Name: cerenkov luminescence imaging (cli) for cancer therapy monitoring
Uploaded: 2012-11-13T12:00:00
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Wir danken für die Unterstützung aus dem National Cancer Institute (NCI) R01 CA128908 und Stanford Medical Scholar Research Fellowship. Kein anderer potenzieller Interessenkonflikt relevanten zu diesem Artikel berichtet wurde.

Ein. Tumormodell <ol><li> Kultur H460-Zellen (American Type Culture Collection) in RPMI 1640 Medium mit 10% fetalem Rinderserum und 1% Penicillin / Streptomycin (Invitrogen Life Technologies) ergänzt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Auswahl von Zelllinien, Kulturmedien, Standorte der Inokulation Anzahl von Xenotransplantaten pro Maus und anderen Erwägungen alle zu den Zielen der Studie einer bestimmten zugeschnitten werden sollen. Hier werden wir nur präsentieren ein bestimmtes Projekt Design als Illustration d...

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	<li>Weissleder, R., Mahmood, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging.">Molecular imaging.</a> Radiology. 219 (2), 316 (2001).</li><li>Chen, K., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positron+emission+tomography+imaging+of+cancer+biology:+current+status+and+future+prospects.">Positron emission tomography imaging of cancer biology: current status and future prospects.</a> Semin. Oncol. 38 (1), 70 (2011).</li><li>Solomon, M., Liu, Y., Berezin, M. Y., 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=Optical+imaging+in+cancer+research:+basic+principles,+tumor+detection,+and+therapeutic+monitoring.">Optical imaging in cancer research: basic principles, tumor detection, and therapeutic monitoring.</a> Med. Princ. Pract. 20 (5), 397 (2011).</li><li>Liu, H., Ren, G., Miao, Z., 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=Molecular+Optical+Imaging+with+Radioactive+Probes.">Molecular Optical Imaging with Radioactive Probes.</a> PLoS One. 5 (3), e9470 (2010).</li><li>Robertson, R., Germanos, M. S., Li, 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=Optical+imaging+of+Cerenkov+light+generation+from+positron-emitting+radiotracers.">Optical imaging of Cerenkov light generation from positron-emitting radiotracers.</a> Phys. Med. Biol. 54 (16), N355 (2009).</li><li>Xu, Y., Liu, H., Cheng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+the+power+of+radionuclides+for+optical+imaging:+Cerenkov+luminescence+imaging.">Harnessing the power of radionuclides for optical imaging: Cerenkov luminescence imaging.</a> J. Nucl. Med. 52 (12), 2009 (2011).</li><li>Cerenkov, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+emission+of+clean+liquids+by+action+of+g-radiation.">Visible emission of clean liquids by action of g-radiation.</a> Dokl Akad Nauk SSSR. 2, 451 (1934).</li><li>Cerenkov, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+radiation+produced+by+electrons+moving+in+a+medium+with+velocities+exceeding+that+of+light.">Visible radiation produced by electrons moving in a medium with velocities exceeding that of light.</a> Phys Rev. 52 (4), 0378 (1937).</li><li>Boschi, F., Calderan, L., D'Ambrosio, D., 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=In+vivo+18F-FDG+tumour+uptake+measurements+in+small+animals+using+Cerenkov+radiation.">In vivo 18F-FDG tumour uptake measurements in small animals using Cerenkov radiation.</a> Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 38 (1), 120 (2011).</li><li>Liu, H., Ren, G., Liu, S., 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=Optical+imaging+of+reporter+gene+expression+using+a+positron-emission-tomography+probe.">Optical imaging of reporter gene expression using a positron-emission-tomography probe.</a> J. Biomed. Opt. 15 (6), 060505 (2010).</li><li>Park, J. C., Yu, M. K., An, G. I., 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=Facile+preparation+of+a+hybrid+nanoprobe+for+triple-modality+optical/PET/MR+imaging.">Facile preparation of a hybrid nanoprobe for triple-modality optical/PET/MR imaging.</a> Small. 6 (24), 2863 (2010).</li><li>Xu, Y., Chang, E., Liu, H., 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=Proof-of-concept+study+of+monitoring+cancer+drug+therapy+with+cerenkov+luminescence+imaging.">Proof-of-concept study of monitoring cancer drug therapy with cerenkov luminescence imaging.</a> J. Nucl. Med. 53 (2), 312 (2012).</li><li>Ellis, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bevacizumab.">Bevacizumab.</a> Nat. Rev. Drug Discov. , (2005).</li><li>Hochster, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bevacizumab+in+combination+with+chemotherapy:+first-line+treatment+of+patients+with+metastatic+colorectal+cancer.">Bevacizumab in combination with chemotherapy: first-line treatment of patients with metastatic colorectal cancer.</a> Semin. Oncol. 33, (2006).</li><li>Dothager, R. S., Goiffon, R. J., Jackson, 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=Cerenkov+radiation+energy+transfer+(CRET)+imaging:+a+novel+method+for+optical+imaging+of+PET+isotopes+in+biological+systems.">Cerenkov radiation energy transfer (CRET) imaging: a novel method for optical imaging of PET isotopes in biological systems.</a> PLoS One. 5 (10), e13300 (2010).</li><li>Hu, Z., Liang, J., Yang, W., 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=Experimental+Cerenkov+luminescence+tomography+of+the+mouse+model+with+SPECT+imaging+validation.">Experimental Cerenkov luminescence tomography of the mouse model with SPECT imaging validation.</a> Opt. Express. 18 (24), 24441 (2010).</li><li>Park, J. C., Il An, G., Park, S. I., 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=Luminescence+imaging+using+radionuclides:+a+potential+application+in+molecular+imaging.">Luminescence imaging using radionuclides: a potential application in molecular imaging.</a> Nucl. Med. Biol. 38 (3), 321 (2011).</li><li>Holland, J. P., Normand, G., Ruggiero, 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=Intraoperative+imaging+of+positron+emission+tomographic+radiotracers+using+Cerenkov+luminescence+emissions.">Intraoperative imaging of positron emission tomographic radiotracers using Cerenkov luminescence emissions.</a> Mol. Imaging. 10 (3), 177 (2011).</li><li>Liu, H., Carpenter, C. M., Jiang, H., 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=Intraoperative+imaging+of+tumors+using+Cerenkov+luminescence+endoscopy:+a+feasibility+experimental+study.">Intraoperative imaging of tumors using Cerenkov luminescence endoscopy: a feasibility experimental study.</a> J. Nucl. Med. , (2012).</li></ol>

CLI wird als vielversprechender molekulare Bildgebung Technik, Potenziale gefunden hat in vielen Grundlagenforschung Anwendungen und sogar den klinischen Einsatz 4,5,15,16,17 Schwellenländern. Die wichtigsten Vorteile von CLI über traditionelle nukleare Bildgebungsverfahren wie PET Stammzellen aus der Verwendung von OI Instrumente, die einfacher zu bedienen sind, durch kurze Messzeit und hoher Durchsatz gekennzeichnet, deutlich günstiger und besser verfügbar für Forscher. Darüber, was setzt CLI abgesehe...

<table border="1"&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; Name</strong</td&gt;<td<strong&gt; Unternehmen</strong</td&gt;<td<strong&gt; Katalog-Nummer</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; H460 Cell Line</td&gt;<td&gt; American Type Culture Collection</td&gt;<td&gt; ATCC-Nummer: HTB-177</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; RPMI 1640 Medium</td&gt;<td&gt; Invitrogen Life Technologies</td&gt;<td&gt; 12633-012</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Fetal Bovine Serum</td&gt;<td&gt; Invitrogen Life Technologies</td&gt;<td&gt; 10091-148</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Penicillin / Streptomycin</td&gt;<td&gt; Invitrogen Life Technologies</td&gt;<td&gt; 15640-055</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Phosphate-Buffered Saline</td&gt;<td&gt; Invitrogen Life Technologies</td&gt;<td&gt; 10010-023</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Female Nacktmausmodell</td&gt;<td&gt; Charles River Laboratories, Inc.</td&gt;<td&gt; Strain Code: 088</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Bevacizumab (Avastin)</td&gt;<td&gt; Genentech / Roche</td&gt;<td&gt; N / A</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; MicroPET Rodent R4</td&gt;<td&gt; Siemens Medical Solutions USA, Inc.</td&gt;<td&gt; N / A</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Isofluran (Aerrane)</td&gt;<td&gt; Baxter</td&gt;<td&gt; Baxter-Nummer: AHN3637</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; IVIS Spectrum</td&gt;<td&gt; Caliper Life Sciences</td&gt;<td&gt; N / A</td&gt;</tr&gt;</table

cerenkov luminescence imaging (cli) for cancer therapy monitoring

In der molekularen Bildgebung sind Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Abbildungsoptik (OI) zwei der wichtigsten und am häufigsten verwendeten somit Modalitäten 1-3. PET zeichnet sich durch seine hervorragende Empfindlichkeit und Quantifizierung Fähigkeit, während OI zeichnet für Nicht-Strahlung, relativ niedrige Kosten, kurze Scanzeit, hohen Durchsatz und breite Verfügbarkeit, bis zum Grundlagenforscher aus. Allerdings haben beide Modalitäten ihrer Mängel als gut. PET leidet schlechte räumliche Auflösung und hohen Kosten, während OI ist vor allem auf präklinischen Anwendungen aufgrund ihrer begrenzten Eindringen in das Gewebe zusammen mit prominenten Streuung optischer Signale durch die Dicke von lebendem Gewebe beschränkt. Kürzlich wurde eine Brücke zwischen PET und OI wurde mit der Entdeckung der Cerenkov Lumineszenz Imaging (CLI) 4-6 entstanden. CLI ist ein neues bildgebendes Verfahren, das Cerenkov Strahlung (CR) nutzt, um Bild Radionuklide mit OI Instrumente. Russische Nobel laureate Alexejewitsch Cerenkov und seine Kollegen ursprünglich entdeckt CR 1934. Es ist eine Form von elektromagnetischer Strahlung emittiert werden, wenn ein geladenes Teilchen bewegt sich mit einer Geschwindigkeit superluminalen in einem dielektrischen Medium 7,8. Das geladene Teilchen, ob Positronen oder Elektronenstrahlen, stört das elektromagnetische Feld des Mediums durch Verschieben der Elektronen in seiner Atome. Nach dem Passieren der Unterbrechung Photonen emittiert als die verdrängten Elektronen in den Grundzustand zurückzukehren. Zum Beispiel wurde ein 18 F Zerfall schätzungsweise durchschnittlich 3 Photonen in Wasser 5 herzustellen. Seit ihrer Entstehung hat CLI für seine Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungen einschließlich präklinischen in vivo Tumordarstellung, Reportergens Bildgebung Radiotracers Entwicklung, multimodale Bildgebung unter anderem 4,5,9,10,11 untersucht. Der wichtigste Grund, warum CLI viel Erfolg genossen hat, so weit ist, dass diese neue Technologie zu Nutze macht die geringe Zusammenarbeitst und breite Verfügbarkeit von OI Bild Radionuklide, die nur durch teurere und weniger verfügbar nukleare Bildgebungsverfahren wie PET abgebildet werden verwendet. Hier präsentieren wir die Methode der Verwendung von CLI, um Krebs medikamentöse Therapie zu überwachen. Unsere Gruppe hat vor kurzem diese neue Anwendung untersucht und validiert die Machbarkeit von einem Proof-of-Concept-Studie 12. Wir haben gezeigt, dass CLI und PET ausgezeichnete Korrelationen zeigten in verschiedenen Tumorxenotransplantaten und Imaging-Sonden. Dies steht im Einklang mit dem übergeordneten Prinzip der CR, dass CLI wesentlichen visualisiert die gleichen Radionuklide als PET. Wir haben uns für Bevacizumab (Avastin, Genentech / Roche) als unser therapeutisches Mittel, weil es eine bekannte Angiogenese-Hemmer 13,14 ist. Reifung dieser Technologie in der nahen Zukunft kann sich vorstellen, einen signifikanten Einfluss auf die präklinischen Entwicklung, Screening sowie Therapie-Monitoring der Patienten, die Behandlungen haben werden.

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Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

Verwendung von Cerenkov Lumineszenz Imaging (CLI) für die Überwachung der präklinischen Behandlung von Krebs wird hier beschrieben. Diese Methode nutzt die Vorteile der Cerenkov Strahlung (CR) und optische Bildgebung (OI) an radioaktiv markierten Sonden visualisieren und stellt somit eine Alternative zu PET in der präklinischen therapeutische Überwachung und Wirkstoff-Screening.

Cerenkov Lumineszenz Imaging (CLI) for Cancer Therapy Überwachung

In  molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI)  are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring

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

Überwachung Tumormetastasen und Osteolysen mit Biolumineszenz und Micro-CT Imaging

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

Forschung

Medizin

Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Cell Invasion

Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Zellinvasion

A defining characteristic of cancer malignancy is invasion and metastasis 1. In some cancers (e.g. glioma 2), local invasion into surrounding healthy ...

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Protokolle für die Beurteilung der Radiofrequenz-Wechselwirkungen mit Gold-Nanopartikel und biologische Systeme für die Nicht-invasive Krebstherapie Hyperthermie

Cancer therapies  which are less toxic and invasive than their existing counterparts are highly  desirable. The use of RF electric-fields that penetrate ...

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

Cerenkov Lumineszenz-Imaging von interskapulären braunes Fettgewebe

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely ...

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Mausmodell für nicht-invasive Bildgebungs zu erfassen und zu überwachen Eierstockkrebs Rezidiv

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

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Dynamische Lungentumor Tracking für stereotaktische Strahlentherapie Körper Ablative

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Ein organ High Throughput-System zur Charakterisierung von Arzneimittelempfindlichkeit von Primary Multiple Myelomzellen

In this work we describe a novel approach that combines ex vivo drug sensitivity assays and digital image analysis to estimate chemosensitivity and ...

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

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Quantitative Visualisierung von Leukozyten-Infiltrat in einem Murin-Modell der Fulminant-Myokarditis durch Licht-Blatt-Mikroskopie

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Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

Herz-Magnetresonanz zur Beurteilung von vermutetem Herzthrombus: Konventionelle und aufkommende Techniken

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...