Name: cerenkov luminescence imaging (cli) for cancer therapy monitoring
Uploaded: 2012-11-13T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring at JoVE.com

אנו מכירים בתמיכת המכון הלאומי לסרטן (NCI) R01 CA128908 ומחקר רפואי מלגת סטנפורד Scholar. אין קונפליקט פוטנציאלי אחר של עניין רלוונטי למאמר זה דווח.

1. דגם גידול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות H460 תאים (אוסף תרבות סוג אמריקאי) בשנת 1640 RPMI בינוני בתוספת סרום 10% שור עוברי ו1% פניצילין / סטרפטומיצין (Invitrogen חי טכנולוגיות). יש לציין שהבחירות של שורות תאים, מדיומי תרבות, מיקומים של חיסון, מספר xenografts לכ?...

<ol>
	<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 מתגלה כטכניקת הדמיה מולקולרית מבטיחה כי יש למצוא את הפוטנציאל ביישומים רבים בסיסיים מחקר מדעיים ואפילו שימוש קליני 4,5,15,16,17. היתרונות העיקריים של CLI מעל שיטות הדמיה גרעיניות מסורתיות כגון גזע PET מהשימוש במכשירים אוי, שהם קלים יותר לשימוש, המתאפיינים בזמן קצר ו...

<table border="1"&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; שם</strong</td&gt;<td<strong&gt; חברה</strong</td&gt;<td<strong&gt; מספר קטלוגים</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; קו סלולרי H460</td&gt;<td&gt; אוסף תרבות סוג אמריקאי</td&gt;<td&gt; מספר ATCC: HTB-177</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; RPMI 1640 בינוניים</td&gt;<td&gt; Invitrogen טכנולוגיות חיים</td&gt;<td&gt; 12633-012</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; סרום שור עוברי</td&gt;<td&gt; Invitrogen טכנולוגיות חיים</td&gt;<td&gt; 10091-148</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; פניצילין / סטרפטומיצין</td&gt;<td&gt; Invitrogen טכנולוגיות חיים</td&gt;<td&gt; 15640-055</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; פוספט-נאגר מלוח</td&gt;<td&gt; Invitrogen טכנולוגיות חיים</td&gt;<td&gt; 10010-023</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; עכברים בעירום נשיים Athymic</td&gt;<td&gt; צ&#39;ארלס ריבר מעבדות, Inc</td&gt;<td&gt; קוד זנים: 088</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Bevacizumab (אווסטין)</td&gt;<td&gt; Genentech / רוש</td&gt;<td&gt; נ /</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; MicroPET המכרסם R4</td&gt;<td&gt; סימנס פתרונות רפואיים ארה&quot;ב, Inc</td&gt;<td&gt; נ /</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Isoflurane (Aerrane)</td&gt;<td&gt; קסטר</td&gt;<td&gt; מספר קסטר: AHN3637</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; IVIS ספקטרום</td&gt;<td&gt; Caliper מדעי חיים</td&gt;<td&gt; נ /</td&gt;</tr&gt;</table

cerenkov luminescence imaging (cli) for cancer therapy monitoring

בהדמיה מולקולרית, פליטת פוזיטרוני טומוגרפיה (PET) והדמיה אופטית (OI) הן שתיים מהשיטות 1-3 החשובות ביותר וכך נעשתה שימוש הנרחב ביותר. PET מתאפיין ברגישות שלה המעולה ויכולת כימות תוך OI בולט לאי - קרינה, עלות נמוכה יחסית, זמן סריקה קצר, תפוקה גבוהה, וזמינות רחבה לחוקרים בסיסיים. עם זאת, שתי השיטות יש חסרונות גם כן. PET סובל מרזולוציה מרחבית עניות ועלות גבוהה, בעוד OI מוגבל בעיקר ליישומים קליניים בגלל חדירת הרקמה המוגבלת שלה, יחד עם אותות אופטיים פיזור בולטים דרך העובי של רקמות חיות. לאחרונה גשר בין PET ו OI התפתח עם גילוי הארת Cerenkov ההדמיה (CLI) 4-6. CLI הוא שיטת הדמיה חדשה שרותמת Cerenkov קרינה (CR) לradionuclides תמונה עם מכשירים אוי. הרוסי נובל laureate אלכסייביץ&#39; Cerenkov ועמיתיו גילו במקור CR בשנת 1934. זוהי צורה של קרינה אלקטרומגנטית הנפלטת כאשר חלקיק טעון נוסע במהירות superluminal במדיום דיאלקטרי 7,8. החלקיק הטעון, בין אם פוזיטרון או אלקטרון, perturbs השדה האלקטרומגנטי של המדיום על ידי עקירת האלקטרונים באטומים שלה. אחרי שעבר מפוטוני השיבוש נפלטים כאלקטרונים שנעקרו מלחזור למצב הקרקע. לדוגמה, ריקבון 1 נ 18 נאמד לייצר ממוצע של 3 פוטונים במים 5. מאז הופעתו, CLI נחקר לשימושו במגוון רחב של יישומים, כוללים פרה בתחום הדמית vivo גידול, כתב גן הדמיה, radiotracer פיתוח, multimodality הדמיה, בין יתר 4,5,9,10,11. הסיבה החשובה ביותר לכך שCLI זכה להצלחה רבה עד כה היא כי הטכנולוגיה חדשה זו מנצלת את השיתוף הנמוךרח וזמינות רחבה של OI לradionuclides תמונה, אשר היו אמור להיות צלם רק על ידי שיטות הדמיה גרעיניות יקרות יותר ופחות זמינות כגון PET. כאן, אנו מציגים את השיטה של ​​שימוש CLI לפקח טיפול תרופתי בסרטן. הקבוצה שלנו חקרה לאחרונה היישום החדש הזה ומאומת היתכנותו על ידי מחקר הוכחה של מושג 12. אנחנו הוכחנו כי CLI ו PET הציגו מתאמים מצוינים פני xenografts גידול השונה ובדיקות הדמיה. זה עולה בקנה אחד עם עיקרון העל של CR כי CLI בעצם visualizes אותם radionuclides כמו חיית מחמד. בחרנו Bevacizumab (אווסטין; Genentech / רוש) כסוכן הטיפולי שלנו כי זה הוא מעכב אנגיוגנזה ידועה 13,14. הבשלתה של טכנולוגיה זו בעתיד הקרוב ניתן חזתה שתהיה לו השפעה משמעותית על פיתוח תרופות קליני, סינון, כמו גם ניטור טיפול של חולים שקבלו טיפולים.

Watch this Scientific Journal Video about Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring at JoVE.com

Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

השימוש בCerenkov הארת ההדמיה (CLI) לניטור טיפול בסרטן קליני מתואר כאן. שיטה זו מנצלת Cerenkov הקרינה (CR) ודימות אופטית (OI) כדי להמחיש בדיקות radiolabeled ובכך מספקת אלטרנטיבה לPET במעקב קליני וטיפולי הקרנת סמים.

Cerenkov הארת ההדמיה (CLI) לניטור ריפוי הסרטן

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

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 ...

Modeling and Imaging 3-Dimensional Collective Cell Invasion

מידול והדמיה 3-Dimensional Cell קיבוציים Invasion

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

Protocols for Assessing Radiofrequency Interactions with Gold Nanoparticles and Biological Systems for Non-invasive Hyperthermia Cancer Therapy

פרוטוקולים להערכת אינטראקציות גל רדיו עם זהב חלקיקים ומערכות ביולוגיות ללא פולשני היפרתרמיה טיפול בסרטן

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 הארת ההדמיה של רקמות Interscapular בראון שומן

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

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

דגם Murine הדמיה בלתי פולשנית לזיהוי ומעקב סרטן השחלות הישנות

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

Dynamic Lung Tumor Tracking for Stereotactic Ablative Body Radiation Therapy

מעקב גידול ריאות דינמי לstereotactic פולשני גוף קרינת תרפיה

Physicians considering stereotactic ablative body radiation therapy (SBRT) for the treatment of extracranial cancer targets must be aware of the sizeable ...

An Organotypic High Throughput System for Characterization of Drug Sensitivity of Primary Multiple Myeloma Cells

מערכת תפוקה Organotypic גבוהה לאפיון של תרופות רגישות של תאי מיאלומה נפוצה ראשיים

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

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 ...

Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy

ויזואליזציה כמותית של ליקוציטים לחדור במודל Murine של שריר הלב הדוקרני על ידי מיקרוסקופית גיליון אור

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently ...

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

תהודה מגנטית קרדיולוגית להערכת החשוד בתרובוס הלב: טכניקות קונבנציונליות והמתעוררים

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