Name: in vivo optical imaging of brain tumors and arthritis using fluorescent sapc-dops nanovesicles
Uploaded: 2014-05-02T14:00:00
Duration: 9 min 4 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles at JoVE.com

وأيد هذا العمل في جزء من المعاهد الوطنية للصحة / NCI عدد المنح 1R01CA158372-01 (لتشى) ودواء جديد مفتاح الدولة منح المشروع عدد 009ZX09102-205 (لتشي). وقدمت مساعدة الكتابة من قبل الدكتور جودي Racadio، وبتمويل من جامعة سينسيناتي قسم أمراض الدم والأورام. Vontz مختبر التصوير الأساسية (VCIL) في كلية الطب في جامعة سينسيناتي.

بيان أخلاقيات استخدام الحيوانات. تمت الموافقة على جميع الدراسات على الحيوانات من قبل اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام جامعة سينسيناتي (عدد بروتوكول IACUC: 11-05-05-02) ومؤسسة أبحاث مستشفى سينسيناتي للأطفال (رعاية الحيوان رقم ضمان A3108-01). اتبعت كل التجارب التي تنطوي على الفئران المبادئ التوجيهية رعاية الحيوان من جامعة سينسيناتي ومؤسسة سينسيناتي للأطفال بحوث مستشفى. 1. إعداد نماذج حيوانية ملاحظة: تم استخدام ثلاثة نماذج حيوانية مختلفة الموضحة أدناه في دراسات سابقة لدينا: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مثلي ورم الدماغ الماوس: استخدام نو / نو الفئران الإناث athymic التي تم حقنها بخلايا intracranially U87-ΔEGFR لوك الإنسان. هذه الفئران وضع الورم العدوانية تظهر ملامح نموذجية من ورم أرومي دبقي الإنسان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نماذج الدماغ ورم الماوس المعدلة وراثيا 13: تولد MUT3 (GFAP-لجنة المساواة العرقية؛ Nf1loxP / +؛ Trp53 / +) ذكور الفئران مع Trp53loxP/loxP؛ الإناث PtenloxP / loxP لتوليد الفئران Mut6 (GFAP-لجنة المساواة العرقية؛ Nf1loxP / +؛ Trp53-/loxP؛ PtenloxP / +). الحفاظ على الفئران MUT3 في B6CBAF1 / J سلالة الفئران عن طريق تربية MUT3 الذكور مع الإناث الفئران B6CBAF1 / J. التركيب الوراثي للفئران بين P9 وP12 والتأكد من المورثات بعد حصاد أنسجتها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> K / BXN التهاب المفاصل: الفئران استخدام C57BL/6J التي تم تدار الغشاء البريتونى مع 150 ميكرولتر من الأمصال KRN س NOD الفئران F1. هذه الفئران تطوير التهاب المفاصل 24 إلى 48 ساعة بعد الحقن الأمصال. يتم إجراء التصوير من الفئران التهاب المفاصل في اليوم التالي 7 الإدارة الأمصال، وهي نقطة الوقت الذي تبدي الفئران التهاب المفاصل العيانية العلني. يجب أن يتم تقييم الفئران باستخدام المعايير الموضحة في الخطوة التالية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم الفئران لالتهاب المفاصل العيانية باستخدام مؤشر نظام التسجيل العيانية التهاب المفاصل كما يلي: 0 = لا يمكن كشفها التهاب المفاصل، 1 = تورم و / أو احمرار أو مخلب رقم واحد، 2 = اثنين من المفاصل المعنية، 3 = ثلاثة مفاصل involVED، و 4 = التهاب المفاصل الحاد من مخلب بأكمله وأرقام. يتم استخدام نظام التسجيل التهاب المفاصل لتحديد عدد من المفاصل المتضررة وشدة التهاب المفاصل في الكفوف الماوس. حتى الفئران فقا لأعلى درجة ممكنة التهاب المفاصل نادرا ما تظهر علامات من الجمود. ومع ذلك، والتهاب المفاصل هو 3x/week والفئران المراقبة في الألم المفرط (مثل الجمود الشديد من الكفوف منتفخة أن يمنع الغذاء واستهلاك المياه) يتم التضحية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملاحظة: سوائل حقن في الوريد IV ذيل الماوس حافظت العقم في كافة مراحل التجربة. وتستخدم نظيفة، معقمة، المحاقن وقوارير لإعداد الحل الدراسة والإدارة. </li></ol></li></ol> 2. إعداد fluorescently المسمى-SapC-DOPS Nanovesicles <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تم إنتاج البروتين المؤتلف مع SapC بالضبط تسلسل SapC الإنسان في E.: SapC إنتاج البروتين الخلايا القولونية كما هو موضح سابقا مع بعض التعديلات 4.وقد عجلت SapC بواسطة الإيثانول تليها عالية الأداء اللوني السائل التنقيات. بعد تجفيد، وSapC الجافة المستخدمة وتقرر التركيز من خلال وزنه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط البروتين SapC كما هو موضح سابقا 7،10،11. مزيج DOPS (0.18 ملغ) وجنة الأوراق المالية (0.03 ملغ) في أنبوب زجاجي واستخدام غاز النيتروجين لتتبخر المذيبات الدهنية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة SapC مسحوق البروتين (0.32 ملغ) إلى الخليط، وتعليق الخليط الجاف في 1 مل من برنامج تلفزيوني العازلة وحمام يصوتن لمدة 15 دقيقة كما هو موضح سابقا 7،10،11. ثم تمرير تعليق من خلال عمود Sephadex G25 (PD-10) لإزالة الصبغة الحرة لجنة الأوراق المالية. الإثارة وانبعاث ماكسيما المنتج النهائي، أي nanovesicles SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية، هي 653 نانومتر و 677 نانومتر، على التوالي. </li></ol> 3. التصوير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام ورم في المخ والتهاب المفاصل نماذج الماوس (المذكورة أعلاه في الخطوة 1) لاختبار نظام MAROI. تخدير الفئران لإحداث مع 2٪ isoflurane و. 1-2٪ isoflurane وغير maintaINED لمدة الإجراء التصوير. وباستمرار وبلطف تسليمها الهواء الدافئ الى غرفة التصوير لمدة التصوير. يتم تطبيق حبة صغيرة من مرهم معقم الدموع الاصطناعية إلى كل عين من الفأرة وذلك لتغطية وترطيب العين. وضع الفئران في النظام MARS عن طريق وضع الفئران في موقف ضعيف مع العمود الفقري لها في البداية توجه نحو الكاميرا (الشكل 1). معايرة فيلم الدعم ° MARS 380 ووضع مؤشر الماوس باستخدام برنامج التناوب في علامة التبويب بروتوكول بروكر MI. الحصول على الصور من الفئران خط الأساس قبل إدارة SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية على النحو المبين أدناه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضخ 200 ميكرولتر من SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية عن طريق الوريد إلى الوريد ذيل الفأر. إدارة للسيطرة على الفئران والفئران الحاملة للورم في المفاصل أو الدماغ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الصورة الفئران حقن 24 آخر ساعة ومرة ​​أخرى في 7-9 أيام بعد الحقن عن طريق اتخاذ مضان (25 ثانية زمن التعرض) والأشعة السينية (10 ثانية زمن التعرض) طالسحراء في 10 ° زيادات على مدار 380 درجة، وخلق تداخل طفيف لضمان عدم وجود ثغرات في بيانات التناوب. باستخدام البرمجيات بروكر MI، ركب الفلورسنت على صور الأشعة السينية للتوطين التشريحية. </li></ol> 4. تحليل الصور <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم مستطيل ROI تشمل عرض مجال الرؤية (فوف) من موقع المرض (ورم والتهاب المفاصل). يجب أن يكون العائد على الاستثمار كبيرة بما يكفي للحفاظ على ميزة المرض داخل مجال الرؤية بينما يتحرك الحيوان في مسار 380 درجة دوران. بالنسبة للفئران ورم في المخ (نماذج مثلي والمعدلة وراثيا)، استخدم نفس العائد على الاستثمار مستطيلة على كل نموذج الورم وثلاثة (3) السيطرة على الفئران كل منها بالنسبة لجميع النقاط الزمنية (خط الأساس، على مدار 24 ساعة، و 9 أيام). يتم الاحتفاظ المواقع من العائد على الاستثمار مستطيلة لكل الماوس فوق كل نقطة زمنية من خلال الاستفادة من المعالم التشريحية على المناظرة صور الأشعة السينية كل الحيوان. يجب أيضا معلما التشريحية (ق) التي تم تحديدها على نموذج الورم استخدامها لجيش التحرير الشعبى الصينىCE رويس مستطيلة متطابقة حول ضوابط كل نموذج منها. معالم التشريحية المحددة على صور الأشعة السينية مما يسمح لوضع ROI متسقة تشمل قاعدة الجمجمة والجانب الخلفي من القوس الوجني. وتصور أنها على اليمين واليسار الجمجمة الجانبي في الصورة الخلفي الأمامي (PA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الطرح خلفية التلقائي، تحديد متوسط ​​كثافة مضان لكل صورة. تحويل الصور إلى مضان الفوتونات / ثانية / مم 2 باستخدام برامج التصوير بروكر MI. رسم القيم مضان بوصفها وظيفة من زوايا التصوير، وتطبيق كما يمنع الخطأ الانحراف المعياري للقيم مضان متوسط ​​تم الحصول عليها من السيطرة على الفئران باستخدام إكسل أو برنامج الرسوم البيانية الأخرى. </li></ol>

<ol>
	<li>Pizzonia, 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=Multimodality+animal+rotation+imaging+system+(Mars)+for+in+vivo+detection+of+intraperitoneal+tumors.">Multimodality animal rotation imaging system (Mars) for in vivo detection of intraperitoneal tumors.</a> Am J Reprod Immunol. 67, 84-90 (2012).</li><li>Al-Mehdi, A. B., 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=Increased+depth+of+cellular+imaging+in+the+intact+lung+using+far-red+and+near-infrared+fluorescent+probes.">Increased depth of cellular imaging in the intact lung using far-red and near-infrared fluorescent probes.</a> Int J Biomed Imaging. , (2006).</li><li>Gertner-Dardenne, 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=Lipophilic+fluorochrome+trackers+of+membrane+transfers+between+immune+cells.">Lipophilic fluorochrome trackers of membrane transfers between immune cells.</a> Immunol Invest. 36, 665-685 (2007).</li><li>Qi, X., 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=Functional+human+saposins+expressed+in+Escherichia+coli.+Evidence+for+binding+and+activation+properties+of+saposins+C+with+acid+beta-glucosidase.">Functional human saposins expressed in Escherichia coli. Evidence for binding and activation properties of saposins C with acid beta-glucosidase.</a> J Biol Chem. 269, 16746-16753 (1994).</li><li>Wang, Y., Grabowski, G. A., Qi, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phospholipid+vesicle+fusion+induced+by+saposin.">Phospholipid vesicle fusion induced by saposin.</a> C. Arch Biochem Biophys. 415, 43-53 (2003).</li><li>Qi, X., Chu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusogenic+domain+and+lysines+in+saposin.">Fusogenic domain and lysines in saposin.</a> C. Arch Biochem Biophys. 424, 210-218 (2004).</li><li>Qi, X., 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=Cancer-selective+targeting+and+cytotoxicity+by+liposomal-coupled+lysosomal+saposin+C+protein.">Cancer-selective targeting and cytotoxicity by liposomal-coupled lysosomal saposin C protein.</a> Clin Cancer Res. 15, 5840-5851 (2009).</li><li>Kaimal, V., 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=Saposin+C+coupled+lipid+nanovesicles+enable+cancer-selective+optical+and+magnetic+resonance+imaging.">Saposin C coupled lipid nanovesicles enable cancer-selective optical and magnetic resonance imaging.</a> Mol Imaging Biol. 13, 886-897 (2011).</li><li>Lu, K., 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=Toll-like+receptor+4+can+recognize+SapC-DOPS+to+stimulate+macrophages+to+express+several+cytokines.">Toll-like receptor 4 can recognize SapC-DOPS to stimulate macrophages to express several cytokines.</a> Inflamm Res. 60, 153-161 (2011).</li><li>Qi, X., 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=Saposin+C+coupled+lipid+nanovesicles+specifically+target+arthritic+mouse+joints+for+optical+imaging+of+disease+severity.">Saposin C coupled lipid nanovesicles specifically target arthritic mouse joints for optical imaging of disease severity.</a> PLoS One. 7, (2012).</li><li>Abu-Baker, S., Chu, Z., Stevens, A. M., Li, J., Qi, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytotoxicity+and+selectivity+in+skin+cancer+by+SapC-DOPS+nanovesicles.">Cytotoxicity and selectivity in skin cancer by SapC-DOPS nanovesicles.</a> Journal of Cancer Therapy. 3, 321-326 (2012).</li><li>Wojton, 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=Systemic+delivery+of+SapC-DOPS+has+antiangiogenic+and+antitumor+effects+against+glioblastoma.">Systemic delivery of SapC-DOPS has antiangiogenic and antitumor effects against glioblastoma.</a> Mol Ther. 21, 1517-1525 (2013).</li><li>Kwon, C. 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=Pten+haploinsufficiency+accelerates+formation+of+high-grade+astrocytomas.">Pten haploinsufficiency accelerates formation of high-grade astrocytomas.</a> Cancer Res. 68, 3286-3294 (2008).</li></ol>

ليس هناك شيء في الكشف عنها.

تحديد دقيق للموقع وحجم الأورام الصلبة وبؤر التهابات الروماتيزمية في ظروف حرجة لتنفيذ العلاج المناسب ومتابعة تطور المرض أو مغفرة. في حين والاستراتيجيات الحالية قيمة التصوير (أشعة X؛ التصوير بالرنين المغناطيسي؛ الموجات فوق الصوتية؛ الأشعة السينية التصوير المقطعي) توفير تقييمات غير مكتملة من حالة المرض. على سبيل المثال، يتم تقييم الضرر مشترك التهاب المفاصل عادة من قبل الأشعة السينية، الذي يقدم معلومات عن الهيكل العظمي ولكن ليس على التهاب الأنسجة الرخوة والدمار، سمة من المراحل المبكرة من المرض. طريقة MAROI المقدمة هنا يجمع بين مزايا كل من الأشعة السينية وطرائق التصوير الأنسجة الرخوة متطورة (مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو الموجات فوق الصوتية) في منصة متكاملة، وأبسط موسع يسمح أيضا لرسم الخرائط 3D الكامل وإعادة بناء الأنسجة المريضة أو عضو في الحيوانات الصغيرة مثل الفئران. هذا الأسلوب يستفيد من تقارب انتقائية سو SapC-DOPS nanovesicles لبقايا فسفاتيديل المكشوفة، والتي هي وفرة في أغشية خلايا السرطان والتهابات. المحدد من هذا الربط هو SapC، وهو بروتين الليزوزومية fusogenic مع تقارب قوي لالفوسفاتية أنيوني مثل فسفاتيديل 7،10،11. عندما مترافق إلى التحقيق الفلورسنت (لجنة الأوراق المالية)، حقن منتظم SapC-DOPS يمكن أن تعزى إلى ورم والتهاب المفاصل عن طريق مواقع التصوير مضان. ترتبط القيود المفروضة على طريقتنا لحساسيتها، والتي في الوقت الحاضر يقيد استخدامه لتصوير الحيوانات الصغيرة مثل الفئران. كما هو الحال مع وسائل التصوير الأخرى، يتم تقييد إشارة الفلورسنت الأمثل لنسبة الضوضاء حسب حجم الورم أو مدى التهاب المفاصل، ويمكن أن يتعرض للخطر عندما التصوير الأنسجة أو الأعضاء مع خلفية عالية (تألق ذاتي) مثل آذان (تصوير الدماغ)، والأمعاء / البراز (التصوير البطن) والكفوف (التصوير أطرافهم هند). في هذا الصدد، وجدنا أن صبغة الحمراء بعيدة مثل لجنة الأوراق المالية المواليةفيديس أفضل فصل الطيفية والقرار في الإعداد في الجسم الحي من تحقيقات الفلورسنت الأخرى في المدى المرئي. وتشمل المخاطر الأخرى المحتملة لحركة الحيوان أثناء التصوير، سواء أثناء تخدير وبعد الوفاة (صمل موتي). الخلفيتين المواقع أطرافهم، بشكل خاص، غالبا ما يكون من الصعب تحقيق الاستقرار لتجنب الحركة أثناء الدوران. في حالتها الراهنة والتقنية هي أيضا مضيعة للوقت، مع مسح أوقات طالما 60 دقيقة اللازمة لإكمال دورة كاملة والحصول على صور عالية الجودة. ويعرض طريقة MAROI عدد من المزايا على طرائق التصوير الأخرى. القدرة على صورة الأنسجة المريضة من 38 (أو أكثر) زوايا مختلفة تسمح برؤية مضان التي قد تعوق ذلك عند تقييم من طائرة واحدة؛ هذا هو قيمة في الدراسات على الحيوانات لأنه قد يساعد على تقليل عدد السلبيات الكاذبة التي تنجم عن التصوير في زوايا غير لائقة. بواسطة overlالأشعة السينية يينغ والصور مضان، يمكن تحديد توطين تشريحية دقيقة للموقع المريضة. أخيرا، وإمكانية العيش (في الجسم الحي) التصوير يسمح للدراسات طولية التي يتعين القيام بها.

أصبح التصوير الحيوان كله أداة قوية في دراسة الفيزيوباثيا الحيوان. بين أنظمة التصوير الحالية، MS PRO FX يسمح للباحثين لوصفت بدقة تصور fluorescently (أو الانارة) مركبات و / أو الأنسجة في الفئران الحية، وفي نفس الوقت الحصول على صور الأشعة السينية. مع أدخلت مؤخرا متعدد الوسائط نظام التناوب الحيوان (MARS) ويتحقق كاملة، والتناوب الآلي من الفأرة من أجل القبض على كل من الفلورسنت / الانارة وصور الأشعة السينية في زوايا محددة 1. الحصول على الصور يمكن برمجتها بحيث متتابعة سلسلة صورة يمكن التقاطها في، زوايا محددة تدريجية صغيرة مثل 1 °. هذا يسمح احد لتحديد التوجه الأمثل للحيوان، مثال. تلك التي كانت المسافة بين المولدة داخليا إشارة الفلورسنت / الانارة وجهاز كشف النظام هو أقصر. هذا، بدوره، يسهل اعادة تموضع دقيقة من الحيوان للتصوير اللاحقة حد ذاتهssions خلال الدراسات الطولية. في هذا التقرير، وصفنا تنفيذ التصوير الضوئي التناوب (MAROI) نظام متعدد الزوايا لفي الجسم الحي الكميات من شدة علامة فلوري. ويمكن استخدام MAROI تحليل منحنى إشارة في الدراسات الطولية للارتباط المباشر لتوزيع إشارة الفلورسنت لخريطة المواقع بدقة المريضة أو العمليات البيولوجية من الفائدة. وقد استخدم هذا النظام لمراقبة امتصاص fluorescently المسمى nanovesicles SapC-DOPS من قبل الأورام مثلي والعفوية، فضلا عن بؤر التهاب المفاصل، في الفئران الحية؛ أنها قدمت مجموعات البيانات متعددة الأطياف والمتعدد الوسائط المستمدة من التغطية التناوب كاملة من الحيوانات. بين العديد من تحقيقات الفلورسنت المتاحة حاليا لفي الجسم الحي التصوير، وتلك التي تنبعث منها في المناطق الطيفية الأشعة تحت الحمراء القريبة وبعيدة الحمراء تمنح أدنى تدخل في الجلد والأنسجة، وتوفير أعلى مستوى من الاختراق والدقة الصورةolution. كنا CellVue عنابي (لجنة الأوراق المالية) 2،3، وهو رابط الحمراء بعيدة الخلايا الفلورسنت (تحويلة 647/Em 667)، لتسمية SapC-DOPS (SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية) 4-12.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1246">
	<colgroup>
		<col /> 
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Dulbecco&#39;s modified eagle medium</td>
			<td style="width:423px;">Gibco (Grand Island, NY)</td>
			<td style="width:307px;">11965</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Fetal Bovine Serum</td>
			<td style="width:423px;">Gibco (Grand Island, NY)</td>
			<td style="width:307px;">16000077</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Penicillin-streptomycin</td>
			<td style="width:423px;">Hyclone (Logan, Utah)</td>
			<td style="width:307px;">SV30010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Dioleoylphosphatidylserine</td>
			<td style="width:423px;">Avanti Polar Lipids (Alabaster, AL)</td>
			<td style="width:307px;">840035C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">CellVue Maroon</td>
			<td style="width:423px;">Molecular Targeting Technologies, Inc. (Exton, PA)</td>
			<td style="width:307px;">C-1001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Sephadex G25 column PD-10</td>
			<td style="width:423px;">Amersham Pharmacia Biotech, (Piscataway, NJ)</td>
			<td style="width:307px;">17-0851-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:351px;">New Standard Stereotaxic for Rats and Mice</td>
			<td style="width:423px;">Harvard Apparatus (Holliston, MA)</td>
			<td style="width:307px;">726335</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Bransonic Ultrasonic Cleaners Model 1510</td>
			<td style="width:423px;">Branson Ultrasonics (Danbury,CT)</td>
			<td style="width:307px;">CPN-952-118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:351px;">Multi-spectral FX system</td>
			<td>Bruker Corporation (Billerica, MA)</td>
			<td style="width:307px;"> </td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Multi-angle Rotational Optical Imaging Device</td>
			<td>Bruker Corporation (Billerica, MA)</td>
			<td style="width:307px;"> </td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo optical imaging of brain tumors and arthritis using fluorescent sapc-dops nanovesicles

نحن تصف متعددة زاوية التصوير الضوئي التناوب (MAROI) نظام للرصد في الجسم الحي من عمليات physiopathological المسمى مع علامة فلوري. واستخدمت نماذج الماوس (ورم في المخ والتهاب المفاصل) لتقييم جدوى هذا الأسلوب. كانت تدار Saposin C (SapC) dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles المفتاحية CellVue عنابي (لجنة الأوراق المالية) fluorophore عن طريق الوريد. تم الحيوانات ثم وضعها في حامل التناوب (MARS) من نظام التصوير في الجسم الحي. تم الحصول على الصور في 10 ° الخطوات أكثر من 380 درجة. وضعت منطقة مستطيلة ذات الاهتمام (ROI) عبر عرض صورة كاملة في موقع المرض الطراز. في العائد على الاستثمار، ولكل صورة، تم حساب متوسط ​​كثافة مضان بعد الطرح الخلفية. في نماذج الماوس درس، اتخذت nanovesicles المسمى تصل في كل من أورام المخ مثلي والمعدلة وراثيا، وفي مواقع المفاصل (أصابع القدمين والكاحلين). تحليل منحنى متعددة زاوية معهد العالم العربيجنرال الكتريك رويس تحديد زاوية وفقا لأعلى إشارة. وبالتالي، تميزت زاوية الأمثل لتصوير كل موقع المرض. طريقة MAROI تطبيقها على التصوير من مركبات الفلورسنت هو أداة موسع، واقتصادا، ودقيقة لفي الجسم الحي التحليل الكمي من الحالات المرضية في نماذج الماوس وصفها.

علينا أن نظهر هنا أن nanovesicles SapC-DOPS المسمى مع صبغة حمراء بعيدة (لجنة الأوراق المالية) تتراكم على وجه التحديد في الأورام مخ الفأر مثلي وعفوية، وكذلك في التهاب المفاصل لدى الفئران K / BXN. وتعرض المسلسل الصور مضان / الأشعة السينية المكتسبة من العائد على الاستثمار وضعها فوق كل موقع المرض خلال تناوب كاملة من الفئران لMAROI تحليل منحنى، والتي كشفت عن زاوية التصوير الأمثل مع أعلى كثافة مضان. الغرض الأساسي لاستخدام نظام MARS هو تحديد زاوية الأمثل للمضان بحيث قياسات أكثر دقة يمكن اتخاذها. وتظهر نتائج ممثلة من ثلاث تجارب باستخدام الفئران بأورام الدماغ أو التهاب المفاصل. باستخدام SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية ونظام MARS (الشكل 1)، على أفضل وجه ممكن زاوية الصورة لمراقبة الورم أو الالتهاب بسبب التهاب المفاصل وتحديدها. الصور مضان، تليها عملية استحواذ الأشعة السينية، تم الحصول عليها كل 10 °أثناء دوران 380 درجة من الفأرة. تم مضافين الصور مضان على المناظرة صور الأشعة السينية لعرض الصور وتوليد فيلم التناوب. وأظهرت النتائج من مثلي الدماغ نموذج الورم في الشكل 2. يتم عرض صورة مضان ممثل مثلي الورم الحاملة الماوس (Ortho1) في الشكل 2A. زاوية الصورة المثلى لهذا الحيوان هو 10 درجة، الموضع الذي كثافة مضان الفوتون هو أعظم (الشكل 2B). وقد أخذت مقاييس قبل الحقن مع SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية (الأساس) و 24 ساعة بعد الحقن. تلقى السيطرة على الفئران (الورم مجاني) معاملة مماثلة. ويبين الشكل 3 بيانات قابلة للمقارنة من الدماغ الورم نموذج الفأر وراثيا. وقد أخذت صور مضان والقياسات الفوتون قبل الحقن مع SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية (الأساس) و 24 ساعة (أرقام 3A و &lt;قوية&gt; 3B) و 9 أيام (الشكل 3C) بعد الحقن. تظهر هذه الرسوم البيانية أن زاوية التصوير المثلى في الحيوانات الحاملة للورم (ورم Mut49) هو 20 درجة 24 آخر ساعة حقن ولكن التغييرات إلى 10 ° 9 أيام بعد الحقن. هذا يشير إلى أن تغيير إشارة مضان المترابطة مع تغيرات شكلية، من المحتمل يعكس نمو الورم. كما هو مبين في الجدول رقم 1، وطريقة MAROI يدل بوضوح على أن إشارة الفلورسنت يقلل التوقعات لزيادة في دوران بعيدا عن زاوية التصوير المثلى. في أورام المخ، تم الحصول على 7٪ متوسط ​​الانخفاض في إشارة الفلورسنت إذا كان التوجه المادي الحيوان ± 10 ° الإزاحة من زاوية التصوير المثلى. وقد تم قياس متوسط ​​الانخفاض 21٪ في إشارة الفلورسنت في ± 20 درجة. وبالتالي إزاحة صغيرة نسبيا من زاوية الأمثل يمكن أن يؤدي إلى توهين إشارة كبيرة. وسوف تستخدم هذه التقنية للصورة MAROI المواقع تسمح إنفيstigators لإنتاج المزيد من البيانات متسقة وموثوق بها. طريقة MAROI كانت تستخدم في النهاية لتقييم استهداف التهاب المفاصل عن طريق SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية 24 ساعة بعد الحقن SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية. وسجل هذا الحيوان 3 مع ثلاثة مفاصل التهاب المفاصل. وتظهر الصور مضان من اصبع القدم والكاحل من الفأرة التهاب المفاصل في أرقام 4A و 4B. ورسوم بيانية القياسات الفوتون المقابلة في 10 ° فترات التناوب في أرقام 4C و 4D. زوايا التصوير الأمثل تم العثور عليها ل اصبع القدم والكاحل هي 140 درجة و 120 درجة مئوية، على التوالي. باختصار، فإن الجمع بين نظام MAROI مع الفلورسنت nanovesicles SapC-DOPS يمثل استراتيجية موسع ودقيقة وحساسة للغاية للتصوير الحية، والذي يسمح للدراسات الكمية من الورم وتطور التهاب المفاصل في الحيوانات الصغيرة. إمكانية الحصول على بيانات 360 ° التصوير المتعدد الوسائط يمبروف كبيرتحليل البيانات وتفسيرها وفاق، بالمقارنة مع ما يمكن تحقيقه باستخدام تقنيات التصوير زاوية واحدة. <img alt="الجدول 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187table1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187table1.jpg" width="600px" /> الجدول 1. يمكن رؤية زوايا التصوير الأمثل لكل نموذج الفأر. الاختلافات بين زاوية أقصى مضان الفوتون (FLR زاوية الأمثل) وزاوية التشريحية القياسية (الأشعة السينية). عندما تصبح هذه الزوايا مختلفين بشكل متزايد، في إشارة قياس تغييرات كبيرة. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187table1highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="الشكل 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig1.jpg" width="600px"/&gt; الشكل 1. التناوب التصوير الضوئي (MAROI) الجهاز متعدد الزوايا. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig1highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="الرقم 2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig2.jpg" width="600px" /> الشكل 2. الإسفار إشارة مقابل زاوية الصورة في الدماغ ورم الفأر نموذج مثلي. (A). صورة إشارة الذروة الفلورسنت الأمثل في زاوية الصورة من 10 درجة. يظهر المربع الأزرق العائد على الاستثمار المستخدمة لقياس الفوتونات المنبعثة. (B). رسم بياني لزاوية الصورة مقابل الفوتون. ورسوم بيانية ممثل مثلي الورم الحاملة الماوس (Ortho1) ضد القيم مضان متوسط ​​من رويس متطابقة في ثلاث الفئران nontumor. وقد أخذت مقاييس في الأساس (قبل الحقن) وآخر 24 ساعة مباشرة صبن. أشرطة الخطأ تمثل الانحراف المعياري. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig2highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="الرقم 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig3.jpg" width="600px" /> الرقم 3. إشارة مضان مقابل زاوية الصورة في ورم في المخ عفوية من نموذج الفأر وراثيا. (A). صورة إشارة الفلورسنت ذروة العائد على الاستثمار 1 (أعلى المربع الأزرق) في زاوية الأمثل صورة 20 °. (B) و (C). الرسوم البيانية من زاوية الصورة مقابل الفوتون من العائد على الاستثمار 1. القيم من ممثل الدماغ عفوية الورم الحاملة الماوس، ورم موت-49، ورسوم بيانية ضد القيم متوسط ​​من ثلاثة الفئران غير الورم. وقد أخذت مقاييس في الأساس (قبل الحقن)، والحقن 24 ساعة (B) و 9 أيام آخر (C). خطأ ب<html> ARS تمثل الانحراف المعياري. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig3highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر</a> . <img alt="الرقم 4" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig4.jpg" width="600px" /> الشكل 4. الإسفار إشارة مقابل زاوية الصورة في الفأر مع التهاب المفاصل من أخمص القدمين والمفاصل في الكاحل. (A) و (B). الصور تظهر إشارة الفلورسنت الذروة لأصابع القدم (A) ومفاصل الكاحل (B)، ضمن رويس هو موضح في المربع الأحمر (C). رسم بياني لزاوية مقابل يعني الفوتون لأخمص قدميه. ويمكن رؤية الفوتون الذروة في زاوية من 140 درجة (D) رسم بياني لزاوية مقابل يعني الفوتون لفي الكاحل.؛ يحدث أقصى كثافة في زاوية من 120 درجة.الهدف = &quot;_blank&quot;&gt; اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.

Watch this Scientific Journal Video about In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles at JoVE.com

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

نحن تصف متعددة زاوية التصوير الضوئي التناوب (MAROI) نظام لفي الجسم الحي الكميات من علامة فلوري ألقاها saposin C (SapC) dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles. توظيف نماذج الماوس من السرطان والتهاب المفاصل، وعلينا أن نظهر كيف يمكن استخدام MAROI تحليل منحنى إشارة لرسم خرائط دقيقة وتوصيف العمليات البيولوجية المرض.

في فيفو التصوير الضوئي من أورام الدماغ والتهاب المفاصل عن طريق نيون SapC-DOPS Nanovesicles

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1ÃƒÅ½Ã‚Â² using a Whole Blood Stimulation Assay

دقيقة وبسيطة قياس الموالية للالتهابات سايتوكاين 1β ايل باستخدام تحفيز الدم الجامعة الفحص

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

Evaluation of Nanoparticle Uptake in Tumors in Real Time Using Intravital Imaging

تقييم امتصاص الجسيمات النانوية في الأورام في الوقت الحقيقي باستخدام التصوير Intravital

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle ...

Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging

تحقق في الدماغ باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي في التوحد وإنتشار العضلة الشادة التصوير

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral ...

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

استعمال الدوائي، التحدي الرنين المغناطيسي الوظيفي في مرحلة ما قبل السريرية للبحوث: بالتطبيق على النظام 5-HT

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

غير الغازية قياس بصري من الأيض الدماغي وديناميكا الدم في الأطفال الرضع

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

في الجسم الحي بلعم التصوير باستخدام MR كيل النقيض المستهدفة لتقييم طولية من التفسخ التهاب المفاصل

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Combined In vivo Optical and Ãƒâ€šÃ‚ÂµCT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

جنبا إلى جنب<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; بصري وμCT التصوير لرصد العدوى، التهاب، وتشريح العظام في العدوى زراعة العظام في الفئران

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in ...

Creating Anatomically Accurate and Reproducible Intracranial Xenografts of Human Brain Tumors

خلق تشريحيا دقيقة وقابلة للتكرار داخل الجمجمة Xenografts من أورام الدماغ البشري

Orthotopic tumor models are currently the best way to study the characteristics of a tumor type, with and without intervention, in the context of a live ...

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

روز البنغال Photothrombosis بواسطة التصوير الضوئي متحد البؤر<em&gt; في فيفو</em&gt;: نموذج لسفينة واحدة السكتة الدماغية

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

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

نضوب خلايا الفأر من Xenografts ورم الإنسان يحسن بشكل ملحوظ تحليل المصب من الخلايا المستهدفة

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 ...