Name: in vivo 19f mri for cell tracking
Uploaded: 2013-11-25T21:10:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo 19F MRI for Cell Tracking at JoVE.com

Vi ønsker å takke Nadine Henn og Arend Heerschap for deres verdifull hjelp. Dette arbeidet ble støttet av Nederland Institute of Regenerative Medicine (NIRM, FES0908), EUs FP7 program ENCITE (HELSE-F5-2008-201842) og TargetBraIn (HELSE-F2-2012-279017), et stipend fra Volkswagen Foundation ( I/83 443), den nederlandske organisasjonen for Scientific Research (VENI 700.10.409 og Vidi 917.76.363), ERC (Advanced Grant 269 019), og Radboud University Nijmegen Medical Centre (AGIKO-2008-2-4).

Merk: Alle eksperimenter og prosedyrer som involverer dyr må utføres i samsvar med relevante etiske retningslinjer og i samsvar med standard dyr omsorg og humane krav. En. Cell Merking (Standard protokoll med Coincubation) <ol><li> Legg 19 F etikett 8 til umodne DC i en konsentrasjon på 4 mg/10 6-celler (i 2 ml medium). Virvle forsiktig for å blande. </li><li> Inkuber cellene med etiketten for tre dager før modning og høsting DCS. </li><li> Samle DCS ...

<ol>
	<li>Srinivas, 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=Imaging+of+cellular+therapies.">Imaging of cellular therapies.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 62, 1080-1093 (2010).</li><li>de Vries, I. J., 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, 1407-1413 (2005).</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=MRI+for+quantitative+in+vivo+cell+tracking.">MRI for quantitative in vivo cell tracking.</a> Trends Biotechnol. 28, 363-370 (2010).</li><li>Ruiz-Cabello, J., Barnett, B. P., Bottomley, P. A., Bulte, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorine+(19F)+MRS+and+MRI+in+biomedicine.">Fluorine (19F) MRS and MRI in biomedicine.</a> NMR Biomed. 24, 114-129 (2011).</li><li>Stoll, G., Basse-Lusebrink, T., Weise, G., Jakob, P. <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+inflammation+using+19F-magnetic+resonance+imaging+and+perfluorocarbons.">Visualization of inflammation using 19F-magnetic resonance imaging and perfluorocarbons.</a> Wires Nanomed. Nanobiol. 4, 438-447 (2012).</li><li>Srinivas, M., Boehm-Sturm, P., Figdor, C. G., de Vries, I. J., Hoehn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Labeling+cells+for+in+vivo+tracking+using+(19)F.">Labeling cells for in vivo tracking using (19)F.</a> MRI. Biomaterials. 33, 8830-8840 (2012).</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, 983-987 (2005).</li><li>Srinivas, 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=Customizable,+multi-functional+fluorocarbon+nanoparticles+for+quantitative+in+vivo+imaging+using+19F+MRI+and+optical+imaging.">Customizable, multi-functional fluorocarbon nanoparticles for quantitative in vivo imaging using 19F MRI and optical imaging.</a> Biomaterials. 31, 7070-7077 (2010).</li><li>Boehm-Sturm, P., Mengler, L., Wecker, S., Hoehn, M., Kallur, T. <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+tracking+of+human+neural+stem+cells+with+19F+magnetic+resonance+imaging.">In vivo tracking of human neural stem cells with 19F magnetic resonance imaging.</a> PLoS One. 6, e29040 (2011).</li><li>Srinivas, 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=In+vivo+cytometry+of+antigen-specific+t+cells+using+(19)F.">In vivo cytometry of antigen-specific t cells using (19)F.</a> MRI. Magn. Reson. Med. , (2009).</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, 725-734 (2007).</li><li>Mangala Srinivas, E. T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+labeling+and+quantification+for+nuclear+magnetic+resonance+techniques.">Cellular labeling and quantification for nuclear magnetic resonance techniques.</a> US patent. , (2007).</li><li>Boehm-Sturm, P., Pracht, E. D., Aswendt, M., Henn, N., Hoehn, 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> Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. , (2012).</li><li>Insko, E. K., Bolinger, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+of+the+Radiofrequency+Field.">Mapping of the Radiofrequency Field.</a> J. Magn. Res. A. 103, 82-85 (1993).</li><li>Haacke, E. M., Brown, R. W., Thompson, M. R. <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><li>Scheffler, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pictorial+description+of+steady-states+in+rapid+magnetic+resonance+imaging.">A pictorial description of steady-states in rapid magnetic resonance imaging.</a> Concepts Magn. Res. 11, 291-304 (1999).</li><li>Firbank, M. J., Coulthard, A., Harrison, R. M., Williams, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+two+methods+for+measuring+the+signal+to+noise+ratio+on+MR+images.">A comparison of two methods for measuring the signal to noise ratio on MR images.</a> Phys. Med. Biol. 44, 261-264 (1999).</li><li>de Chickera, S. N., 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=Labelling+dendritic+cells+with+SPIO+has+implications+for+their+subsequent+in+vivo+migration+as+assessed+with+cellular+MRI.">Labelling dendritic cells with SPIO has implications for their subsequent in vivo migration as assessed with cellular MRI.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 6, 314-327 (2011).</li></ol>

Protokollen er beskrevet her beskriver den generelle fremgangsmåten for in vivo 19 F MR celle sporing. Til tross for de beskrevne ko-inkubasjon metoden, er det flere forskjellige protokoller for merking av celler med en 19 F middel. Imidlertid er co-inkubering oftest brukt, og kan bli ytterligere optimalisert for eksempel ved tilsetning av transfeksjon midler 6. Selve cellemerking protokoll vil være avhengig av celletype. Kun hovedmerkingsfremgangsmåten er beskrevet ...

In vivo-celle sporing er viktig for optimalisering og overvåking av cellulære terapeutika en. På grunn av sin ikke-invasiv art, bildebehandling gir gode muligheter for å overvåke celler in vivo. Magnetisk resonanstomografi (MRI) er uavhengig av ioniserende stråling og gjør det mulig for en overlegen bildeoppløsning og iboende bløtvev kontrast. Har allerede blitt brukt MRI-baserte celle sporing klinisk å følge dendrittiske celler i melanompasienter 2. Vanlige klinisk MRI blir utført på en H kjernen, til stede i mobil vann i vev. Det er også mulig å utføre MRI på andre aktive atomkjerner, slik som 13 C, 19 C og 23 Na. Imidlertid har kun 19 F MR blitt brukt med hell til in vivo celle sporing som det gir den høyeste følsomhet etter en H. Fraværet av MRI-detekterbart endogent 19 F i vev tillater høyt signal selektivitet forpåvisning av eksogene 19 F kontrastmidler og tillater kvantifisering av fluor konsentrasjon direkte fra bildedataene. For en detaljert diskusjon om 19 F MR, se 3-5. Et sentralt spørsmål med 19 F MR er behovet for å utvikle og optimalisere egnede 19 F celle etiketter, selv om flere etiketter har blitt utviklet, med en trend mot multimodale agenter seks. Protokollen som beskrives her er basert på studier av våre grupper 7-9, inkludert de første artiklene som er beskrevet in vivo-kvantitativ 19 F MRI-baserte celle sporing 10,11. Den generelle fremgangsmåte fra celle sporing ved hjelp av 19F MRI er oppsummert i figur 1. Vi beskriver en generell protokoll for merking og avbildning av dendrittiske celler (DCS) ved hjelp av en skreddersydd perfluorkarbonene kontrastmiddel åtte. Den bilde protokollen er generelt gjelder forskjellige celletyper, etiketter og dyremodeller. Dencelletype og dyremodell som er beskrevet her bør kun tas som et eksempel, og dermed har vi ikke gi detaljer om cellen isolasjon og merking, men heller fokusere på bilde protokollen. Modifikasjoner vil være nødvendig for hver etikett, celletype, dyremodell, og bildeoppsettet, og disse kan finnes i litteraturen, eller kan ha behov for å bli optimalisert av forskerne. Noen vanlige modifikasjoner er inkludert i diskusjonen.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>MFCD00131855</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>TFA</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>76-05-1 </td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ketamine (Ketavet)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>778-551</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Xylazine (Rompun)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>QN05 cm92</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ophtosan </td>
			<td>Produlab Pharma</td>
			<td>2702</td>
			<td>eye ointment</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Material name </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>MRI scanner</td>
			<td>Bruker Biospec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>NMR spectrometer</td>
			<td>Bruker Biospec</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

in vivo 19f mri for cell tracking

In vivo 19 F MR tillater kvantitativ celle sporing uten anvendelse av ioniserende stråling. Det er en ikke-invasiv teknikk som kan anvendes på mennesker. Her beskriver vi en generell protokoll for celle merking, bildebehandling, og bildebehandling. Teknikken er anvendelig til ulike celletyper og dyremodeller, men her fokuserer vi på en typisk mus modell for sporing murine immunceller. De viktigste sakene for celle merking er beskrevet, da disse er relevante for alle modeller. På samme måte blir hovedavbildningsparametre som er oppført, men det vil variere noe avhengig av MRI-systemet og den enkelte installasjon. Til slutt tar vi med et bilde behandlingsprotokoll for kvantifisering. Variasjoner for dette, og andre deler av protokollen, er vurdert i diskusjonskapittelet. Basert på den detaljerte prosedyren er beskrevet her, vil brukeren må tilpasse protokollen for hver bestemt celletype, celle etiketten, dyremodell, og bildebehandling oppsett. Legg merke til at protocol kan også være tilrettelagt for menneskelig bruk, så lenge kliniske restriksjoner er oppfylt.

Her vi viser typiske resultater for en protokoll som involverer overføring av 19 F-merkede celler homing av en drenerende lymfeknute. Figur 2 viser en 19F NMR-spektrum av 10 6 merkede celler ved hjelp av et TFA referanse. Den bilde oppsett ble utført som beskrevet i protokollen (figur 3). For in vivo avbildning, benyttet en referanse bestående av en forseglet sylinder med den samme anvendte markør for celler som er lagt inn mellom føttene t...

Watch this Scientific Journal Video about In vivo 19F MRI for Cell Tracking at JoVE.com

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

Vi beskriver en generell protokoll for in vivo-celle sporing ved hjelp av MRI i en musemodell med ex vivo merkede celler. En typisk protokoll for celle merking, image oppkjøpet prosessering og kvantifisering er inkludert.

In vivo 19 F MR for 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. ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Sequential In vivo Imaging of Osteogenic Stem/Progenitor Cells During Fracture Repair

Sekvensiell<em&gt; In vivo</em&gt; Imaging av osteogent Stem / stamceller under brudd Repair

Bone turns over continuously and is highly regenerative following injury. Osteogenic stem/progenitor cells have long been hypothesized to exist, but in ...

Candida albicans Biofilm Development on Medically-relevant Foreign Bodies in a Mouse Subcutaneous Model Followed by Bioluminescence Imaging

Candida albicans Biofilm Development on Medically-relevant Foreign Bodies in a Mouse Subcutaneous Model Followed by Bioluminescence Imaging

Candida albicans Biofilm Development på medisinsk-relevante Fremmedlegemer i en mus Subkutan Model Etterfulgt av Bioluminesens Imaging

Candida albicans biofilm development on biotic and/or abiotic surfaces represents a specific threat for hospitalized patients. So far, C. albicans ...

Non-fluoroscopic Catheter Tracking for Fluoroscopy Reduction in Interventional Electrophysiology

Non-gjennomlysning kateter Tracking for Gjennomlysning Reduksjon i Intervensjonselektro

A technological platform (MediGuide) has been recently introduced for non-fluoroscopic catheter tracking. In several studies, we have demonstrated that ...

In Vivo Imaging and Tracking of Technetium-99m Labeled Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Equine Tendinopathy

In Vivo Imaging and Tracking of Technetium-99m Labeled Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells in Equine Tendinopathy

In vivo avbilding og sporing av Technetium-99m Merket Bone Marrow stamceller i Equine tendinopati

Recent advances in the application of bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSC) for the treatment of tendon and ligament injuries in the horse suggest ...

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

Use of Ultra-high Field MRI in Small Rodent Models of Polycystic Kidney Disease for In Vivo Phenotyping and Drug Monitoring

Bruk av Ultra-high Feltet MR i smågnager modeller av Polycystisk nyresykdom for<em&gt; I Vivo</em&gt; Fenotyping and Drug Monitoring

Several in vivo pre-clinical studies in Polycystic Kidney Disease (PKD) utilize orthologous rodent models to identify and study the genetic and molecular ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Studerer Bukspyttkjertelkreft Stem Cell Kjennetegn for å utvikle nye behandlingsstrategier

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

Nedbryting av museceller fra menneske tumorxenotransplantater forbedrer Nedstrøms Analyse av Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

In Vivo Tracking of Edema Development and Microvascular Pathology in a Model of Experimental Cerebral Malaria Using Magnetic Resonance Imaging

In vivo- sporing av ødemutvikling og mikrovaskulær patologi i en modell av eksperimentell cerebral malaria ved hjelp av magnetisk resonans-bildebehandling

Cerebral malaria is a sign of severe malarial disease and is often a harbinger of death. While aggressive management can be life-saving, the detection of ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

I Vivo Evaluering av brudd Callus utvikling i bein Healing i mus bruker en MRI-kompatibel Osteosynthesis enhet for musen Femur

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Whole-brain Segmentation and Change-point Analysis of Anatomical Brain MRI&#8212;Application in Premanifest Huntington's Disease

Whole-brain Segmentation and Change-point Analysis of Anatomical Brain MRIÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã‚ÂApplication in Premanifest Huntington's Disease

Hele-hjerne segmentering og viser analyse av anatomiske hjernen MRI-programmet i Premanifest Huntingtons sykdom

Recent advances in MRI offer a variety of useful markers to identify neurodegenerative diseases. In Huntington&#39;s disease (HD), regional brain atrophy ...