Name: monitoring dendritic cell migration using 19f / 1h magnetic resonance imaging
Uploaded: 2013-03-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Monitoring Dendritic Cell Migration using 19F / 1H Magnetic Resonance Imaging at JoVE.com

Este estudo foi financiado pelo Deutsche Forschungsgemeinschaft para SW (DFG WA 2804) e uma bolsa da universidade para SW a partir do Centro de Pesquisa Experimental e Clínica, a cooperação do Max Centro de Medicina Molecular e Faculdade de Medicina Charité, em Berlim Delbrück. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito. Agradecemos ao Sr. Robert Westphal para o suporte técnico durante o seu estágio no nosso laboratório.

Todos os procedimentos com animais devem ser aprovados pelo comitê institucional local, bem-estar animal antes da execução. Durante as medições MR um nível adequado de anestesia e de monitorização fisiológica (temperatura corporal, freqüência respiratória) são requisitos indispensáveis. 1. Geração de Rato derivadas da medula óssea células dendríticas <ol><li> Extrair as células da medula óssea de ratinhos C57BL / 6, como previamente descrito 12. Esse pro...

<ol>
	<li>Yeh, T. C., Zhang, W., Ildstad, S. T., Ho, C. <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+dynamic+MRI+tracking+of+rat+T-cells+labeled+with+superparamagnetic+iron-oxide+particles.">In vivo dynamic MRI tracking of rat T-cells labeled with superparamagnetic iron-oxide particles.</a> Magn. Reson. Med. 33 (2), 200-208 (1995).</li><li>Weissleder, R., Cheng, H. C., Bogdanova, A., Bogdanov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetically+labeled+cells+can+be+detected+by+MR+imaging.">Magnetically labeled cells can be detected by MR imaging.</a> J. Magn. Reson. Imaging. 7 (1), 258-263 (1997).</li><li>Franklin, R. J., Blaschuk, K. L., Bearchell, M. C., Prestoz, L. L., Setzu, 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=Magnetic+resonance+imaging+of+transplanted+oligodendrocyte+precursors+in+the+rat+brain.">Magnetic resonance imaging of transplanted oligodendrocyte precursors in the rat brain.</a> NeuroReport. 10 (18), 3961-3965 (1999).</li><li>de Vries, I. J., Lesterhuis, W. J., Barentsz, J. O., Verdijk, P., van Krieken, J. 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=Magnetic+resonance+tracking+of+dendritic+cells+in+melanoma+patients+for+monitoring+of+cellular+therapy.">Magnetic resonance tracking of dendritic cells in melanoma patients for monitoring of cellular therapy.</a> Nat. Biotechnol. 23 (11), 1407-1413 (2005).</li><li>Liu, W., Frank, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+and+quantification+of+magnetically+labeled+cells+by+cellular+MRI.">Detection and quantification of magnetically labeled cells by cellular MRI.</a> Eur. J. Radiol. 70 (2), 258-264 (2009).</li><li>Ahrens, E. T., Flores, R., Xu, H., Morel, 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=In+vivo+imaging+platform+for+tracking+immunotherapeutic+cells.">In vivo imaging platform for tracking immunotherapeutic cells.</a> Nat. Biotechnol. 23 (8), 983-987 (2005).</li><li>Holland, G. N., Bottomley, P. A., Hinshaw, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=F-19+Magnetic-Resonance+Imaging.">F-19 Magnetic-Resonance Imaging.</a> Journal of Magnetic Resonance. 28 (1), 133-136 (1977).</li><li>Partlow, K. C., Chen, J., Brant, J. A., Neubauer, A. M., Meyerrose, T. 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=19F+magnetic+resonance+imaging+for+stem/progenitor+cell+tracking+with+multiple+unique+perfluorocarbon+nanobeacons.">19F magnetic resonance imaging for stem/progenitor cell tracking with multiple unique perfluorocarbon nanobeacons.</a> FASEB J. 21 (8), 1647-1654 (2007).</li><li>Ruiz-Cabello, J., Walczak, P., Kedziorek, D. A., Chacko, V. P., Schmieder, A. 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=In+vivo+"hot+spot"+MR+imaging+of+neural+stem+cells+using+fluorinated+nanoparticles.">In vivo "hot spot" MR imaging of neural stem cells using fluorinated nanoparticles.</a> Magn. Reson. Med. 60 (6), 1506-1511 (2008).</li><li>Srinivas, M., Morel, P. A., Ernst, L. A., Laidlaw, D. H., Ahrens, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorine-19+MRI+for+visualization+and+quantification+of+cell+migration+in+a+diabetes+model.">Fluorine-19 MRI for visualization and quantification of cell migration in a diabetes model.</a> Magn. Reson. Med. 58 (4), 725-734 (2007).</li><li>Waiczies, H., Lepore, S., Janitzek, N., Hagen, U., Seifert, F., 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=Perfluorocarbon+particle+size+influences+magnetic+resonance+signal+and+immunological+properties+of+dendritic+cells.">Perfluorocarbon particle size influences magnetic resonance signal and immunological properties of dendritic cells.</a> PLoS ONE. 6 (7), e21981 (2011).</li><li>Matheu, M. P., Sen, D., Cahalan, M. D., Parker, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+Bone+Marrow+Derived+Murine+Dendritic+Cells+for+Use+in+2-photon+Imaging.">Generation of Bone Marrow Derived Murine Dendritic Cells for Use in 2-photon Imaging.</a> J. Vis. Exp. (17), e773 (2008).</li><li>Inaba, K., Inaba, M., Romani, N., Aya, H., Deguchi, M., 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=Generation+of+large+numbers+of+dendritic+cells+from+mouse+bone+marrow+cultures+supplemented+with+granulocyte/macrophage+colony-stimulating+factor.">Generation of large numbers of dendritic cells from mouse bone marrow cultures supplemented with granulocyte/macrophage colony-stimulating factor.</a> Journal of Experimental Medicine. 176 (6), 1693-1702 (1992).</li><li>Lanzavecchia, A., Sallusto, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ralph+M.+Steinman.+1943-2011.">Ralph M. Steinman. 1943-2011.</a> Cell. 147 (6), 1216-1217 (1943).</li><li>Srinivas, M., Turner, M. S., Janjic, J. M., Morel, P. A., Laidlaw, D. 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=In+vivo+cytometry+of+antigen-specific+t+cells+using+19F.">In vivo cytometry of antigen-specific t cells using 19F.</a> MRI. Magn. Reson. Med. 62 (3), 747-753 (2009).</li><li>Srinivas, M., Heerschap, A., Ahrens, E. T., Figdor, C. G., de Vries, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=(19)F+MRI+for+quantitative+in+vivo+cell+tracking.">(19)F MRI for quantitative in vivo cell tracking.</a> Trends Biotechnol. 28 (7), 363-370 (2010).</li><li>Lammermann, T., Bader, B. L., Monkley, S. J., Worbs, T., Wedlich-Soldner, 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=Rapid+leukocyte+migration+by+integrin-independent+flowing+and+squeezing.">Rapid leukocyte migration by integrin-independent flowing and squeezing.</a> Nature. 453 (7191), 51-55 (2008).</li><li>Liu, M. S., Long, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfluoroctylbromide+as+a+diagnostic+contrast+medium+in+gastroenterography.">Perfluoroctylbromide as a diagnostic contrast medium in gastroenterography.</a> Radiology. 122 (1), 71-76 (1977).</li><li>Kwiatkowska, K., Sobota, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signaling+pathways+in+phagocytosis.">Signaling pathways in phagocytosis.</a> Bioessays. 21 (5), 422-431 (1999).</li><li>Mitragotri, S., Lahann, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+approaches+to+biomaterial+design.">Physical approaches to biomaterial design.</a> Nat. Mater. 8 (1), 15-23 (2009).</li><li>Hoult, D. I., Richards, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+signal-to-noise+ratio+of+the+nuclear+magnetic+resonance+experiment.">The signal-to-noise ratio of the nuclear magnetic resonance experiment.</a> J. Magn. Reson. 24 (1), 71-85 (1976).</li><li>Kovacs, H., Moskau, D., Spraul, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryogenically+cooled+probes+-+a+leap+in+NMR+technology.">Cryogenically cooled probes - a leap in NMR technology.</a> Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 46 (2-3), 131-155 (2005).</li><li>Waiczies, H., Millward, J. M., Lepore, S., Infante-Duarte, C., Pohlmann, 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=Identification+of+Cellular+Infiltrates+during+Early+Stages+of+Brain+Inflammation+with+Magnetic+Resonance+Microscopy.">Identification of Cellular Infiltrates during Early Stages of Brain Inflammation with Magnetic Resonance Microscopy.</a> PLoS ONE. 7 (3), e32796 (2012).</li><li>Haacke, 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=.">.</a> Magnetic resonance imaging physical principles and sequence design. , (1999).</li></ol>

Este método de empregar 19 F / 1 H MRI para seguir o movimento de CC no nó de linfa dá a oportunidade de estudar os padrões de migração de células imunitárias in vivo. As células dendríticas são excelentes exemplos de rápida migração de células do sistema imunológico que são capazes de manobrar através de estruturas tridimensionais sem fortemente aderidos a substratos específicos 17. Embora a resolução espacial baixa (gama im) da técnica descrita não é co...

O rastreamento de células in vivo é um aspecto crucial em vários campos da biomedicina. Para isso, as técnicas de imagem não invasivas, que pode selectivamente células localizam ao longo de um período de tempo são extremamente valiosos. Antes do desenvolvimento de tridimensional ressonância magnética (IRM), o seguimento da migração de células imunitárias foi limitado a análises microscópicas ou biópsias de tecidos. Rastreamento celular com a ajuda da ressonância magnética ganhou imensa atenção nos últimos anos, não só para estudar o comportamento de células imunologistas imune in vivo, mas também para investigadores clínicos e de células estaminais. Durante meados dos anos 90, os primeiros estudos sobre as nanopartículas de óxido de ferro 1 iniciada uma cascata de acontecimentos para as células de rastreamento com ressonância magnética. Partículas de óxido de ferro reduzir o tempo de relaxamento MR (T2 *) das células marcadas e, assim, causar depleção de sinal em imagens por ressonância magnética. Partículas de óxido de ferro têm sido empregadas para rotular macrófagos 2, oligodendrocyte progenitors 3 e muitos outros tipos de células. Algumas destas partículas também têm sido clinicamente aprovado pela FDA para a rotulagem de vacinas celulares em pacientes com melanoma 4. Desde in vivo ou ex vivo de células rotulagem com partículas de óxido de ferro se baseia em um encurtamento do sinal T2 *, a qual pode ser também provocada por in vivo relacionados com susceptibilidade T2 * efeitos, tais como micro-hemorragias, depósitos de ferro ou bolhas de ar, pode ser difícil de identificar células marcadas in vivo a partir de outro fundo T2 * extinções de sinal 5. Neste artigo, descreve uma técnica para rastrear as células dendríticas (DC), in vivo, através do emprego de 19 F / 1 A imagiologia por ressonância magnética (MRI). Esta tecnologia de rastreamento de celular só foi introduzido em 2005, 6 anos após as primeiras aplicações reconhecidas para 19 F em MRI foram notificados 7. Uma adva importantentage de 19 F sobre óxido de ferro marcação celular partícula é a baixa ocorrência biológica de 19 F no tecido, o que torna possível rastrear células muito seletiva com imagens, basicamente, background-livres. Além disso, é possível sobrepor a F sinal MR 19 a partir de células marcadas transplantados com imagens anatómicas obtidas a partir de ressonância magnética convencional 1H. 19F / 1 H RM é, assim, bastante relevante para os estudos que investigam a migração de células in vivo. As células estudadas com este método são etiquetados com 19-F de partículas ricas. Perfluorocarbonetos sinteticamente derivados (PFC) que consistem principalmente de carbono e átomos de flúor são normalmente usados ​​para preparar as partículas. Estes compostos são insolúveis em água e devem ser emulsionados antes da aplicação in vitro ou in vivo. O tamanho habitual das partículas do PFC que tenham sido utilizados por outros grupos para in vivo de 19 experiências de acompanhamento F-RMvaria entre 100 nm e 245 nm 6,8-10. Temos, porém, que a eficiência de marcação das células dendríticas com perfluoro-15-coroa-éter-5 (PFCE) partículas aumenta com o aumento do tamanho de partícula (&gt; 560 nm) 11.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>REAGENTS</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>C57BL/6 mice</td>
 <td>Charles River, Berlin</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>RPMI</td>
 <td>Gibco</td>
 <td>21875-091</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>FBS Superior</td>
 <td>Biochrom AG</td>
 <td>S 0615</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>HEPES</td>
 <td>Gibco-Invitrogen</td>
 <td>15630-056</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Penicillin-Streptomycin</td>
 <td>Gibco</td>
 <td>15140-122</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>L-glutamine</td>
 <td>Gibco</td>
 <td>25030-024</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dulbecco's PBS</td>
 <td>Sigma Aldrich</td>
 <td>D8662</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>PFA</td>
 <td>Santa Cruz</td>
 <td>sc-281692</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Perfluoro-15-crown-5-ether </td>
 <td>ChemPur</td>
 <td>391-1996</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Pluronic F-68 </td>
 <td>Sigma Aldrich</td>
 <td>P5556</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Petri dishes (35 x 10 mm)</td>
 <td>VWR, Germany</td>
 <td>391-1996</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>27 &frac12; G syringes</td>
 <td>VWR, Germany</td>
 <td>612-0151</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Nylon cell strainers (100 &mu;m mesh) </td>
 <td>VWR, Germany</td>
 <td>734-0004</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>NMR tubes </td>
 <td>VWR, Germany</td>
 <td>634-0461</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>EQUIPMENT</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dissection tools</td>
 <td>FST</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>CO2 incubator </td>
 <td>Binder</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Small animal MR system</td>
 <td>Bruker Biospin</td>
 <td></td>
 <td>9.4T BioSpec 94/20 USR, ParaVision Acquisition and Processing Software</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1H/19F dual-tunable volume RF coil </td>
 <td>Rapid Biomed, W&uuml;rzburg, Germany</td>
 <td></td>
 <td>35 mm inner diameter, 50 mm length</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>19F spectroscopy coil </td>
 <td>in-house</td>
 <td></td>
 <td>tune/match loop coil, 4 turns, inner diameter 5 mm, 10 mm long, two capacitors for tuning and matching</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isoflurane inhalation system</td>
 <td>F&ouml;hr Medical Instruments GmbH</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Animal monitoring system Model 1025</td>
 <td>SA Instruments Inc., New York, USA</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

monitoring dendritic cell migration using 19f / 1h magnetic resonance imaging

Avanços contínuos nos métodos de imagem não invasivos, como a ressonância magnética (RM) tem melhorado muito a nossa capacidade de estudar os processos fisiológicos ou patológicos em organismos vivos. MRI também está provando ser uma ferramenta valiosa para capturar células transplantadas in vivo. Estratégias de rotulagem de células iniciais para utilização de agentes de contraste de MRI que influenciam os tempos de relaxação de RM (T1, T2, T2 *) e conduzem a um acessório (T1) ou depleção (T2 *) do sinal onde células marcadas estão presentes. T2 * agentes de melhoramento tais como ultrasmall agentes de óxido de ferro (USPIO) foram utilizados para estudar a migração de células e alguns têm sido aprovados pela FDA para uso clínico. A desvantagem de T2 * agentes é a dificuldade de distinguir a extinção do sinal criado pelas células rotuladas de outros artefatos, como coágulos de sangue, micro hemorragias ou bolhas de ar. Neste artigo, descrevemos uma técnica emergente para as células de monitoramento in vivo quebaseia-se na marcação das células com flúor (19F) ricos em partículas. Estas partículas são preparadas por emulsão de perfluorocarbono compostos (PFC) e, em seguida, utilizado para as células de etiqueta, que, posteriormente, pode ser visualizada, por 19 F RM. Vantagens importantes de PFC para o rastreamento de células in vivo incluem (i) a ausência de carbono ligado a 19 C, in vivo, o que proporciona então as imagens de fundo e livres de células completo selectivityand (ii) a possibilidade de quantificar o sinal de células por 19 F MR espectroscopia .

Dezoito de 21 horas após a aplicação intradérmica, 19 células dendríticas F-rotulada (DC) migram para o nó de linfa poplíteos de drenagem. O movimento de CC através dos canais linfáticos para o nó de linfa de drenagem politeal pode ser apreciado por sobrepondo as imagens anatómicas H 1 com as imagens DC 19 F (Figura 2A). Temos anteriormente relatado na migração dessas células in vivo, bem como o impacto de 19 tamanho de partícula em F-...

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Monitoring Dendritic Cell Migration using 19F / 1H Magnetic Resonance Imaging

Rastreamento de células usando MRI ganhou notável atenção nos últimos anos. Este protocolo descreve a marcação das células dendríticas com flúor (<sup&gt; 19</sup&gt; Partículas F)-ricos, em aplicação vivo destas células, e acompanhamento do alcance de sua migração para o linfonodo de drenagem com<sup&gt; 19</sup&gt; F /<sup&gt; 1</sup&gt; H ressonância magnética e<sup&gt; 19</sup&gt; F MRS.

Monitoramento da Migração de Células dendríticas usando<sup&gt; 19</sup&gt; F /<sup&gt; 1</sup&gt; H Ressonância Magnética

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