Name: non-invasive optical imaging of the lymphatic vasculature of a mouse
Uploaded: 2013-03-08T13:00:00
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NIH R01 CA128919 und NIH R01 HL092923: Diese Arbeit wurde durch die folgenden Stipendien an Eva Sevick unterstützt.

Alle Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit den Standards der University of Texas Health Science Center (Houston, TX), Abteilung für Vergleichende Medizin und Zentrum für Molekulare Bildgebung nach Prüfung und Genehmigung des Protokolls durch ihre jeweiligen Institutional Animal Care durchgeführt und Verwenden Ausschuss (IACUC) oder Animal Welfare Committee (AWC). Ein. Vorbereitung der Tiere 24 Stunden vor dem Imaging Die folgenden Schritte müssen get...

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	<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>

Wir verwenden eine benutzerdefinierte, kleines Tier NIRF Imaging-System, um Bilder von markierten Lymphgefäße in Mäusen zu erfassen. Um Filme von Lymphe Bewegung konstruieren, sind 300 oder mehr Bilder gesammelt. Zur funktionellen Analyse der Lymphbahnen aus Filmen, werden zwei oder mehr ROIs manuell entlang einer Lymphgefäß gezogen. Die Abmessungen des ROIs konstant gehalten werden für jedes Schiff sind und etwa den Durchmesser des Gefäßes. Während ganze Tier räumliche Auflösung fluoreszierende Lymphgefäße...

<table border="1"><tbody><tr><td> Solutions, Reagenzien und Geräte </td><td> Firma </td><td> Catalog Number </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> Indocyaningrün (ICG) </td><td> Patheon Italia SPA </td><td> NDC 25431-424-02 </td><td> Rekonstituieren bis 645 pM (5 &amp;mgr; g/10 ul) </td></tr><tr><td> Zyklische Albumin-bindende Domäne (Abd) </td><td> Bachem </td><td> Brauch </td><td> Rekonstituieren bis 200 uM (6,8 &amp;mgr; g/10 ul) </td></tr><tr><td> IRDye800 </td><td> Li-COR </td><td> IRDye 800CW </td><td> Rekonstituieren gemäß Herstellerangaben Befehlen; mit CABD konjugieren bei Konzentrationen equilmolar </td></tr><tr><td> Steriles Wasser </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 Shops </td><td> <a href="http://www.nairlikeneverbefore.com" target="_blank">www.nairlikeneverbefore.com</a> </td></tr><tr><td> Imaging System (Komponenten siehe unten) </td><td> Center for Molecular Imaging </td><td> N / A </td><td> In unseren Labors Custom-gebaut. </td></tr><tr><td> Elektronenstrahl-multiplizierenden charge-coupled device (EMCCD)-Kamera </td><td> Princeton Instruments, Trenton </td><td> Photon Max 512 </td><td></td></tr><tr><td> Nikon Kamera-Objektiv </td><td> Nikon Inc., Melville, NY </td><td> Modell Nr. 1992, Nikkor 28mm </td><td></td></tr><tr><td> Optische Filter </td><td> Andover Corp, Salem, NH </td><td> ANDV11333 </td><td> Zwei 830.0/10.0 nm Bandpass-Filter werden vor der Linse verwendet </td></tr><tr><td> 785-nm-Laserdiode </td><td> Intensive Ltd, North Brunswick, NJ </td><td> 1005-9MM-78503 </td><td> 500 mW optischer Leistung </td></tr&gt; <tr><td> Kollimationsoptik </td><td> Thorlabs, Newton, NJ </td><td> C240TME-B </td><td> Kollimiert Laserleistung vor cleanup-Filter </td></tr><tr><td> Clean-up-Filter </td><td> Semrock, Inc., Rochester, NY </td><td> LD01-785/10-25 </td><td> Entfernt Laseremission in Fluoreszenzbande </td></tr><tr><td> Optische Diffusor </td><td> Thorlabs, Newton, NJ </td><td> ED1-C20 </td><td> Diffundiert der Laser über das Tier </td></tr><tr><td> V + + </td><td> Digital Optics, Browns Bay, Auckland, New Zealand </td><td> Version 5.0 </td><td> Software zur Kamera-System steuern und Speichern von Bildern auf den Computer. <a href="http://digitaloptics.net/" target="_blank">http://digitaloptics.net/</a> </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Analytic Software Entweder der folgenden Software-Pakete können für die Bildanalyse verwendet werden </td></tr><tr><td> ImageJ </td><td> National InstituteInstitute of Health, Bethesda, MD </td><td> Die meisten aktuellen Version verfügbar </td><td> Freeware verfügbar <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> Version 2008a oder später </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

Das lymphatische Gefäßsystem ist ein wichtiger Bestandteil des Kreislaufsystems, die Flüssigkeitshomöostase unterhält, bietet Immunüberwachung und vermittelt Fettaufnahme im Darm. Doch trotz seiner kritischen Funktion gibt es vergleichsweise wenig Verständnis dafür, wie das lymphatische System passt sich diese Funktionen in Gesundheit und Krankheit 1 dienen. Vor kurzem haben wir die Möglichkeit, dynamisch image lymphatischen Architektur und Lymphe &quot;Pumpen&quot;-Aktion in normalen menschlichen Probanden sowie Personen, die unter lymphatischen Funktionsstörungen mit trace Verabreichung einer Nah-Infrarot-Fluoreszenz (NIRF) Farbstoff und eine benutzerdefinierte gezeigt, Gen III- intensiviert Bildgebungssystem 2-4. NIRF Bildgebung zeigten dramatische Veränderungen in den lymphatischen Architektur und Funktion mit menschlichen Krankheiten. Es bleibt unklar, wie sich diese Veränderungen auftreten und neue Tiermodelle entwickelt, um ihre genetischen und molekularen Grundlagen aufzuklären. In diesem Protokoll präsentieren wir NIRF Lymph-, sMall tierischen Bildgebung mit 5,6 Indocyaningrün (ICG), ein Farbstoff, der für 50 Jahre bei Menschen 7 verwendet wurde, und eine NIRF Farbstoffmarkiertes cyclischen Albumin-Bindungsdomäne (CABD-IRDye800) Peptid, vorzugsweise an Maus und Human-Albumin 8 . Etwa 5,5 mal heller als ICG hat Abd-IRDye800 eine ähnliche lymphatischen Lichtraumprofil und kann in kleineren Dosen als ICG ausreichende NIRF Signale für bildgebende 8 zu erreichen injiziert werden. Da sowohl Abd-IRDye800 und ICG binden an Albumin im interstitiellen Raum 8, können sie sowohl aktive Protein-Transport in die und innerhalb der Lymphgefäße darstellen. Intradermale (ID) Injektionen (5-50 ul) von ICG (645 pM) oder CABD-IRDye800 (200 pM) in Kochsalzlösung werden dorsal jedes Hinterpfote und / oder der linken und rechten Seite der Basis des verabreichten Schwanz eines Isofluran-Narkose Maus. Die resultierende Farbstoffkonzentration im Tier ist 83-1,250 ug / kg für ICG oder 113-1,700 ug / kg für&#39;Abd-IRDye800. Unmittelbar nach Injektionen, wird die funktionale lymphatischen Bildgebung für bis zu 1 Stunde mit Hilfe einer angepassten, kleines Tier NIRF Imaging-System durchgeführt. Ganztier räumliche Auflösung darstellen kann fluoreszierenden Lymphgefäßen von 100 Mikron oder weniger, und Bilder von Strukturen bis zu 3 cm tief erworben 9 werden. Die Bilder werden aufgenommen mit V + +-Software analysiert und mit ImageJ oder MATLAB-Software. Während der Analyse werden aufeinander Regions of Interest (ROI), die die gesamte Gefäßdurchmesser entlang einer vorgegebenen Lymphgefäß gezogen. Die Abmessungen für jeden ROI konstant gehalten werden für ein bestimmtes Schiff und NIRF Intensität für jeden ROI gemessene die quantitative Erfassung &quot;Pakete&quot; von Lymphe Bewegen durch Gefäße.

Beispiel für NIRF Lymphatische Imaging in Mäuse Wenn ICG-oder CABD IRDye800 ID wird an der Basis des Schwanzes einer normalen Maus injiziert, sollte das lymphatische Gefäßsystem zwischen der Injektionsstelle an der Basis des Schwanzes und des inguinale Lymphknoten (LN) unmittelbar visualisiert. Kurz nach der Injektion (ein paar Sekunden bis Minuten), sollte die Lymphgefäße zwischen der Leistengegend LN und der axillären LN visualisiert werden, wie in Abbildung 2 zu sehen...

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

Kürzlich entwickelte Bildgebungsverfahren mittels Nah-Infrarot-Fluoreszenz (NIRF) kann helfen erläutern die Rolle spielt das Lymphsystem in Krebsmetastasen, Immunantwort, Wundheilung und anderen lymphatischen-assoziierten Krankheiten.

Nicht-invasive optische Abbildung des lymphatischen Gefäßsystem eines Maus

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

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