Name: in vivo imaging of tumor angiogenesis using fluorescence confocal videomicroscopy
Uploaded: 2013-09-11T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy at JoVE.com

1. Framställning av kontrastmedlet <ol><li> För FITC-dextran 70 kDa, är den dos injicerades 500 mg / kg (10 mg av FITC-dextran utspätt i 0,1 ml saltlösning till en mus med en vikt 20 g). </li><li> Agenten får inte utsättas för lång för ljus. För att undvika blekning, är det rekommenderat att täcka röret med aluminiumfolie. </li></ol> 2. Anestesi <ol><li> Möss sövdes genom en intraperitoneal injektion av en blandning av 01:04 av xylazin (Rompun 2%, Bayer, Puteaux, Frankrike) oc...

<ol>
	<li>Folkman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamental+concepts+of+the+angiogenic+process.">Fundamental concepts of the angiogenic process.</a> Curr Mol Med. 3 (7), 643-651 (2003).</li><li>Laemmel, E., Genet, M., Le Goualher, G., Perchant, A., Le Gargasson, J. F., Vicaut, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibered+confocal+fluorescence+microscopy+(Cell-viZio)+facilitates+extended+imaging+in+the+field+of+microcirculation.+A+comparison+with+intravital+microscopy.">Fibered confocal fluorescence microscopy (Cell-viZio) facilitates extended imaging in the field of microcirculation. A comparison with intravital microscopy.</a> J Vasc Res. 41 (5), 400-411 (2004).</li><li>Charnley, N., Donaldson, S., Price, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+angiogenesis.">Imaging angiogenesis.</a> Methods Mol Biol. 467, 25-51 (2009).</li><li>Faye, N., Fournier, L., Balvay, D., Taillieu, F., Cuenod, C., Siauve, N., Clement, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+contrast+enhanced+optical+imaging+of+capillary+leakage.">Dynamic contrast enhanced optical imaging of capillary leakage.</a> Technol Cancer Res Treat. 10 (1), 49-57 (2011).</li><li>Kurose, I., Kubes, P., Wolf, R., Anderson, D. C., Paulson, J., Miyasaka, M., Granger, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+nitric+oxide+production.+Mechanisms+of+vascular+albumin+leakage.">Inhibition of nitric oxide production. Mechanisms of vascular albumin leakage.</a> Circ Res. 73 (1), 164-171 (1993).</li><li>Faye, N. F. L., Balvay, D., Thiam, R., Orliaguet, G., Clement, O., Dewachter, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macromolecular+capillary+leakage+is+involved+in+the+onset+of+anaphylactic+hypotension.">Macromolecular capillary leakage is involved in the onset of anaphylactic hypotension.</a> Anesthesiology. , (2012).</li><li>Faye, N., Fournier, L., Balvay, D., Thiam, R., Orliaguet, G., Clement, O., Dewachter, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Macromolecular Capillary Leakage Is Involved in the Onset of Anaphylactic Hypotension. Anesthesiology. 117 (5), 1072-1079 (2012).</li><li>Tozer, G. M., Kanthou, C., Baguley, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disrupting+tumour+blood+vessels.">Disrupting tumour blood vessels.</a> Nat Rev Cancer. 5 (6), 423-435 (2005).</li><li>Ntziachristos, V., Schellenberger, E. A., Ripoll, J., Yessayan, D., Graves, E., Bogdanov, A., Josephson, L., Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+antitumor+treatment+by+means+of+fluorescence+molecular+tomography+with+an+annexin+V-Cy5.5+conjugate.">Visualization of antitumor treatment by means of fluorescence molecular tomography with an annexin V-Cy5.5 conjugate.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (33), 12294-12299 (2004).</li><li>Cuccia, D. J., Bevilacqua, F., Durkin, A. J., Merritt, S., Tromberg, B. J., Gulsen, G., Yu, H., Wang, J., Nalcioglu, O. <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+quantification+of+optical+contrast+agent+dynamics+in+rat+tumors+by+use+of+diffuse+optical+spectroscopy+with+magnetic+resonance+imaging+coregistration.">In vivo quantification of optical contrast agent dynamics in rat tumors by use of diffuse optical spectroscopy with magnetic resonance imaging coregistration.</a> Appl Opt. 42 (16), 2940-2950 (2003).</li></ol>

Studiet av tumörmikrocirkulationen har blivit avgörande för att förstå patofysiologin vid tumörtillväxt, spridning och terapisvar 1. Optisk avbildning är en av de tekniker som kan användas för att observera kapillärerna med användning av ett fluorescerande kontrastmedel och kvantifiera morfologisk (Funktionell kapillär densitet) och funktionella (index läckage) parametrar. Den fluorescensmikroskopi avbildning vi använde i denna studie har både fördelar och begrän...

Angiogenes är en komplex process 1 som innebär bildandet av nya blodkärl från redan existerande kärl. Patologiska förändringar i vävnadsmikrocirkulationen, som består av arterioler, kapillärer och venoler, är inblandade i ett stort antal sjukdomar som cancer, inflammation, eller diabetes. Det är därför viktigt att utveckla metoder för att kvantitativt bedöma mikrokärls struktur och funktion. Imaging möjliggör studier av mikrokärl i en icke-eller mikro-invasivt sätt, i realtid och in vivo, och upprepade mätningar över tiden i samma djur 2. För närvarande är dynamisk kontrastförstärkt (DCE) imaging 3 används ofta för att bedöma vävnadsmikrocirkulation. Dynamisk kontrastförstärkt avbildning är en teknik som följer med tiden biodistributionen av ett spårämne injiceras intravenöst. Från detta förvärv kan kvantitativa parametrar utvinnas reflekterande vävnads vaskularisering. DCE-avbildninghar oftast med CT, MR eller ultraljud. Men dessa avbildningstekniker tillåter inte direkt visning av mikrokärl, eftersom deras upplösning, annat än med hjälp av särskilda experimentella enheter, oftast förblir makroskopisk. I detta papper, föreslår vi att studera tumörkärlen på mikroskopisk skala och in vivo med hjälp av dynamisk kontrastförstärkt optisk avbildning, med fibered konfokal videomikroskopi. Vi använde ett makromolekylärt kontrastmedel (FITC-dextran) som förblir enbart inom fartyg eller läckage genom den endoteliala barriären till interstitium, enligt dess molekylvikt och de egenskaper hos endotelet i vävnaden undersökts 4. Detta tillät studiet av både mikrokärlsstruktur, genom att korrekt avgränsa fartyg, och kapillär permeabilitet, genom att läcka och ansamlas i interstitium.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td>Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue number</td>
 <td>Comments (optional)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Insulin serynge 
 Myjector 1ml 
 29G</td>
 <td>Terumo Europe </td>
 <td>BS-05M2913</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fluorescein isothiocyanate-dextran 70 kDa </td>
 <td>Sigma-Aldrich</td>
 <td>01619HH</td>
 <td>100 mg/mL 
 diluted in saline</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fibered confocal videomicroscopy</td>
 <td>Cellvizio - MaunaKea Technologies</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Calibration and Cleaning Kit for LEICAFCM1000</td>
 <td>Leica Microsystems</td>
 <td>LSU-488</td>
 <td>Store at 4 &deg;C</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Probe ProFlexTM Z</td>
 <td>MaunaKea Technologies</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mosaicing software</td>
 <td>MaunaKea Technologies</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Vessel detection software</td>
 <td>MaunaKea Technologies</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

in vivo imaging of tumor angiogenesis using fluorescence confocal videomicroscopy

Fibered konfokal fluorescens bildåtergivning in vivo med ett fiberoptiskt knippe använder samma princip som fluorescerande konfokalmikroskopi. Den kan excitera fluorescerande in situ-element genom de optiska fibrerna, och sedan spela in några av de emitterade fotonerna, via samma optiska fiber. Ljuskällan är en laser som sänder det exciterande ljuset genom ett element i fiberknippet och när den skannar över provet, återskapar en bild pixel för pixel. Eftersom den här analysen är mycket snabb, genom att kombinera den med dedikerade bildbehandlingsprogram, kan bilder i realtid med en frekvens på 12 bilder / sek uppnås. Vi utvecklade en teknik för att kvantitativt karakterisera kapillär morfologi och funktion, med hjälp av en konfokala fluorescens videomikroskopi enhet. Det första steget i vårt experiment var att registrera 5 sec filmer i de fyra kvadranterna av tumören för att visualisera det kapillära nätverket. Samtliga filmer har bearbetats med hjälp av programvara (ImageCell, Mauna Kea Technology, Paris Frankrike) som utför en automatisk segmentering av fartyg runt en vald diameter (10 mikrometer i vårt fall). Således kan vi kvantifiera &quot;funktionell kapillär densitet&quot;, som är förhållandet mellan den totala kärlet området och den totala ytan av bilden. Denna parameter var en surrogatmarkör för mikrovaskulära densitet, vanligtvis mäts med användning av patologiverktyg. Det andra steget var att spela in filmer i tumören under 20 minuter för att kvantifiera läckage av det makromolekylära kontrastmedel genom kapillärväggen i interstitium. Genom att mäta förhållandet av signalintensiteten i interstitium över det i kärlen, var en &quot;index läckage&quot; som erhållits, i egenskap av en surrogatmarkör för kapillär permeabilitet.

Med hjälp av data som samlats in, kan vi kvantitativt analysera olika parametrar som speglar mikrocirkulationen. Vi studerade in vivo den perifera vaskulära nätverket av en kolontumör implanterades i BALB-c-möss med användning av en fibered konfokal fluorescens videomikroskopi systemet (Cellvizio, Maunakea Technology, Paris, Frankrike 2), efter injektion av en makromolekylär fluorescerande kontrastmedlet fluoresceinisotiocyanat-dextran ( FITC-dextran) med en moleky...

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy at JoVE.com

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

I detta papper presenterar vi en metod för att analysera tumörmikrokärl in vivo med hjälp av dynamisk kontrastförstärkt fluorescens videomikroskopi. Två kvantitativa parametrar förvärvats: funktionell kapillär densitet återspeglar kärl av tumören, och index läckage återspeglar leakiness av endothelial väggen.

In vivo avbildning av blodkärl i tumören med hjälp av fluorescens Confocal videomikroskopi

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

In vivo Near Infrared Fluorescence NIRF Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravaskulär Molecular Imaging av inflammatoriska plack, en multimodal metod för avbildning av åderförkalkning

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading ...

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

In vivo bioluminescence avbildning av tumör Hypoxi Dynamics i bröstcancer metastaser i hjärnan i en musmodell

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Stereotactic Intracranial Implantation and In vivo Bioluminescent Imaging of Tumor Xenografts in a Mouse Model System of Glioblastoma Multiforme

Stereotaktisk Intrakraniell Implantation och<em&gt; In vivo</em&gt; Bioluminescent avbildning av tumörxenografter i en musmodell system för glioblastoma multiforme

Glioblastoma multiforme (GBM) is a high-grade primary brain cancer with a median survival of only 14.6 months in humans despite standard tri-modality ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Multi-modal Imaging av angiogenes i en Naken råtta modell av bröstcancer skelettmetastaser med magnetkamera, Volumetric datortomografi och ultraljud

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel High-resolution In vivo Imaging Technique to Study the Dynamic Response of Intracranial Structures to Tumor Growth and Therapeutics

A Novel Högupplöst<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging teknik för att studera dynamiska svaret för intrakraniell Structures till tumörtillväxt och Therapeutics

We have successfully integrated previously established Intracranial window (ICW) technology 1-4 with intravital 2-photon confocal microscopy to develop a ...

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19 F MRI för Cell Tracking

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

In Vivo Optisk avbildning av hjärntumörer och Artrit med fluorescerande SAPC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent ...

Validation of Nanobody and Antibody Based In Vivo Tumor Xenograft NIRF-imaging Experiments in Mice Using Ex Vivo Flow Cytometry and Microscopy

Validation of Nanobody and Antibody Based In Vivo Tumor Xenograft NIRF-imaging Experiments in Mice Using Ex Vivo Flow Cytometry and Microscopy

Validering av Nanobody och antikroppsbaserade<em&gt; In Vivo</em&gt; Tumör Xenograft NIRF-imaging Experiment i möss med användning<em&gt; Ex vivo</em&gt; Flödescytometri och mikroskopi

This protocol outlines the steps required to perform ex vivo validation of in vivo near-infrared fluorescence (NIRF) xenograft imaging experiments in mice ...

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

In vivo Dynamisk av näthinnan microglial Aktivering Under neurodegeneration: Confocal oftalmoskopiska Imaging och Cell morfometri i mus Glaukom

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Rose Bengal Photothrombosis av Confocal optisk avbildning<em&gt; In Vivo</em&gt;: En modell av enda kärl Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...