Name: implementation of minimally invasive brain tumor resection in rodents for high viability tissue collection
Uploaded: 2022-05-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection at JoVE.com

Alla djurstudier godkändes av University of Maryland och Johns Hopkins University Institutional Animal Care and Use Committee. C57BL/6 honmöss, 6-8 veckors ålder, användes för den aktuella studien. Mössen erhölls från kommersiella källor (se Materialförteckning). Alla föreskrifter för biosäkerhetsnivå 2 (BSL-2) följdes, inklusive användning av masker, handskar och klänningar.
1. Initial intrakraniell tumörimplantation
<ol><li>I den inledand...

<ol>
	<li>Mineo, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognosis+factors+of+survival+time+in+patients+with+glioblastoma+multiforme:+a+multivariate+analysis+of+340+patients.">Prognosis factors of survival time in patients with glioblastoma multiforme: a multivariate analysis of 340 patients.</a> Acta Neurochirurgica. 149 (3), 245-252 (2007).</li><li>Miyai, 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=Current+trends+in+mouse+models+of+glioblastoma.">Current trends in mouse models of glioblastoma.</a> Journal of Neuro-Oncology. 135 (3), 423-432 (2017).</li><li>Raj, D., Agrawal, P., Gaitsch, H., Wicks, E., Tyler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+strategies+for+improving+the+prognosis+of+glioblastoma.">Pharmacological strategies for improving the prognosis of glioblastoma.</a> Expert Opinion on Pharmacotherapy. 22 (15), 2019-2031 (2021).</li><li>Alomari, S., 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=Drug+repurposing+for+Glioblastoma+and+current+advances+in+drug+delivery-a+comprehensive+review+of+the+literature.">Drug repurposing for Glioblastoma and current advances in drug delivery-a comprehensive review of the literature.</a> Biomolecules. 11 (12), 1870 (2021).</li><li>Serra, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+intracranial+Acriflavine,+temozolomide+and+radiation+extends+survival+in+a+rat+glioma+model.">Combined intracranial Acriflavine, temozolomide and radiation extends survival in a rat glioma model.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics : Official Journal of Arbeitsgemeinschaft fur Pharmazeutische Verfahrenstechnik eV. 170, 179-186 (2022).</li><li>Tang, B., Foss, K., Lichtor, T., Phillips, H., Roy, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resection+of+orthotopic+murine+brain+glioma.">Resection of orthotopic murine brain glioma.</a> Neuroimmunology and Neuroinflammation. 8 (1), 64-69 (2021).</li><li>Ozawa, T., James, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+intracranial+brain+tumor+xenografts+with+subsequent+analysis+of+tumor+growth+and+response+to+therapy+using+bioluminescence+imaging.">Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (41), e1986 (2010).</li><li>Poussard, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+systems+(IVIS)+detection+of+a+neuro-invasive+encephalitic+virus.">In vivo imaging systems (IVIS) detection of a neuro-invasive encephalitic virus.</a> Journal of Visualized Experiments. (70), e4429 (2012).</li><li>Lachin, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonparametric+statistical+analysis.">Nonparametric statistical analysis.</a> JAMA. 323 (20), 2080-2081 (2020).</li><li>Louis, K. S., Siegel, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+viability+analysis+using+trypan+blue:+manual+and+automated+methods.">Cell viability analysis using trypan blue: manual and automated methods.</a> Methods in Molecular Biology. 740, 7-12 (2011).</li><li>Spina, R., Voss, D. M., Asnaghi, L., Sloan, A., Bar, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometry-based+drug+screening+system+for+the+identification+of+small+molecules+that+promote+cellular+differentiation+of+Glioblastoma+stem+cells.">Flow cytometry-based drug screening system for the identification of small molecules that promote cellular differentiation of Glioblastoma stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (131), e56176 (2018).</li><li>Rodgers, G., 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=Virtual+histology+of+an+entire+mouse+brain+from+formalin+fixation+to+paraffin+embedding.+Part+2:+Volumetric+strain+fields+and+local+contrast+changes.">Virtual histology of an entire mouse brain from formalin fixation to paraffin embedding. Part 2: Volumetric strain fields and local contrast changes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 365, 109385 (2022).</li><li>Connolly, N. P., 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=Elevated+fibroblast+growth+factor-inducible+14+expression+transforms+proneural-like+gliomas+into+more+aggressive+and+lethal+brain+cancer.">Elevated fibroblast growth factor-inducible 14 expression transforms proneural-like gliomas into more aggressive and lethal brain cancer.</a> GLIA. 69 (9), 2199-2214 (2021).</li><li>Stall, 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=Comparison+of+T2+and+FLAIR+imaging+for+target+delineation+in+high+grade+gliomas.">Comparison of T2 and FLAIR imaging for target delineation in high grade gliomas.</a> Radiation Oncology. 5, 5 (2010).</li><li>Das, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishing+a+standardized+method+for+the+effective+intraoperative+collection+and+biological+preservation+of+brain+tumor+tissue+samples+using+a+novel+tissue+preservation+system:+a+pilot+study.">Establishing a standardized method for the effective intraoperative collection and biological preservation of brain tumor tissue samples using a novel tissue preservation system: a pilot study.</a> World Neurosurgery. , (2022).</li><li>Zusman, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissues+harvested+using+an+automated+surgical+approach+confirm+molecular+heterogeneity+of+Glioblastoma+and+enhance+specimen's+translational+research+value.">Tissues harvested using an automated surgical approach confirm molecular heterogeneity of Glioblastoma and enhance specimen's translational research value.</a> Frontiers in Oncology. 9, (2019).</li><li>McLaughlin, 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=Side-cutting+aspiration+device+for+endoscopic+and+microscopic+tumor+removal.">Side-cutting aspiration device for endoscopic and microscopic tumor removal.</a> Journal of Neurological Surgery Part B. 73 (1), 11-20 (2012).</li></ol>

Tumörresektion är en hörnsten i neurokirurgiska onkologiska behandlingsplaner för både låggradiga och högkvalitativa hjärntumörer. Cytoreduktion och debulking av tumören korrelerar med förbättrad neurologisk funktion och total överlevnad hos patienter med hjärntumörer 1,2,5,6. Även om protokoll för kirurgisk resektion tidigare har beskrivits i gnagarmodeller, har dessa protokol...

Glioblastom (GBM) är den vanligaste och aggressiva primära hjärntumören hos vuxna. Trots de senaste framstegen inom neurokirurgi, riktad läkemedelsutveckling och strålbehandling är 5-årsöverlevnaden för GBM-patienter mindre än 5%, en statistik som inte har förbättrats signifikant på över tre decennier1. Därför finns det ett behov av effektivare behandlingsstrategier.
För att utveckla nya terapier blir det alltmer uppenbart att prövningsprotokoll måste (1) använda översättbara prekliniska modeller som exakt rekapitulerar tumörens heterogenitet och mikromiljö, (2) spegla den vanliga terapeutiska regimen som används hos patienter med GBM, som för närvarande inkluderar kirurgi, strålbehandling och kemoterapi, och (3) redogöra för skillnaden mellan resekterad kärna och rest, invasiva tumörvävnader 2,3,4,5. De flesta av de för närvarande tillgängliga prekliniska hjärntumörmodellerna implementerar dock antingen inte kirurgisk resektion eller använder kirurgiska resektionsmodeller som är relativt tidskrävande, vilket leder till en betydande mängd blodförlust eller saknar standardisering. Dessutom kan det vara utmanande att utföra resektion av gnagarhjärntumörer på grund av brist på kliniskt jämförbara kirurgiska verktyg eller protokoll och avsaknaden av en etablerad plattform6 för systematisk vävnadsinsamling (tabell 1).
Detta protokoll syftar till att beskriva ett standardiserat paradigm för resektion av hjärntumörer hos gnagare och vävnadsbevarande med hjälp av ett multifunktionellt icke-ablativ minimalt invasivt resektionssystem (MIRS) och ett integrerat vävnadsbevarande system (TPS) (figur 1). Det förväntas att denna unika teknik kommer att ge en standardiserad plattform som kan användas i olika studier inom preklinisk forskning för GBM och andra typer av hjärntumörmodeller. Forskare som undersöker terapeutiska eller diagnostiska metoder för hjärntumörer kan implementera detta protokoll för att uppnå en standardiserad resektion i sina studier.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1 mL syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>309628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15 mL conical tubes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430052</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 proof ethanol</td>
			<td>PharmCo</td>
			<td>111000200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL pipettes</td>
			<td>CoStar</td>
			<td>4487</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 micron filter</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>08-771-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>SIG-SCR005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anased (Xylazine injection, 100 mg/mL)</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>33198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia System</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78935903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesic Gas Waste Container</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78909457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bench protector underpad</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>10328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57Bl/6, 6-8 week old mice</td>
			<td>Charles River Laboratories</td>
			<td>Strain Code 027</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChroMini Pro</td>
			<td>Moser</td>
			<td>Type 1591-Q</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase-Dispase</td>
			<td>Roche</td>
			<td>#10269638001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II Automated Cell Counter</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Countess II FL Hemacytometer</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>A25750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debris Removal Solution</td>
			<td>Miltenyi Biotech</td>
			<td>#130-109-398</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin</td>
			<td>Goldbio</td>
			<td>LUCK-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM F12 media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-090-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM media</td>
			<td>Corning</td>
			<td>10-013-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DNAse I</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>#10104159001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf tubes</td>
			<td>Posi-Click</td>
			<td>1149K01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Euthanasia solution</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>71073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FBS</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>F4135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>10437-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>INV-28906</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>101-4336</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hEGF</td>
			<td>PeproTech EC</td>
			<td>100-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H-3149</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hFGF-b</td>
			<td>PeproTech EC</td>
			<td>1001-18B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction Chamber</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78933388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695-6777-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane Vaporizer</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>78916954</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>11695-0703-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kopf Stereotactic frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lightfield Microscope</td>
			<td>BioTek</td>
			<td>Cytation 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microinjection Unit</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromotor drill</td>
			<td>Foredom</td>
			<td>F210418</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRI system</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>7T Biospec Avance III MRI Scanner</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NICO Myriad System</td>
			<td>NICO Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic ointment</td>
			<td>Puralube vet ointment</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Papain</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>#P4762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#14190250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PenStrep</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>N1638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percoll solution</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>&#160;#P4937</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette controller</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>A07260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine solution</td>
			<td>Aplicare</td>
			<td>52380-1905-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Progesterone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-8783</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Putrescine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P-5780</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI Media</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>INV-72400120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>7319</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handle</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>91003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skin marker</td>
			<td>Time Out</td>
			<td>D538,851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staple remover</td>
			<td>MikRon</td>
			<td>ACR9MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stapler</td>
			<td>MikRon</td>
			<td>ACA9MM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Staples</td>
			<td>Clay Adams</td>
			<td>427631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic Frame</td>
			<td>Kopf Instruments</td>
			<td>5000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>S9378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture, vicryl 4-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J494H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T-75 culture flask</td>
			<td>Sarstedt</td>
			<td>83-3911-002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TheraPEAKTM ACK Lysing Buffer (1x)</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BP10-548E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Corning</td>
			<td>MDT-25-053-CI</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implementation of minimally invasive brain tumor resection in rodents for high viability tissue collection

Detta protokoll beskriver ett standardiserat paradigm för resektion av hjärntumörer hos gnagare och vävnadsbevarande. I klinisk praxis är maximal tumörresektion standardbehandlingen för de flesta hjärntumörer. De flesta för närvarande tillgängliga prekliniska hjärntumörmodeller inkluderar dock antingen inte resektion eller använder kirurgiska resektionsmodeller som är tidskrävande och leder till signifikant postoperativ sjuklighet, dödlighet eller experimentell variation. Dessutom kan det vara skrämmande att utföra resektion hos gnagare av flera skäl, inklusive brist på kliniskt jämförbara kirurgiska verktyg eller protokoll och frånvaron av en etablerad plattform för standardiserad vävnadsinsamling. Detta protokoll belyser användningen av en multifunktionell, icke-ablativ resektionsanordning och ett integrerat vävnadsbevarande system anpassat från den kliniska versionen av enheten. Enheten som används i den här studien kombinerar avstämbar sug och ett cylindriskt blad vid bländaren för att exakt sond-, skär- och sugvävnad. Den minimalt invasiva resektionsanordningen utför sina funktioner via samma burrhål som användes för den initiala tumörimplantationen. Detta tillvägagångssätt minimerar förändringar i regional anatomi under biopsi eller resektionsoperationer och minskar risken för signifikant blodförlust. Dessa faktorer minskade signifikant den operativa tiden (<2 min/djur), förbättrade postoperativ djuröverlevnad, lägre variabilitet i experimentella grupper och resulterade i hög viabilitet hos resekterade vävnader och celler för framtida analyser. Denna process underlättas av en bladhastighet på ~ 1 400 cykler / min, vilket möjliggör skörd av vävnader i ett sterilt slutet system som kan fyllas med en fysiologisk lösning som valts. Med tanke på den framväxande betydelsen av att studera och exakt modellera effekterna av kirurgi, bevarande och rigorös jämförande analys av regionaliserade tumörresektionsprover och intra-kavitetslevererade terapier, kommer detta unika protokoll att utöka möjligheterna att utforska obesvarade frågor om perioperativ hantering och terapeutisk upptäckt för hjärntumörpatienter.

Kirurgisk resektion med MIRS resulterar i en signifikant minskning av tumörbördan I gruppen med en mindre tumörbörda var den genomsnittliga bioluminescerande signalen vid baslinjen 5,5e+006 fotoner/s ± 0,2e+006 i undergruppen som genomgick resektion. Efter resektion minskade den genomsnittliga bioluminescerande signalen till 3,09e+006 fotoner/s ± 0,3e+006, (p <0,0001, Mann-Whitney-test)9 (Figur 2). Den bioluminescer...

Watch this Scientific Journal Video about Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection at JoVE.com

Implementation of Minimally Invasive Brain Tumor Resection in Rodents for High Viability Tissue Collection

Detta protokoll beskriver en standardiserad resektion av hjärntumörer hos gnagare genom ett minimalt invasivt tillvägagångssätt med ett integrerat vävnadsbevarande system. Denna teknik har konsekvenser för att exakt spegla vårdstandarden hos gnagare och andra djurmodeller.

Implementering av minimalt invasiv hjärntumörresektion hos gnagare för vävnadsuppsamling med hög livskraft

The present protocol describes a standardized paradigm for rodent brain tumor resection and tissue preservation. In clinical practice, maximal tumor ...

Detta är ett hjärntumörresektionsparadigm som är välbehövligt i preklinisk forskning om terapier för hjärntumörer. Det möjliggör en standardiserad resektion genom ett minimalt invasivt tillvägagångssätt, samtidigt som det också är kopplat till ett automatiserat vävnadsbevarande system. Detta protokoll tillåter djur att överleva efter operationen och hjälper därmed till att förstå förändringarna i sjukdomstillståndet efter behandling hos samma djur.Detta hjälper till i sekventiella och time-lapse terapeutiska tillämpningar. Med hjälp av denna teknik kan vi utvärdera sjukdomens biologi och planera för eventuell efterföljande hantering. Detta har betydande konsekvenser och möjligheter inom läkemedelsupptäckt och nya terapier.Begreppen standardiserad resektion, ett minimalt invasivt tillvägagångssätt och automatiserad vävnadsbevarande kan utvidgas till andra typer av tumörer i olika organsystem, såsom levertumörer och huvud- och halscancer. Protokollet är enkelt och systemet är användarvänligt. Det är bäst att läsa det publicerade protokollet, som innehåller alla nödvändiga steg och felsökning.Börja experimentet med att bedöma musen för sedering genom att nypa tån. Applicera oftalmisk salva på ögonen för att undvika torrhet i hornhinnan. Placera sedan musen på en stereotaktisk ram.Ta bort häftklammern från föregående operation och desinficera huden med alternerande cykler av en klorhexidin- eller betainbaserad skrubb och alkohol. Skapa sedan ett längsgående snitt på en centimeter längs det tidigare kirurgiska ärret med en steril skalpell. Fäst MIRS-handstycket på den stereotaktiska armen genom scenadaptern.För att ställa in MIRS-maskinen, sätt i nätsladden på bakpanelen i nätsladduttaget. Slå på eller av strömmen till systemet genom att växla mellan noll och en. Sätt i ena änden av kväveslangen i hankopplingen på konsolens bakpanel.Vrid anslutningsmuttern medurs för att dra åt den. Se till att matningstrycket inte överstiger 100 PSIG och fäst slangen på kvävetillförseln. Försegla locket på vakuumporten för att undvika läckage.Kontrollera att aspirationsvredet på konsolens framsida är inställt på 100, att det inte finns något läckage i aspirationssystemet och att tillförseltrycket för kvävetillförsel är korrekt. Sätt i den grå fotpedalkontakten i det grå kärlet tills det klickar. På samma sätt sätter du in den blå handstyckekontakten i dess blå behållare.Grunda varje handstycke genom att suga in steril vätska i öppningen genom slangen och handstycket och sedan in i kapseln för att säkerställa att insidan av slangen och handstycket smörjs. Välj läge för aspiration på konsolens frontpanel och starta med fotpedalen. Sätt i 23-G MIRS-kanylen i burrhålet till ett djup av 2,5 millimeter.Starta resektionsprocessen genom att trycka på fotpedalen som är ansluten till kanylen. Utför hela cykler av resektion med hjälp av kontrollvredet i handstycket. Efter resektionsprocessen, dra ut 23-gauge MIRS-kanylen och tillsätt fem milliliter 1X PBS för att spola slangen och lossa eventuellt kvarvarande skräp.Stäng sedan såret med en häftapparat och ta bort musen från den stereotaktiska ramen. Sätt tillbaka musen i värmedynan för att återhämta sig från anestesi innan du placerar den tillbaka i buren. Efter experimentet, rensa kanylen med kylda medier och luft för att trycka tillbaka all resekterad vävnad till uppsamlingsbehållaren.Ta bort uppsamlingsbehållaren från systemet och placera ett lock. Placera sedan kanylens distala spets i 3% väteperoxid och applicera sug för att fylla sugledningen tillbaka till suguppsamlingsbehållaren. Låt den stå i 60 till 90 sekunder och pulsera ibland luft och media för att spola den.Sänk ner tumörprovet i en vävnadsodlingsskål som innehåller RBC-lysmedium i fem minuter vid rumstemperatur. Placera sedan ett 70-mikron filter på ett 50-ml koniskt rör och använd en sprutkolv för att passera tumörprovet genom filtret. Använd RPMI 1640-mediet med en överföringspipett för att passera cellerna och vilken vävnadsmassa som helst genom filtret.Centrifugera vid 428 gånger G i fem minuter vid fyra grader Celsius. Kassera supernatanten och återsuspendera varje prov i fem milliliter beredd RPMI 1640-medium. Placera proverna i en skakinkubator i 20 minuter vid 200 rpm vid 37 grader Celsius.Efter inkubation, centrifugera proverna vid 428 gånger G i fem minuter vid fyra grader Celsius och kassera supernatanten. Filtrera enstaka celler genom en 70-mikron cellsil och centrifugera vid 274 gånger G i tre minuter vid fyra grader Celsius. Utför cellviabilitetsanalys med trypanblå och en hemocytometer.Kirurgisk resektion hos möss som använde MIRS orsakade en signifikant minskning av tumörbördan, vilket indikeras av minskningen av den genomsnittliga bioluminescerande signalen vid baslinjen för grupper med både stor och liten tumörbörda. Jämfört med MR-bilderna före resektion av tumörer kan resektionshålan identifieras på skanningarna efter resektion som ett stort, runt hypoineninområde vid tumörinokuleringsstället. I H&E-färgade sektioner observerades en tydlig cirkulär resektionshålighet med en kant av blodprodukter, inflammation och kvarvarande tumörceller.Resektionsvolymen ökade signifikant när två rotationer av skäröppningen utfördes, vilket möjliggjorde optimering av resektionsvolymen enligt tumörbördan. Jämförelse av överlevnad hos möss med obehandlade tumörer kontra möss som genomgår resektion av tumörer av MIRS visade en ökning av överlevnaden från 16 till 22 dagar i den lilla tumörgruppen. På samma sätt ökade medianöverlevnaden i gruppen med en större tumörbörda från 12 till 19 dagar.Ljusmikroskopibilder av proverna som tagits från vävnadsbevarande systemet uppträdde som enskilda celler med närvaron av några små bitar av vävnad på dag noll. Efter sju dagar visade cellerna som skördats med MIRS neurosfärbildning i suspensionskulturer, vilket indikerade deras tumörinitieringspotential. Det är viktigt att rensa och spola slangsystemet direkt efter proceduren för att undvika igensättning av systemet.Efter denna procedur kan effektstudier av terapier och studier på diagnostiska och prognostiska markörer användas på överlevande djur efter kirurgisk resektion med det minimalt invasiva resektionssystemet.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

The Drosophila Imaginal Disc Tumor Model: Visualization and Quantification of Gene Expression and Tumor Invasiveness Using Genetic Mosaics

De<em&gt; Drosophila</em&gt; Imaginal skiva Tumör Modell: Visualisering och kvantifiering av genuttryck och tumör invasiv använda genetiska mosaiker

Drosophila melanogaster has emerged as a powerful experimental system for functional and mechanistic studies of tumor development and progression in the ...

Generation of High-Throughput Three-Dimensional Tumor Spheroids for Drug Screening

Generation av High-Throughput tredimensionella tumör Spheroids för drogkontroll

Cancer cells have routinely been cultured in two dimensions (2D) on a plastic surface. This technique, however, lacks the true environment a tumor mass is ...

Live-Cell Imaging Assays to Study Glioblastoma Brain Tumor Stem Cell Migration and Invasion

Live-Cell Imaging analyser för studien Glioblastoma hjärnan tumören Stem cellmigration och Invasion

Glioblastoma (GBM) is an aggressive brain tumor that is poorly controlled with the currently available treatment options. Key features of GBMs include ...

Digital Polymerase Chain Reaction Assay for the Genetic Variation in a Sporadic Familial Adenomatous Polyposis Patient Using the Chip-in-a-tube Format

Digitala polymeras Chain Reaction Assay för den genetiska variationen i en sporadisk familjär adenomatös polypos Patient med formatet Chip-i-ett-rör

The quantitative analysis of human genetic variation is crucial for understanding the molecular characteristics of serious medical conditions, such as ...

The Clinical Application of Tumor Treating Fields Therapy in Glioblastoma

Klinisk tillämpning av tumör behandling av fält terapi i Glioblastoma

Glioblastoma is the most common and lethal form of brain cancer, with a median survival of 15 months after diagnosis and a 5 year survival rate of only 5% ...

Longitudinal Intravital Imaging of Brain Tumor Cell Behavior in Response to an Invasive Surgical Biopsy

Longitudinell Intravital avbildning av hjärntumör cell beteende som svar på en invasiv kirurgisk biopsi

Biopsies are standard of care for cancer treatment and are clinically beneficial as they allow solid tumor diagnosis, prognosis, and personalized ...

Assessing Cell Viability and Death in 3D Spheroid Cultures of Cancer Cells

Bedömning cell livs kraft och död i 3D Sfäroiden kulturer av cancer celler

Three-dimensional spheroids of cancer cells are important tools for both cancer drug screens and for gaining mechanistic insight into cancer cell biology. ...

Establishment and Characterization of Small Bowel Neuroendocrine Tumor Spheroids

Etablering och karakterisering av små tarm neuroendokrina tumör spheroids

Small bowel neuroendocrine tumors (SBNETs) are rare cancers originating from enterochromaffin cells of the gut. Research in this field has been limited ...

Analyzing Tumor and Tissue Distribution of Target Antigen Specific Therapeutic Antibody

Analysera tumör och vävnad distribution av Target Antigen specifik terapeutisk antikropp

Monoclonal antibodies are high affinity multifunctional drugs that work by variable independent mechanisms to eliminate cancer cells. Over the last few ...

Measuring Real-time Drug Response in Organotypic Tumor Tissue Slices

Mätning i realtid läkemedelsrespons i organotypiska tumörvävnad skivor

Tumor tissues are composed of cancerous cells, infiltrated immune cells, endothelial cells, fibroblasts, and extracellular matrix. This complex milieu ...