococcus iniae, is responsible for over 100 million dollars in annual losses for the aquaculture industry and is capable of ...

A Non-invasive and Technically Non-intensive Method for Induction and Phenotyping of Experimental Bacterial Pneumonia in Mice

Een niet-invasieve en Technisch Niet-intensieve methode voor Inductie en fenotypering van experimentele bacteriële longontsteking in Muizen

Although community-acquired pneumonia remains a major public health problem, murine models of bacterial pneumonia have recently facilitated significant ...