Name: تسليط الضوء على المؤلف: استراتيجيات التصوير متعدد الوسائط لتحسين توصيل الدواء والكشف المبكر في علاج الورم الأرومي الدبقي
Uploaded: 2024-03-01T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Two-Photon Intravital Microscopy of Glioblastoma in a Murine Model at JoVE.com

نود أن نشكر خدمة الفحص المجهري لعلم الأعصاب في ستانفورد وو تساي ، ومركز ستانفورد للابتكارات في التصوير في الجسم الحي (SCi3) - مركز تصوير الصغيرة ، ومنحة الأجهزة المشتركة NIH S10 (S10RR026917-01 ، PI Michael Moseley ، دكتوراه) ، ومرفق ستانفورد للتصوير قبل السريري في Porter Drive لتوفير المعدات والبنية التحتية لهذا المشروع. تم دعم هذا العمل بمنحة من المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية ، رقم المنحة R01HD103638. نود أن نشكر مجموعة شنيتزر ، جامعة ستانفورد. مختبر Zuo ، جامعة سانتا كروز ؛ ومختبر التصوير العصبي الوعائي ، مركز بوسطن الضوئي ، جامعة بوسطن ، لإجراء مناقشات تعليمية حول التصوير ثنائي الفوتون ونماذج نوافذ الجمجمة.

يتوافق الإجراء الحيواني الموصوف في هذا البروتوكول مع متطلبات الفريق الإداري لرعاية المختبر (APLAC).
1. ثقافة الخلية
<ol><li>إعداد غطاء محرك السيارة<ol><li>اغسل يديك وارتد قفازات ومعطف مختبر. قم بتشغيل خزانة السلامة البيولوجية واضبط مستوى الوشاح على ارتفاع الفتح المناسب. د?...

تتبع في الوقت الحقيقي للجسيمات النانوية في أورام المخ باستخدام 2P-IVM في الفئران

<ol>
	<li>Denk, W., Strickler, J. H., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+laser+scanning+fluorescence+microscopy.">Two-photon laser scanning fluorescence microscopy.</a> Science. 248 (4951), 73-76 (1990).</li><li>Wang, Z., McCracken, S., Williams, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transpupillary+two-photon+in+vivo+imaging+of+the+mouse+retina.">Transpupillary two-photon in vivo imaging of the mouse retina.</a> J Vis Exp. 168, 61970 (2021).</li><li>Zhang, 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=In+vivo+two-photon+microscopy+reveals+the+contribution+of+Sox9++to+kidney+regeneration+in+a+mouse+model+with+extracellular+vesicle+treatment.">In vivo two-photon microscopy reveals the contribution of Sox9+ to kidney regeneration in a mouse model with extracellular vesicle treatment.</a> J Biol Chem. 295 (34), 12203 (2020).</li><li>Jang, W. 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=Two-photon+microscopy+of+Paneth+cells+in+the+small+intestine+of+live+mice.">Two-photon microscopy of Paneth cells in the small intestine of live mice.</a> Sci Rep. 8 (1), 14174 (2018).</li><li>Ihler, F., Bertlich, M., Weiss, B., Dietzel, S., Canis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+microscopy+allows+imaging+and+characterization+of+cochlear+microvasculature+in+vivo.">Two-photon microscopy allows imaging and characterization of cochlear microvasculature in vivo.</a> Biomed Res Int. 2015, 154272 (2015).</li><li>Matsuura, 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=Intravital+imaging+with+two-photon+microscopy+reveals+cellular+dynamics+in+the+ischeamia-reperfused+rat+heart.">Intravital imaging with two-photon microscopy reveals cellular dynamics in the ischeamia-reperfused rat heart.</a> Sci Rep. 8 (1), 15991 (2018).</li><li>Veres, T. Z., 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=Intubation-free+in+vivo+imaging+of+the+tracheal+mucosa+using+two-photon+microscopy.">Intubation-free in vivo imaging of the tracheal mucosa using two-photon microscopy.</a> Sci Rep. 7 (1), 694 (2017).</li><li>Zong, W., 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=Large-scale+two-photon+calcium+imaging+in+freely+moving+mice.">Large-scale two-photon calcium imaging in freely moving mice.</a> Cell. 185 (7), 1240-1256.e30 (2022).</li><li>Takasaki, K., Abbasi-Asl, R., Waters, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superficial+bound+of+the+depth+limit+of+two-photon+imaging+in+mouse+brain.">Superficial bound of the depth limit of two-photon imaging in mouse brain.</a> eNeuro. 17 (1), (2019).</li><li>Birkner, A., Konnerth, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+two-photon+imaging+in+vivo+with+a+red-shifted+calcium+indicator.">Deep two-photon imaging in vivo with a red-shifted calcium indicator.</a> Methods Mol Biol. 1929, 15-26 (1929).</li><li>Busche, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+two-photon+calcium+imaging+of+hippocampal+neurons+in+Alzheimer+mouse+models.">In vivo two-photon calcium imaging of hippocampal neurons in Alzheimer mouse models.</a> Methods Mol Biol. 1750, 341-351 (2018).</li><li>Li, L., 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=A+sensitive+two-photon+probe+to+selectively+detect+monoamine+oxidase+B+activity+in+Parkinson's+disease+models.">A sensitive two-photon probe to selectively detect monoamine oxidase B activity in Parkinson's disease models.</a> Nat Commun. 5, 3276 (2014).</li><li>Madden, K. S., Zettel, M. L., Majewska, A. K., Brown, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+tumor+imaging:+live+imaging+of+glioma+by+two-photon+microscopy.">Brain tumor imaging: live imaging of glioma by two-photon microscopy.</a> Cold Spring Harb Protoc. 2013 (3), (2013).</li><li>Ricard, C., 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=Phenotypic+dynamics+of+microglial+and+monocyte-derived+cells+in+glioblastoma-bearing+mice.">Phenotypic dynamics of microglial and monocyte-derived cells in glioblastoma-bearing mice.</a> Sci Rep. 6, 26381 (2016).</li><li>Soub&#233;ran, 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=Effects+of+VEGF+blockade+on+the+dynamics+of+the+inflammatory+landscape+in+glioblastoma-bearing+mice.">Effects of VEGF blockade on the dynamics of the inflammatory landscape in glioblastoma-bearing mice.</a> J Neuroinflammation. 16 (1), 191 (2019).</li><li>Zhang, W., 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=Real-time+vivo+reveals+specific+nanoparticle+target+binding+in+a+syngeneic+glioma+mouse+model.">Real-time vivo reveals specific nanoparticle target binding in a syngeneic glioma mouse model.</a> Nanoscale. 14 (15), 5678-5688 (2022).</li><li>Wartchow, K. 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=Treatment+with+cyclic+AMP+activators+reduces+glioblastoma+growth+and+invasion+as+assessed+by+two-photon+microscopy.">Treatment with cyclic AMP activators reduces glioblastoma growth and invasion as assessed by two-photon microscopy.</a> Cells. 10 (3), 556 (2021).</li><li>Jiang, L. W., 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=Label-free+detection+of+fibrillar+collagen+deposition+associated+with+vascular+elements+in+glioblastoma+multiforme+by+using+multiphoton+microscopy.">Label-free detection of fibrillar collagen deposition associated with vascular elements in glioblastoma multiforme by using multiphoton microscopy.</a> J Microsc. 265 (2), 207-213 (2017).</li><li>Chen, Z., Ross, J. L., Hambardzumyan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravital+2-photon+imaging+reveals+distinct+morphology+and+infiltrative+properties+of+glioblastoma-associated+macrophages.">Intravital 2-photon imaging reveals distinct morphology and infiltrative properties of glioblastoma-associated macrophages.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 116 (28), 14254-14259 (2019).</li><li>Zhang, Y. 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=Labeling+human+mesenchymal+stem+cells+with+gold+nanocages+for+in+vitro+and+in+vivo+tracking+by+two-photon+microscopy+and+photoacoustic+microscopy.">Labeling human mesenchymal stem cells with gold nanocages for in vitro and in vivo tracking by two-photon microscopy and photoacoustic microscopy.</a> Theranostics. 3 (8), 532-543 (2013).</li><li>Schindelin, 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li><li>Hoeferlin, G. F., Menendez, D. M., Krebs, O. K., Capadona, J. R., Shoffstall, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+thermal+damage+from+robot-drilled+craniotomy+for+cranial+window+surgery+in+mice.">Assessment of thermal damage from robot-drilled craniotomy for cranial window surgery in mice.</a> J Vis Exp. 189, 64188 (2022).</li><li>Holtmaat, 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=high-resolution+imaging+in+the+mouse+neocortex+through+a+chronic+cranial+window.">high-resolution imaging in the mouse neocortex through a chronic cranial window.</a> Nat Protoc. 4 (8), 1128-1144 (2009).</li><li>Heo, C., 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=A+soft,+transparent,+freely+accessible+cranial+window+for+chronic+imaging+and+electrophysiology.">A soft, transparent, freely accessible cranial window for chronic imaging and electrophysiology.</a> Sci Rep. 6, 27818 (2016).</li><li>Kim, T. 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=Long-term+optical+access+to+an+estimated+one+million+neurons+in+the+live+mouse+cortex.">Long-term optical access to an estimated one million neurons in the live mouse cortex.</a> Cell Rep. 17 (12), 3385-3394 (2016).</li><li>K&#305;l&#305;&#231;, 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=Chronic+cranial+windows+for+long+term+multimodal+neurovascular+imaging+in+mice.">Chronic cranial windows for long term multimodal neurovascular imaging in mice.</a> Front Physiol. 11, 612678 (2021).</li><li>Helm, P. J., Ottersen, O. P., Nase, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+optical+properties+of+the+mouse+cranium-implications+for+in+vivo+multi+photon+laser+scanning+microscopy.">Analysis of optical properties of the mouse cranium-implications for in vivo multi photon laser scanning microscopy.</a> J Neurosci Methods. 178 (2), 316-322 (2009).</li><li>Lu, W., Sun, Q., Wan, J., She, Z., Jiang, X. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cationic+albumin-conjugated+pegylated+nanoparticles+allow+gene+delivery+into+brain+tumors+via+intravenous+administration.">Cationic albumin-conjugated pegylated nanoparticles allow gene delivery into brain tumors via intravenous administration.</a> Cancer Res. 66 (24), 11878-11887 (2006).</li><li>Zhang, 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=LDLR-mediated+peptide-22-conjugated+nanoparticles+for+dual-targeting+therapy+of+brain+glioma.">LDLR-mediated peptide-22-conjugated nanoparticles for dual-targeting therapy of brain glioma.</a> Biomaterials. 34 (36), 9171-9182 (2013).</li><li>Xin, 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=Enhanced+anti-glioblastoma+efficacy+by+PTX-loaded+PEGylated+poly(&#603;-caprolactone)+nanoparticles:+In+vitro+and+in+vivo+evaluation.">Enhanced anti-glioblastoma efficacy by PTX-loaded PEGylated poly(&#603;-caprolactone) nanoparticles: In vitro and in vivo evaluation.</a> Int J Pharm. 402 (1-2), 238-247 (2010).</li><li>Valable, 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=In+vivo+MRI+tracking+of+exogenous+monocytes/macrophages+targeting+brain+tumors+in+a+rat+model+of+glioma.">In vivo MRI tracking of exogenous monocytes/macrophages targeting brain tumors in a rat model of glioma.</a> Neuroimage. 40 (2), 972 (2008).</li><li>Jia, Y., 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=Phototheranostics:+Active+targeting+of+orthotopic+glioma+using+biomimetic+proteolipid+nanoparticles.">Phototheranostics: Active targeting of orthotopic glioma using biomimetic proteolipid nanoparticles.</a> ACS Nano. 13 (1), 386-398 (2021).</li><li>Asan, L., 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=Cellular+correlates+of+gray+matter+volume+changes+in+magnetic+resonance+morphometry+identified+by+two-photon+microscopy.">Cellular correlates of gray matter volume changes in magnetic resonance morphometry identified by two-photon microscopy.</a> Sci Rep. 11, 4234 (2021).</li></ol>

نقدم طريقة لتتبع NP في الوقت الفعلي في الجسم الحي باستخدام 2P-IVM من خلال نافذة الجمجمة لتقييم توصيل الورم لأكسيد الحديد NPs المسمى بالفلورسنت. تتطلب التقنية الجراحية لهذا الإجراء يدا ثابتة ومهارات جراحية تجريبية متقدمة. من المستحسن التدرب على استخدام الذبائح أو الأشباح قبل المضي قدما في...

الفحص المجهري ثنائي الفوتون داخل الجسم (2P-IVM) هو تقنية تصوير مضان تسمح بتصور الأنسجة الحية1.
تم تطوير 2P-IVM لأول مرة في تسعينيات القرن العشرين ، وقد استخدم في تحليل في الجسم الحي لشبكية العين2 ، والكلى3 ، والأمعاء الدقيقة4 ، والقوقعة5 ، والقلب6 ، والقصبة الهوائية7 ، والدماغ في مختلف النماذج قبل السريرية 8,9. في مجال علم الأعصاب ، اكتسب 2P-IVM أهمية كتقنية للتصوير في الوقت الفعلي للدماغ السليم في المستيقظة10 ، بالإضافة إلى دراسة أمراض الجهاز العصبي مثل مرض الزهايمر11 وباركنسون12 والورم الأرومي الدبقي (GBM) 13،14،15،16.
يقدم 2P-IVM حلا أنيقا لدراسة البيئة المكروية للورم أثناء تطوير GBM. بينما ركزت بعض الدراسات السابقة على النماذج في المختبر17 وخارج الجسم الحي 18 ، نفذ البعض الآخر نماذج orthotopic19 و xenotropic20 في الجسم الحي لفحص GBM. أجرى مادن وآخرون تصويرا أصليا لخط خلايا الورم الدبقي للفئران CNS-1 في نموذجفأر 13. باستخدام نموذج الفئران GL261-DsRed التقويمي ، أجرى Ricard et al. إعطاء الفلوروفور عن طريق الوريد لتعزيز الأوعية الدموية في منطقة الورم في 2P-IVM14.
هنا ، نطبق 2P-IVM لتتبع توصيل الورم لجسيمات أكسيد الحديد النانوية الموسومة بالفلورسنت (NP) في نموذج ماوس تقويم العظام من GBM. باستخدام نافذة الجمجمة ، تسمح لنا هذه الطريقة بدراسة التوزيع الزماني المكاني في الوقت الفعلي ل NPs في الدماغ بالتفصيل.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% sodium chloride infusion solution</td>
			<td>Baxter Corp</td>
			<td>533-JB1301P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td> 
			Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11965-092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 mL syringes</td>
			<td>BD</td>
			<td>Luer-Lok syringe, REF309628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10%&#160;FBS</td>
			<td>Thermo fisher</td>
			<td>Cytiva SH30910.03HI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% DMSO</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D8418-50ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-photon microscope</td>
			<td>Prairie Technologies, Bruker</td>
			<td>Prairie Ultima IV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol applicators, 70%</td>
			<td>Medline Industries, LP</td>
			<td>MDS093810</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol, spray bottle</td>
			<td>Decon Labs Inc</td>
			<td>Decon SaniHol, 04-355-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum foil</td>
			<td>Reynold Brands</td>
			<td>Reynold Wrap non-stick aluminum foil</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia machine</td>
			<td>Patterson Scientific</td>
			<td>SAS3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia monitoring&#160;</td>
			<td>Kent Scientific&#160;</td>
			<td>MouseSTAT Jr. Rodent Pulsoxymeter</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Antibiotic-Antimycotic (100x), liquid</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15240-096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine applicators</td>
			<td>Professional Disposables International, Inc</td>
			<td>S41125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biopsy punch, 5 mm&#160;</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>Size 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine sustained release</td>
			<td>Zoo Pharm</td>
			<td>Bup SR Lab, 1.0 mg/mL</td>
			<td>A generic drug can be used instead.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C6 rat glioma cell line</td>
			<td>ATCC (American Tissue Culture Collection)</td>
			<td>CCL-107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannulas</td>
			<td>BD</td>
			<td>16 G, 1.1/2&#8221;, 30 G, 1&#8221;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Pfizer&#160;</td>
			<td>Rimadyl, 50 mg/ml</td>
			<td>A generic drug can be used instead.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cefazoline</td>
			<td>Sagent Pharmaceuticals</td>
			<td>25021-101-10, 1 g/vial</td>
			<td>A generic drug can be used instead.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer, 40 &#181;m</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>87711</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton tip applicators, 6&#8221;&#160;</td>
			<td>Dyad Medical Sourcing, LLC</td>
			<td>HCS1005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental cement</td>
			<td>Stoelting Co</td>
			<td>51459</td>
			<td>Dental cement kit, clear, 2 components</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexamethasone</td>
			<td>Bimeda</td>
			<td>138RX, 2 mg/mL</td>
			<td>A generic drug can be used instead.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DietGel</td>
			<td>ClearH2O</td>
			<td>Recovery, 72-06-502</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drape&#160;</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>Bio Shield Wrap</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill</td>
			<td>Saeyang Microtech</td>
			<td>Escort Pro, B08350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drill tips&#160;</td>
			<td>Hager &#38; Meissinger GmbH</td>
			<td>REF310104001001005</td>
			<td>Size 005, US 1/4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FIJI imaging analysis software</td>
			<td>National Institute of Health</td>
			<td>https://imagej.net/software/fiji/</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-812-41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Fisher HealthCare</td>
			<td>Sterile Cotton Gauze Pad, 4 x 4&#8221;, 22-415-469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gelfoam&#160;</td>
			<td>Ethicon Inc.&#160;</td>
			<td>Surgifoam absorbable gelatin sponge, Ref. 1972</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Germinator&#160;</td>
			<td>Cellpoint Scientific&#160;</td>
			<td>Germinator 500, No. 11688</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass coverslips, 5 mm diameter</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Menzel Cover glass&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves, non-sterile</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>Nitrile powder-free medical examination gloves</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves, sterile</td>
			<td>Medline Industries, LP</td>
			<td>MDS104070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair removal cream</td>
			<td>Church &#38; Dwight</td>
			<td>Nair Hair remover lotion&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton syringe</td>
			<td>Hamilton Company Inc</td>
			<td>Gastight #1701, 10 &#181;L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS without Ca, Mg</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>PI88284</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head bar</td>
			<td>Hongway</td>
			<td>5 mm inner diameter O-rings</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Stoelting Co.&#160;</td>
			<td>Rodent warmer X2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringes</td>
			<td>Exel International Medical Products&#160;</td>
			<td>29G x 1/2&#8243;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iron oxide nanoparticles</td>
			<td>Covis Pharma GmbH</td>
			<td>Feraheme ferumoxytol injection, 510 mg/17 mL, 59338077501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>26675-46-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mice</td>
			<td>Jackson Laboratories</td>
			<td>NSG, Strain 005557</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope (surgery)</td>
			<td>Seiler Medical</td>
			<td>Seiler IQ Q-100-220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanoparticles</td>
			<td>Custom</td>
			<td></td>
			<td>Iron oxide nanoparticles (Ferumoxytol) labeled with fluorescein isothiocyanate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophtalmic ointment</td>
			<td>Major pharmaceuticals</td>
			<td>Lubrifresh P.M. nighttime ointment, 203964</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>Linde Gas &#38; Equipment Inc.&#160;</td>
			<td>High Pressure Steel K Style Cylinder, 249CF, 2000PSIG, CGA 540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic cups</td>
			<td>Georgia-Pacirif Consumer Products</td>
			<td>Dixie Portion Cup, 2 oz., Plastic, Clear, PK2400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene tubing</td>
			<td>Braintree Scientific</td>
			<td>50-195-5494</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scale</td>
			<td>Ohaus Corp</td>
			<td>CR2200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Integra Life Sciences Production Corp</td>
			<td>Integra Miltex Stainless steel disposable scalpel</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>13-804-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealant</td>
			<td>Henkel Corp</td>
			<td>Loctite 4014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single use lab gown</td>
			<td>High Tech Conversions</td>
			<td>17-444-081</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic frame</td>
			<td>Stoelting Co.&#160;</td>
			<td>Stoelting New Standard TM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Vacuum Bottle Top Filtration Systems</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>S2GPU05RE, MilliporeSigma NO.:S2GPU05RE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrofoam box</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical gloves</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>19-163-108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical glue, 3M Vetbond tissues adhesive</td>
			<td>3M Animal Care Prodcuts</td>
			<td>1469SB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tail vein cathether</td>
			<td>Custom</td>
			<td></td>
			<td>Consists of two 30 G cannulas connected with sillicone tubing&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TrypLE Express (1x), no phenol red</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>12604-039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultraviolett torch</td>
			<td>Spring sunshine technology</td>
			<td>Consciot</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

two-photon intravital microscopy of glioblastoma in a murine model

يقتصر توصيل علاجات السرطان التي يتم إعطاؤها عن طريق الوريد إلى أورام المخ على الحاجز الدموي الدماغي. إن طريقة لتصوير تراكم وتوزيع الجزيئات الكبيرة بشكل مباشر في أورام المخ في الجسم الحي من شأنها أن تعزز بشكل كبير قدرتنا على فهم وتحسين توصيل الأدوية في النماذج قبل السريرية. يصف هذا البروتوكول طريقة للتتبع في الوقت الحقيقي في الجسم الحي للجسيمات النانوية الفلورية التي يتم إعطاؤها عن طريق الوريد باستخدام المجهر داخل الفوتون ثنائي الفوتون (2P-IVM) في نموذج فأر من الورم الأرومي الدبقي (GBM).
يحتوي البروتوكول على وصف متعدد الخطوات للإجراء ، بما في ذلك التخدير وتسكين التجارب ، وإنشاء نافذة الجمجمة ، وزرع خلايا GBM ، ووضع قضيب الرأس ، وإجراء دراسات 2P-IVM ، والرعاية بعد الجراحة لدراسات المتابعة طويلة الأجل. نعرض جلسات تصوير 2P-IVM التمثيلية وتحليل الصور ، ونفحص مزايا وعيوب هذه التقنية ، ونناقش التطبيقات المحتملة.
يمكن تعديل هذه الطريقة وتكييفها بسهولة لأسئلة بحثية مختلفة في مجال تصوير الدماغ قبل السريري في الجسم الحي .

Two-photon intravital microscopy (2P-IVM) is a fluorescence imaging technique that allows the visualization of living tissue1.
First developed in the 1990s, 2P-IVM has been used for in vivo analysis of the retina2, kidney3, small intestine4, cochlea5, heart6, trachea7, and the brain in various preclinical models8,9. In the field of neuroscience, 2P-IVM has gained importance as a technique for real-time imaging of the healthy brain in awake animals10, as well as studying diseases of the nervous system such as Alzheimer&#39;s11, Parkinson&#39;s12 and glioblastoma (GBM)13,14,15,16.
2P-IVM offers an elegant solution for studying the tumor microenvironment during the development of GBM. While some previous studies focused on in vitro17 and ex vivo models18, others implemented orthotopic19 and xenotropic20&#160;in vivo models for examining GBM. Madden et al. performed native imaging of CNS-1 rat glioma cell line in a mouse model13. Using an orthotopic GL261-DsRed murine model, Ricard et al. performed an intravenous administration of a fluorophore to enhance the blood vessels in the tumor region in 2P-IVM14.
Here, we apply 2P-IVM for tracking the tumor delivery of fluorescent-labeled iron oxide nanoparticles (NP) in an orthotopic mouse model of GBM. Using a cranial window, this method allows us to study the real-time spatiotemporal distribution of NPs in the brain in detail.

تسليط الضوء على المؤلف: استراتيجيات التصوير متعدد الوسائط لتحسين توصيل الدواء والكشف المبكر في علاج الورم الأرومي الدبقي

الفحص المجهري ثنائي الفوتون داخل الجسم للورم الأرومي الدبقي في نموذج الفئران

Glioblastoma is one of the most common primary brain cancer and is associated with fast growth and poor life expectancy. Developing effective therapies for glioblastoma remains a major challenge since the delivery of therapeutics is limited by the blood brain barrier. A method to directly image the accumulation and distribution of macromolecules in the brain would greatly enhance our ability to understand and optimize drug delivery.Two-photon microscopy offers an elegant solution for studying the real-time distribution of nanoparticles in the preclinical model of glioblastoma. By modifying the nanoparticle used in this study, it's possible to investigate the delivery of different drug candidates and combination therapies on a cellular and molecular level. In addition to two-photon intravital microscopy, the iron oxide component of these nanoparticles allow for multimodal imaging with MRI or MPI.For the future, imaging facilities could serve in the realization of early detection to cancer, thereby leading to more effective therapies against malignant neoplasia. One path to achieve this is to merge two-photon intravital microscopy with other imaging modalities such as positron emission tomography and photoacoustic ultrasound.

هنا ، أجرينا جراحة نافذة الجمجمة وقمنا بنقش خلايا C6 في نموذج ماوس NSG من GBM (n = 5). سيضمن الختم المناسب بين جميع المكونات المشاركة في إنشاء النافذة (الشكل 1 أ) متانة النوافذ للتصوير طويل المدى ، بالإضافة إلى تقليل الإصابة بالأمراض. باستخدام المرحلة التي تم تكييفها ل في الجسم ا?...

Watch this Scientific Journal Video about Two-Photon Intravital Microscopy of Glioblastoma in a Murine Model at JoVE.com

نقدم نهجا جديدا للفحص المجهري ثنائي الفوتون لتوصيل الورم لجسيمات أكسيد الحديد النانوية ذات العلامات الفلورية إلى الورم الأرومي الدبقي في نموذج الفأر.

The delivery of intravenously administered cancer therapeutics to brain tumors is limited by the blood-brain barrier. A method to directly image the ...

الورم الأرومي الدبقي هو أحد أكثر أنواع سرطان الدماغ الأولية شيوعا ويرتبط بالنمو السريع وضعف متوسط العمر المتوقع. لا يزال تطوير علاجات فعالة للورم الأرومي الدبقي يمثل تحديا كبيرا لأن تقديم العلاجات محدود بسبب حاجز الدم في الدماغ. إن طريقة لتصوير تراكم وتوزيع الجزيئات الكبيرة في الدماغ بشكل مباشر من شأنها أن تعزز بشكل كبير قدرتنا على فهم وتحسين توصيل الدواء.يوفر الفحص المجهري ثنائي الفوتون حلا أنيقا لدراسة التوزيع في الوقت الفعلي للجسيمات النانوية في النموذج قبل السريري للورم الأرومي الدبقي. من خلال تعديل الجسيمات النانوية المستخدمة في هذه الدراسة ، من الممكن التحقيق في تقديم الأدوية المرشحة المختلفة والعلاجات المركبة على المستوى الخلوي والجزيئي. بالإضافة إلى الفحص المجهري داخل الفوتون ثنائي الفوتون ، يسمح مكون أكسيد الحديد لهذه الجسيمات النانوية بالتصوير متعدد الوسائط باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي أو MPI.بالنسبة للمستقبل ، يمكن أن تعمل مرافق التصوير في تحقيق الكشف المبكر عن السرطان ، مما يؤدي إلى علاجات أكثر فعالية ضد الأورام الخبيثة. أحد المسارات لتحقيق ذلك هو دمج الفحص المجهري داخل الفوتون ثنائي الفوتون مع طرق التصوير الأخرى مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والموجات فوق الصوتية الضوئية.

two-photon-intravital-microscopy-of-glioblastoma-in-a-murine-model

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Two-Photon Intravital Microscopy of Glioblastoma in a Murine Model

The delivery of intravenously administered cancer therapeutics to brain tumors is limited by the blood-brain barrier. A method to directly image the accumulation and distribution of macromolecules in brain tumors in vivo would greatly enhance our ability to understand and optimize drug delivery in preclinical models. This protocol describes a method for real-time in vivo tracking of intravenously administered fluorescent-labeled nanoparticles with two-photon intravital microscopy (2P-IVM) in a mouse model of glioblastoma (GBM).
The protocol contains a multi-step description of the procedure, including anesthesia and analgesia of experimental animals, creating a cranial window, GBM cell implantation, placing a head bar, conducting 2P-IVM studies, and post-surgical care for long-term follow-up studies. We show representative 2P-IVM imaging sessions and image analysis, examine the advantages and disadvantages of this technology, and discuss potential applications.
This method can be easily modified and adapted for different research questions in the field of in vivo preclinical brain imaging.

We present a novel approach for two-photon microscopy of the tumor delivery of fluorescent-labeled iron oxide nanoparticles to glioblastoma in a mouse model.