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

Bu çalışma NIH / NCI Hibeler sayısı 1R01CA158372-01 (Qi) ve Yeni İlaç Devlet Anahtar Projesi Hibe Numarası 009ZX09102-205 (Qi) tarafından kısmen desteklenmiştir. Yardım yazma Dr Judy Racadio tarafından sağlanan ve Hematoloji ve Onkoloji Cincinnati Üniversitesi Bakanlığı tarafından finanse edildi. Cincinnati Üniversitesi Tıp Koleji Vontz Çekirdek Görüntüleme Laboratuvarı (VCIL).

Hayvan kullanımının etik bildiri. Ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Araştırma Vakfı (Hayvan Refahı Güvence Numarası A3108-01): Tüm hayvan çalışmaları, Cincinnati Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (11-05-05-02 IACUC Protokol Numarası) tarafından onaylanmıştır. Fareler içeren tüm deneyler Cincinnati ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Araştırma Vakfı Üniversitesi hayvan bakım yönergeleri takip. 1.. Hayvan Modelleri hazırlayın Not: Aşağıda belirtilen üç farklı hayvan modelleri, bizim daha önceki çalışmalarda kullanılmıştır: <ol><li> Spontan beyin tümörü fare: intrakranial insan U87-ΔEGFR-Luc hücreleri enjekte edilmiştir Nu / Nu atımık dişi fareler kullanın. Bu fareler, insan glioblastoma tipik özelliklerini gösteren agresif bir tümör gelişebilir. </li><li> Genetiği beyin tümörlü fare modelleri 13: Mut3 (GFAP-CRE Breed; Nf1loxP / +; Trp53loxP/loxP ile Trp53-/ +) erkek fareler; PtenloxP / loxP dişi Mut6 fareler üretmek için (GFAP-cre; Nf1loxP / +; Trp53-/loxP, PtenloxP / +). Dişi B6CBAF1 / J fareleri ile erkek fareler Mut3 çiftleştirerek B6CBAF1 / J suşunda Mut3 fareler koruyun. P9 ve P12 arasında fareler genotipi ve dokuları hasat sonrası genotipleri onaylayın. </li><li> K / bxn artrit: periton KRN x NOD F1 farelerden 150 ul serum ile idare edilmiştir kullanın C57Bl/6J fareler. Bu farenin artrit sera enjeksiyonunu takip eden 24-48 saat gelişir. Artritik farelerin farenin görüntüleme belirgin makroskopik artrit sergileyen bir zaman noktası, sera, uygulamadan sonra 7 gün gerçekleştirilir. Fareler, bir sonraki aşamada belirtilen kriterler kullanılarak değerlendirilmelidir. <ol><li> 0 = hiçbir saptanabilir artrit, 1 = şişme ve / veya ayaklarında kızarıklık ya da tek haneli, 2 = katılan iki eklem, 3 = üç eklem invol: aşağıdaki gibi bir romatizmalı indeks makroskopik skorlama sistemi kullanılarak makroskopik artrit için farelerin değerlendirilmesiVED ve 4 = tüm pençe ve rakam ciddi artrit. Arterit skorlama sistemi etkilenen eklemlerin sayısı ve fare pençelerde artrit şiddetini belirlemek için kullanılır. Mümkün olan en yüksek romatizmalı puanı ile bile fareler nadiren hareketsizlik belirtileri gösteriyor. Ancak, artrit (örneğin gıda ve su tüketimini engeller şişmiş pençeleri şiddetli hareketsizlik gibi) aşırı ağrı izlenen 3x/week ve fareler olduğunu öldürülür. </li><li> Not: Sıvılar fare kuyruk damarının içine enjekte IV kısırlık deney boyunca korumuştur. Temiz, steril, tek kullanımlık şırıngalar ve küçük şişeler çalışma çözelti hazırlanması ve verilmesi için kullanılmaktadır. </li></ol></li></ol> Floresan etiketli SapC-DOPS Nanovesicles 2. Hazırlanması <ol><li> SapC protein üretimi: tam insan SapC dizisi ile Rekombinant SapC protein E. üretildi E. coli hücreleri, daha önce tarif edilen modifikasyonlar 4,.SapC, yüksek performanslı sıvı kromatografi ile saflandırma ve ardından etanol ile çöktürüldü. Liyofilizasyondan sonra, kuru SapC kullanıldı ve konsantrasyonu ağırlığı ile belirlenmiştir. </li><li> Daha önce tarif edildiği gibi 7,10,11 SapC protein karıştırın. Mix DOPS (0.18 mg) ve CVM bir cam tüp içinde (0.03 mg) ve lipid solvent buharlaşmaya azot gazı kullanıldı. </li><li> Daha önce tarif edildiği gibi 7,10,11 yaklaşık 15 dakika boyunca 1 ml PBS tampon ve banyo sonikasyon kuru karışımın askıya karışıma SapC protein tozu (0.32 mg) ilave edin. Daha sonra serbest CVM boyayı çıkarmak için, bir Sephadex G25 kolonu (PD-10) ile süspansiyon geçmektedir. Eksitasyon ve nihai ürün, yani SapC-DOPS-CVM nanovesicles, emisyon maksimum 653 nm ve 677 nm idi. </li></ol> 3. Görüntüleme <ol><li> Maroi sistemi test etmek için (adım 1 &#39;de yukarıda tarif edilen), beyin tümörü ve artrit fare modelleri kullanarak. % 2 izofluran ile gerçekleştirilmesi için fareler anestezi. % 1-2 izofluran HAYATIMIN olduğunuGörüntüleme prosedürü süresince muhafaza etmiştir. Sıcak hava, sürekli ve yavaşça görüntüleme süresince görüntüleme haznesine teslim edilir. Göz kapağı ve yağlamak şekilde steril yapay gözyaşı merhem küçük bir boncuk fare her göze uygulanır. Başlangıçta kamera (Şekil 1) yönelik kendi omurga ile yatar pozisyonda fareler konumlandırarak MARS sistemi içine fareler yerleştirin. MARS 380 ° destek filmi kalibre ve Bruker MI protokol sekmesinde rotasyon yazılımını kullanarak fare yerleştirin. Önce, aşağıda tarif edilen şekilde SapC-DOPS-CVM tatbikat için farelerde temel görüntüler elde edilir. </li><li> Intravenöz fare kuyruk venine SapC-DOPS-CVM 200 ul enjekte edilir. Ve fareler arterit ya da beyin tümörü taşıyan fareler kontrol etmek için uygulayın. </li><li> Görüntü fareler 24 saat sonrası enjeksiyon ve tekrar floresan (25 sn pozlama süresi) ve X-ray (10 sn pozlama süresi) alarak 7-9 gün sonrası enjeksiyonundan i380 ° &#39;lik bir kurs üzerinde 10 ° artışlarla mages, dönme kümesi içinde hiçbir boşluk vardır sağlamak için hafif bir örtüşme yaratıyor. Bruker MI yazılımı kullanarak, anatomik lokalizasyon için X-ışını görüntüleri üzerine floresan üst üste. </li></ol> 4.. Görüntü Analizi <ol><li> Hastalık bölgesine (tümör ve artrit) e (FOV) alanının genişliğini kapsayan bir dikdörtgen ROI çizin. ROI 380 ° dönme sırasında hayvan hareket olarak FOV içinde hastalık özelliğini tutmak için yeterli büyüklükte olmalıdır. Beyin tümörü fareler (ortotopik ve transjenik modelleri), bütün zaman noktalarında (temel, 24 saat, ve 9 gün) aynı dikdörtgen Her bir tümör modelinden üzerinde ROI ve üç (3), ilgili kontrol fareleri kullanır. Her fare için dikdörtgen ROI konumlandırma, her hayvanın gelen X-ışını görüntülerinde anatomik işaretlerini kullanarak her zaman puan üzerinden korunur. Tümör model üzerinde belirlenen anatomik bölge (ler) de pla için kullanılması gerekirHer modelin ilgili kontroller üzerinde özdeş dikdörtgen İB&#39;leri ce. Tutarlı ROI yerleştirme için izin X-ray görüntüler üzerinde belirlenen anatomik yerlerinden kafatasının taban ve elmacık kemer posterior yönü bulunmaktadır. Bunlar sağda görsel ve posterior-anterior (PA) görüntüde yanal kafatası bırakılır. </li><li> Otomatik arka plan çıkarıldıktan sonra, her görüntü için ortalama floresan yoğunluğunu belirlemek. Bruker MI görüntüleme yazılımı kullanılarak fotonlar / s / mm 2 floresan görüntüleri dönüştürün. Görüntüleme açılarının bir fonksiyonu olarak floresans değerleri Konu ve hata Excel veya başka bir grafik yazılım kullanarak kontrol farelerinden elde edilen ortalama floresans değerleri, standart sapma bar olarak uygulanır. </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>

Ifşa hiçbir şey yok.

Romatizmal koşullarda konumu ve katı tümörlerin ve enflamatuvar odakların büyüklüğü doğru bir şekilde belirlenmesi yeterli tedavi uygulamak ve hastalığın ilerleyişini ya da iyileşmesini takip etmek önemlidir. Değerli, güncel görüntüleme stratejileri (X-ışınları, MRI, ultrason, X-ışını bilgisayarlı tomografi) iken hastalık durumunun eksik değerlendirmelerini sağlamak. Örneğin, artritik eklem hasarı yaygın kemik yapısı ile ilgili değil, yumuşak doku iltihabı ve yıkım, hastalığın erken aşamalarında özelliği hakkında bilgi sağlayan, X-ışınları, değerlendirilir. Burada sunulan Maroi yöntemi, aynı zamanda hastalıklı doku veya organın tam bir 3D haritalama ve rekonstrüksiyon sağlayan entegre, noninvaziv ve basit platformu X-ışınları ve sofistike yumuşak doku görüntüleme yöntemleri (örneğin MR veya ultrason) hem avantajlarını birleştiriyor , fare gibi küçük hayvanlar. Bu yöntem, o selektif afinite yararlanırf SapC-DOPS kanser ve enflamatuar hücrelerin zarlarında bol maruz fosfatidilserin tortuları için, nanovesicles. Bu bağlanma SapC belirleyicisi, örneğin fosfatidilserin 7,10,11 gibi anyonik fosfolipidler için güçlü bir afiniteye sahip bir füzyojenik lizozomal proteindir. Bir floresan prob (CVM) konjuge olduğunda, sistemik enjekte SapC-DOPS floresan görüntüleme ile tümör ve romatizmalı sitelere izlenebilmektedir. Bizim yöntemin sınırlamaları şu anda fareler gibi küçük hayvanların görüntüleme kullanımını kısıtlar duyarlılığı ile ilgilidir. Diğer görüntüleme yöntemleri ile olduğu gibi, gürültü oranı uygun flüoresan sinyal tümörün büyüklüğü veya artrit ölçüde ile kısıtlanır ve bu kulaklar (beyin görüntüleme), bağırsak gibi yüksek bir arka plan (otofloresan) ile doku ya da organların görüntülerken, belirli tehlikeye girebilir / dışkı (abdominal görüntüleme) ve pençeleri (arka bacak görüntüleme). Bu bağlamda, biz bulduğumuz gibi CVM pro olarak çok kırmızı boyaVIDES görünür aralığında diğer floresan probları göre in vivo ortamda daha iyi spektral ayırma ve çözünürlük. Diğer tuzaklar, görüntüleme sırasında hem de anestezi ve otopsi (rigor mortis) ise hayvanın potansiyel hareketi içerir. Hind uzuv konumlandırma, özel olarak, dönme sırasında hareketi önlemek için stabilize edilmesi zordur. Mevcut durumda tekniği de zaman sürece 60 dakika tam bir dönme tamamlamak ve yüksek kaliteli görüntüler elde etmek gerektiği gibi kez tarama, alıcıdır. Maroi yöntemi diğer görüntüleme yöntemlerinin üzerinde bir çok avantaj sunuyor. 38 (veya daha fazla) farklı açılardan görüntü hastalıklı dokuya yeteneği, tek bir düzlemde onu değerlendirilirken engellenmiş olabilir floresans görselleştirme sağlar; Bu uygun olmayan açılarda görüntüleme sonucu yanlış negatiflerin sayısını en aza indirmeye yardımcı olabilir, çünkü bu hayvan çalışmalarında değerlidir. Overl tarafındanying X-ışını ve floresan görüntüler, hastalıklı sitenin kesin bir anatomik lokalizasyon tespit edilebilir. Uzunlamasına çalışmalar yapılması için Son olarak, canlı (in vivo) görüntüleme imkanı sağlar.

Tüm hayvan görüntüleme hayvan fizyopatolojinin çalışmada güçlü bir araç haline gelmiştir. Mevcut görüntüleme sistemleri arasında, MS FX PRO araştırmacılar doğru görselleştirmek floresan (ya da lüminesan) farelerde canlı bileşikler ve / veya dokular, ve aynı zamanda X-ışını görüntü elde etiketli sağlar. Son zamanlarda piyasaya çok modlu hayvan döndürme sistemi (MARS) ile fare tam, otomatik rotasyon belirli açılarla 1 floresan / Işıklı ve X-ray görüntüler hem yakalamak için elde edilir. Görüntü edinimi ardışık görüntü serisi 1 ° kadar küçük spesifik, artan açılarda yakalanabilir şekilde programlanabilir. Bu, hayvanın uygun yönlendirme, yani tanımlamak için bir izin verir. burada içsel olarak üretilir fluoresan / lüminesan sinyal ve sistem algılama cihazı arasındaki mesafe kısa olduğu. Bu da, daha sonraki görüntüleme için hayvanın tam yeniden konumlandırılmasını kolaylaştırmaktadır seuzunlamasına çalışmaları sırasında ssions. Bu yazıda, floresan işaretleyici yoğunluğu miktarının in vivo bir çok açılı dönme optik görüntüleme (Maroi) sisteminin uygulanmasını açıklar. Maroi sinyal eğrisi analizi tam hastalıklı siteleri veya ilgi biyolojik süreçleri haritasına floresan sinyal dağıtım doğrudan korelasyon için uzunlamasına çalışmalarda kullanılabilir. Bu sistem, ortotopik ve spontan tümörler, floresanla işaretlenmiş SapC-DOPS nanovesicles emilimini izlemek, hem de arterit odaklar ile, fareler yaşayan için kullanılan; Bu hayvanların tam dönme içerisinde elde edilen çok bantlı ve çoklu veri setleri verilmiştir. In vivo görüntüleme için şu anda mevcut olan çok sayıda fluoresan problar arasında, enfraruja yakın ve uzak-kırmızı tayf bölgesinde yayan olan deri ve doku ile en düşük parazit vermek ve yüksek nüfuz etme ve görüntü sağlamak resolution. Biz SapC-Dops (SapC-DOPS-CVM) 4-12 etiket, CellVue Maroon (CVM) 2,3, bir uzak-kırmızı floresan hücre bağlayıcı (Ex 647/Em 667) kullanılır.

<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

Biz, çok açılı bir dönme optik görüntüleme bir flüoresan işaretleyici ile etiketlenmiş patofizyolojik süreçlerin in vivo izlenmesi için (Maroi) sistemi tarif eder. Fare model (beyin tümörü ve artrit), bu yöntemin yararını değerlendirmek için kullanıldı. CellVue Bordo (CVM) florofor ile etiketlendi Saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles damardan tatbik edilmiştir. Hayvanlar daha sonra in vivo görüntüleme sisteminin dönme yuvasına (MARS) yerleştirildi. Görüntüler 380 ° üzerinde 10 ° adımlarla elde edildi. Ilgi (ROI) bir dikdörtgen bölge modeli hastalığın yerinde tam görüntü genişliği boyunca yerleştirilmiştir. ROI içinde ve her görüntü için, ortalama floresan yoğunluğu plan çıkarıldıktan sonra hesaplanmıştır. Çalışılan fare modellerinde, işaretlenmiş nanovesicles hem ortotopik ve transgenik beyin tümörleri içine alındı ​​ve takımından arterit siteleri (ayak ve ayak bileği) in. Çok açılı ima eğrisi analizige ROI en yüksek sinyal ile açısını tespit edilmiştir. Bu nedenle, her bir hastalık sitesi görüntüleme için en uygun açı karakterize edilmiştir. Floresan bileşikler görüntüleme uygulanan Maroi yöntem olup, tarif edilen fare modellerinde hastalık durumlarının in vivo kantitatif analizi için, invaziv olmayan, ekonomik ve tam bir araçtır.

Biz, bir uzak-kırmızı boya (CVM) ile etiketlenmiş SapC-DOPS nanovesicles özellikle ortotopik ve kendiliğinden fare beyin tümörleri birikir, hem de K / bxn farelerinin artritik eklemlerde burada göstermektedir. Farelerin tam devir boyunca her hastalık bölgesine üzerine yerleştirilmiş bir ROI alınan seri floresan / X-ışını görüntüleri en yüksek floresan yoğunluğu ile uygun görüntüleme açısı ortaya Maroi eğrisi analizine tabi tutulmuştur. MARS sistemi kullanmak için birincil amacı en doğru ölçümleri böylece floresan optimum açısını belirlemektir. Beyin tümörleri ve artrit ile fareler kullanılarak üç Örnek deneylerden elde edilen sonuçlar gösterilmektedir. SapC-DOPS-CVM ve MARS sistemi (Şekil 1) bağlı artrit tümör veya iltihap gözlemlemek için mümkün olan en iyi görüntü açısı kullanılarak belirlenmiştir. Bir X-ışını alımını takiben floresan görüntüler, her 10 ° elde edildifare 380 ° dönme sırasında. Floresan görüntüleri resim görüntüleme ve dönme film üretimi için gelen X-ray görüntüleri üzerine örtüldü. Ortotopik beyin tümörü modelinden elde edilen sonuçlar, Şekil 2&#39;de gösterilmiştir. Temsili bir ortotopik tümör taşıyan fare (Ortho1) floresan görüntü Şekil 2A&#39;da gösterilmiştir. Bu hayvan için optimum görüntü açısı 10 ° &#39;dir, floresan foton yoğunluğu (Şekil 2B) büyük olduğu anda pozisyon. Ölçümler SapC-DOPS-CVM (bazal) ile enjeksiyon öncesi alınan ve 24 saat enjeksiyon sonrası edilmiştir. Kontrol fareleri (tümör ücretsiz) benzer bir tedavi. Şekil 3, genetik olarak beyin tümörü fare modelinden karşılaştırılabilir verileri gösterir. Fluoresans görüntüleri ve foton ölçümleri SapC-DOPS-CVM (taban çizgisi) ile enjeksiyondan önce ve 24 saat (Şekil 3A edildi ve &lt;enjeksiyondan sonra kuvvetli&gt; 3B) ve 9 gün (Şekil 3C). Bu grafikler, tümör taşıyan hayvanda (Tümör Mut49) en uygun görüntü açısı 20 ° 24 saat sonrası enjeksiyon ama 10 ° 9 gün sonra enjeksiyon yapılan değişiklikler olduğunu göstermektedir. Bu büyük olasılıkla tümör büyümesini yansıtan morfolojik değişiklikler ile ilişkili olduğu floresan sinyal değişiklik göstermektedir. Tablo 1 &#39;de gösterildiği gibi, Maroi bir metodun belirgin biçimde flüoresan sinyal uzağa uygun görüntüleme açısı dönme artırmayı projeksiyonlar azaldığını göstermektedir. Hayvanın fiziksel durumu en iyi görüntüleme açıdan kayıktır ± 10 ° ise beyin tümörlerinde, flüoresan sinyalinde% 7 ortalama düşüş elde edilmiştir. Flüoresan sinyal ortalama% 21 azalma ± 20 ° &#39;de ölçülmüştür. Bu nedenle optimum açısı, nispeten küçük uzaklıklar önemli bir sinyal kaybı ile sonuçlanabilir. Görüntü konumlandırma için Maroi tekniği kullanan INVE sağlayacakdaha tutarlı ve güvenilir veri üretmek için stigators. Maroi yöntem son SapC-DOPS-CVM enjeksiyonundan sonra SapC-DOPS-CVM 24 saat ile artiritik eklemlerin hedefleme değerlendirmek için kullanıldı. Bu hayvan, üç romatizmalı eklemler ile 3 attı. Ayak ve romatizmalı fare ayak bileği floresans görüntüleri Şekil 4A ve 4B&#39;de gösterilmiştir. 10 ° dönme aralıklarla karşılık gelen foton ölçümler Şekil 4C ve 4D grafikle. Ayak ve ayak bileği için bulunan optimum görüntüleme açıları sırasıyla 140 ° ve 120 ° vardır. Özetle, floresan SapC-DOPS nanovesicles ile Maroi sisteminin kombinasyonu küçük hayvanlarda tümör ve artrit ilerlemesi kantitatif çalışmalar için olanak canlı görüntüleme için, invaziv olmayan, doğru ve son derece hassas bir strateji temsil eder. 360 ° multimodal görüntüleme veri kümesini edinme olasılığı önemli ölçüde doğaçlamaes veri analizi ve yorumlanması, ulaşılabilir tek açılı görüntüleme teknikleri kullanılarak ne ile karşılaştırıldığında. <img alt="Tablo 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187table1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187table1.jpg" width="600px" /> Tablo 1. Her bir fare modeli için en uygun görüntü açılar. Fazla foton floresans (FLR optimum açısı) açısına ve standart anatomik açısı (X-ray) arasındaki farklar görülebilir. Bu iki açı giderek farklı olduğunda, ölçülen sinyal önemli ölçüde değiştirir. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187table1highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig1.jpg" width="600px"/&gt; Şekil 1. Çok açılı rotasyonel optik görüntüleme (Maroi) cihazı. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig1highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 2," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig2.jpg" width="600px" /> Ortotopik beyin tümörü fare modelinde Şekil 2,. Flüoresan sinyali, genel görüntüsü açı. 10 ° en uygun görüntü açıda tepe floresan sinyalinin (A). Görüntü. Mavi kutu yayılan fotonlar ölçmek için kullanılan ROI gösterir. (B) foton emisyonuna karşı görüntü açısı. Grafik. Temsilcisi ortotopik tümör taşıyan fare (Ortho1) üç nontumor farelerde aynı ROI&#39;ler gelen ortalama floresan değerlere karşı grafiklendirilir. Ölçümler (enjeksiyon öncesi) başlangıçta alınan ve 24 saat sonrası injectio edildin. Hata çubukları Standart Sapma temsil eder. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig2highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 3," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig3.jpg" width="600px" /> Genetik olarak yapılandırılmış bir fare modelinde bir kendiliğinden beyin tümörü görüntü açısı genel Şekil 3,. Flüoresan sinyali,. Bir gelen ROI 1 20 ° optimal görüntü açıda (üst mavi kutu). (B) ve (C) zirve floresan sinyal (A). Image. ROI 1. foton emisyon karşı görüntü açısı grafikleri. Değerleri temsilcisi spontan beyin tümörü taşıyan fare, Tümör-Mut 49, üç sivil tümör farelerin ortalama değerlere karşı grafikle. Ölçümler (enjekte edilmeden önce) başlangıçta alındı ​​ve 24 saat (B) ve 9 gün (C) Enjeksiyon sonrası edilmiştir. Hata b<html> ars Standart Sapma temsil eder. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/51187/51187fig3highres.jpg" target="_blank">resmi büyütmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 4," fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/51187/51187fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51187/51187fig4.jpg" width="600px" /> Ayak ve ayak bileği eklemlerinde artrit ile bir fare Şekil 4. Flüoresan sinyali vs görüntü açısı. (A) ve (B). Zirve floresan ayak (A) ve ayak bileği eklemleri (B) sinyali, kırmızı kutusunda gösterilen ROI&#39;ler içinde. (C) açısı. Grafik gösteren Görüntüler karşı ayak için foton emisyon anlamına gelir. .. Tepe foton emisyon açısı (D) Grafik 140 derecelik bir açıyla görülen karşı ayak bileği için foton emisyon anlamına olabilir; maksimum yoğunluk 120 ° &#39;lik bir açı ile meydana gelir.target = &quot;_blank&quot;&gt; büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın.

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

Biz, çok açılı bir dönme optik görüntüleme saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tarafından sağlanan bir floresan marker in vivo nicelendirilmesi için (Maroi) sistemi tarif eder. Kanser ve artrit fare modelleri istihdam biz Maroi sinyal eğrisi analizi kesin haritalama ve hastalık süreçlerinin biyolojik karakterizasyonu için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

Floresan SapC-DOPS Nanovesicles kullanma Beyin Tümörleri ve Artrit Vivo Optik Görüntüleme

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

Tam Kan Stimülasyon Testi kullanarak Pro-inflamatuar sitokin IL-1β Doğru ve Basit Ölçme

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

Intravital Görüntüleme Gerçek Zamanlı tümörler Nanopartikül Alımı Değerlendirme

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

FMRI ve Difüzyon Tensör Görüntüleme Otizm Beyin problama

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

Pre-klinik araştırma Farmakolojik-meydan fMRI Kullanımı: 5-HT Sistemi Uygulaması

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

Bebeklerde Serebral Metabolizma ve Hemodinamiğin Noninvaziv Optik Ölçüm

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

Septik Artrit Boyuna değerlendirilmesi için MR Hedefli Kontrast Ajan kullanarak in vivo Makrofaj Görüntüleme

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

Kombine<em&gt; In vivo</em&gt; Optik ve uCT Görüntüleme Farelerde bir Ortopedik İmplant Enfeksiyon Enfeksiyon, Enflamasyon ve Kemik Anatomisi Monitör

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

Oluşturma Anatomik Doğru ve İnsan Beyin Tümörleri Reproducible İntrakraniyal Ksenograftlar

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

Konfokal Optik Görüntüleme ile Rose Bengal Fototromboz<em&gt; In Vivo</em&gt;: Tek Gemi İnme Bir Model

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

İnsan Tümör ksenogratflarının gelen Fare Hücrelerinin tükenmesi Anlamlı Hedef Hücre Alt Analizi geliştirir

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 ...