Name: in vitro and in vivo bioluminescence reporter gene imaging of human embryonic stem cells
Uploaded: 2008-05-02T17:59:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vitro and in vivo Bioluminescence Reporter Gene Imaging of Human Embryonic Stem Cells at JoVE.com

بفضل تيم دويل ، دكتوراه ، ومركز ستانفورد للتصوير في الجسم الحي للحصول على المساعدة مع التصوير تلألؤ بيولوجي. أيضا بفضل هوانغ نغان ، دكتوراه لتقاسم تقنية الخلايا الجذعية لها على المشاركة في الحقن بمحلول المصفوفة. أخيرا ، بفضل ستيف فيلت ، دكتوراه للحصول على مساعدة رعاية الحيوانات البيطرية.

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بناء مزدوج فيوجن مراسل جين <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل أداء التصوير تلألؤ بيولوجي من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية ، تحتاج أولا للحصول على الخلايا التي تعبر عن الجين ستابلي مراسل luciferase مثل يراعة luciferase يقودها المر...

<ol>
	<li>Passier, 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=Increased+cardiomyocyte+differentiation+from+human+embryonic+stem+cells+in+serum-free+cultures.">Increased cardiomyocyte differentiation from human embryonic stem cells in serum-free cultures.</a> Stem Cells. 23, 772-780 (2003).</li><li>Laflamme, M. 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=Cardiomyocytes+derived+from+human+embryonic+stem+cells+in+pro-survival+factors+enhance+function+of+infarcted+rat+hearts.">Cardiomyocytes derived from human embryonic stem cells in pro-survival factors enhance function of infarcted rat hearts.</a> Nature biotechnology. 25, 1015-1024 (2007).</li><li>Baharvand, 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=Neural+differentiation+from+human+embryonic+stem+cells+in+a+defined+adherent+culture+conditi.">Neural differentiation from human embryonic stem cells in a defined adherent culture conditi.</a> Int J Dev Biol. 51, 371-378 (2007).</li><li>Schulz, T. 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=Directed+neuronal+differentiation+of+human+embryonic+stem+cells.">Directed neuronal differentiation of human embryonic stem cells.</a> BMC Neurosci. 4, (2007).</li><li>Jiang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+Insulin-producing+Islet-like+Clusters+from+Human+Embryonic+Stem+Cells.">Generation of Insulin-producing Islet-like Clusters from Human Embryonic Stem Cells.</a> Stem Cells. 17, 17 (2007).</li><li>Swijnenburg, R. J., van der Bogt, K. E. A., Sheikh, A. Y., Cao, F., Wu, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+hurdles+for+the+transplantation+of+cardiomyocytes+derived+from+human+embryonic+stem+cells:+role+of+molecular+imaging.">Clinical hurdles for the transplantation of cardiomyocytes derived from human embryonic stem cells: role of molecular imaging.</a> Current Opinion in Biotechnology. 18, 38-45 (2007).</li><li>Herschman, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+imaging:+looking+at+problems,+seeing+solutions.">Molecular imaging: looking at problems, seeing solutions.</a> Science. 302, 605-608 (2003).</li><li>Lippincott-Schwartz, J., Patterson, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+use+of+fluorescent+protein+markers+in+living+cells.">Development and use of fluorescent protein markers in living cells.</a> Science. 300, 87-91 (2003).</li><li>Contag, P. R., Olomu, I. N., Stevenson, D. K., Contag, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent+indicators+in+living+mammals.">Bioluminescent indicators in living mammals.</a> Nature medicine. 4, 245-247 (1998).</li><li>Bhaumik, S., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+Renilla+luciferase+reporter+gene+expression+in+living+mice.">Optical imaging of Renilla luciferase reporter gene expression in living mice.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 377-382 (2002).</li><li>Tisi, L. 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=Development+of+a+thermostable+firefly+luciferase.">Development of a thermostable firefly luciferase.</a> Analyica Chimica Acta. 457, 115-123 (2002).</li><li>Ray, P., Tsien, R., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+and+validation+of+improved+triple+fusion+reporter+gene+vectors+for+molecular+imaging+of+living+subjects.">Construction and validation of improved triple fusion reporter gene vectors for molecular imaging of living subjects.</a> Cancer Res. 67, 3085-3093 (2007).</li><li>Cao, 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=In+vivo+visualization+of+embryonic+stem+cell+survival,+proliferation,+and+migration+after+cardiac+delivery.">In vivo visualization of embryonic stem cell survival, proliferation, and migration after cardiac delivery.</a> . Circulation. 113, 1005-1014 (2006).</li><li>Cao, 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=Molecular+Imaging+of+Embryonic+Stem+Cell+Misbehavior+and+Suicide+Gene+Ablation.">Molecular Imaging of Embryonic Stem Cell Misbehavior and Suicide Gene Ablation.</a> Cloning and Stem Cells. 9, 107-117 (2007).</li><li>Ray, P., De, A., Min, J. J., Tsien, R. Y., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+tri-fusion+multimodality+reporter+gene+expression+in+living+subjects.">Imaging tri-fusion multimodality reporter gene expression in living subjects.</a> Cancer Res. 64, 1323-1330 (2004).</li><li>Wu, J. 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=Proteomic+analysis+of+reporter+genes+for+molecular+imaging+of+transplanted+embryonic+stem+cells.">Proteomic analysis of reporter genes for molecular imaging of transplanted embryonic stem cells.</a> Proteomics. 6, 6234-6249 (2006).</li><li>Eiges, 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=Establishment+of+human+embryonic+stem+cell-transfected+clones+carrying+a+marker+for+undifferentiated+cells.">Establishment of human embryonic stem cell-transfected clones carrying a marker for undifferentiated cells.</a> Curr Biol. 11, 514-518 (2001).</li><li>Mohr, J. C., de Pablo, J. J., Palecek, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroporation+of+human+embryonic+stem+cells:+Small+and+macromolecule+loading+and+DNA+transfection.">Electroporation of human embryonic stem cells: Small and macromolecule loading and DNA transfection.</a> Biotechnol Prog. 22, 825-834 (2006).</li><li>Siemen, 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=Nucleofection+of+human+embryonic+stem+cells.">Nucleofection of human embryonic stem cells.</a> Stem Cells Dev. 14, 378-383 (2005).</li><li>Lakshmipathy, U., 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=Efficient+transfection+of+embryonic+and+adult+stem+cells.">Efficient transfection of embryonic and adult stem cells.</a> Stem Cells. 22, 531-543 (2004).</li><li>Ma, Y., Ramezani, A., Lewis, R., Hawley, R. G., Thomson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Level+Sustained+Transgene+Expression+in+Human+Embryonic+Stem+Cells+Using+Lentiviral+Vectors.">High-Level Sustained Transgene Expression in Human Embryonic Stem Cells Using Lentiviral Vectors.</a> Stem Cells. 21, 111-117 (2003).</li><li>Menendez, P., Wang, L., Chadwick, K., Li, L., Bhatia, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retroviral+transduction+of+hematopoietic+cells+differentiated+from+human+embryonic+stem+cell-derived+CD45(neg)PFV+hemogenic+precursors.">Retroviral transduction of hematopoietic cells differentiated from human embryonic stem cell-derived CD45(neg)PFV hemogenic precursors.</a> Molecular therapy. 10, 1109-1120 (2004).</li><li>Thyagarajan, 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=Creation+of+engineered+human+embryonic+stem+cell+lines+using+phiC31+integrase.">Creation of engineered human embryonic stem cell lines using phiC31 integrase.</a> Stem cells. 26, 119-126 (2008).</li><li>Liew, C. -. G., Draper, J. S., Walsh, J., Moore, H., Andrews, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Transient and Stable Transgene Expression in Human Embryonic Stem Cell. , .</li></ol>

بالمقارنة مع وسائل أخرى مثل PET والتصوير بالرنين المغناطيسي ، وتلألؤ بيولوجي القرار المكاني المحدود وخفض اختراق الأنسجة نتيجة لضعف الطاقة نسبيا من الفوتونات (2-3 فولت) لهذه الأسباب أنها حتى الآن لم يتم تطبيق في الحيوانات الكبيرة. ومع ذلك ، تلألؤ بيولوجي لديها ميزة كونها منخفضة ال?...

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>HyClone</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>BD Matrigel&#x2122; Basement Membrane Matrix</td>
<td>Growth factor reduced (optional: phenol-red free)</td>
<td>BD Biosciences</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>mTeSR1 Maintenance Medium for Human Embryonic Stem Cells</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>StemCell Technologies</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>D-Luciferin Firefly, potassium salt</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Biosynth AG</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Collagenase IV solution</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Dissolve 30 mg Collagenase Type IV in 30 mL DMEM-F12 media. Sterile filter and store at 4 degrees (Celsius).</td>
</tr>
<tr>
<td>Baked Pasteur pipets</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>6-well tissue culture-treated plates</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>TPP</td>
<td>92006</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

in vitro and in vivo bioluminescence reporter gene imaging of human embryonic stem cells

وزاد اكتشاف الخلايا الجذعية الجنينية البشرية (hESCs) بشكل كبير من الأدوات المتاحة لعلماء الطب المهتمين في مجال الطب التجديدي. ومع ذلك ، الحقن المباشر للhESCs ، وخلايا متباينة من hESCs ، في الكائنات الحية وقد تم حتى الآن يعوقها موت الخلايا كبيرة ، وتشكيل مسخي ، ورفض استضافة المناعي. فهم في السلوك hESC المجراة بعد زرع يتطلب تقنيات التصوير الرواية لرصد توطين hESC طوليا ، والانتشار ، وقدرتها على البقاء. وقد أعطى المحققين التصوير الجزيئي وسيلة عالية الإنتاجية ، وغير مكلفة ، وحساسة لتعقب انتشار الخلايا في الجسم الحي خلال الأيام والأسابيع وحتى أشهر. وقد زاد هذا التقدم بشكل كبير في فهم حركية المكانية والزمانية لمن engraftment hESC ، والانتشار ، وتشكيل مسخي ، في الموضوعات الحية. وثمة تقدم كبير في مجال التصوير الجزيئي على تمديد موسع فحوصات الجينات مراسل من البيولوجيا الجزيئية والخلوية في التصوير منصات متعددة في الجسم الحي الطريقة. هذه الجينات المراسل ، تحت سيطرة المروجين وهندستها القدرة على أن الاستفادة من آلية الخلية المضيفة ليالي النسخي ، يتم إدخالها في الخلايا باستخدام مجموعة متنوعة من أساليب ناقلات وغير الموجه. مرة واحدة في الخلية ، ويمكن جينات كتب مراسل constitutively إما أو فقط تحت ظروف محددة أو البيولوجية الخلوية ، اعتمادا على نوع من المروج المستخدمة. ثم يتم الكشف عن النسخ والترجمة من الجينات إلى بروتينات مراسل النشطة بيولوجيا مع الأجهزة وحساسة موسع (مثل كاميرات CCD) باستخدام إشارة المولدة للتحقيقات مثل مد luciferin. لتجنب الحاجة للضوء مثير لتعقب الخلايا الجذعية في الجسم الحي كما هو مطلوب من أجل التصوير مضان ، تلألؤ بيولوجي نظم التصوير الصحفي الجين تتطلب تحقيقا خارجيا فقط تدار للحث على انبعاث الضوء. يراعة luciferase ، المستمدة من البرالس Photinus يراعة ، وهو الانزيم الذي يقوم بترميز يحفز D - luciferin إلى oxyluciferin ، المستقلب نشطة ضوئيا. ويمكن عندئذ أن تراقب النشاط البصري مع كاميرا CCD الخارجية. transduced ستابلي الخلايا التي تحمل الحمض النووي داخل مراسل بناء على الكروموسومات سيمر مراسل بناء الحمض النووي للخلايا ابنته ، والسماح لرصد الطولي للبقاء والانتشار hESC في الجسم الحي. علاوة على ذلك ، لأنه مطلوب للتعبير مراسل الجين المنتج لتوليد الإشارات ، وقابلة للحياة الوالد وابنته الوحيدة الخلايا إنشاء إشارة تلألؤ بيولوجي ؛ الخلايا أفكارك أو ميتا لن. في هذا الفيديو ، سيتم وصف المواد والأساليب المحددة اللازمة لتعقب وقف تكاثر الخلايا وتكوين مسخي مع التصوير تلألؤ بيولوجي.

Watch this Scientific Journal Video about In vitro and in vivo Bioluminescence Reporter Gene Imaging of Human Embryonic Stem Cells at JoVE.com

In vitro and in vivo Bioluminescence Reporter Gene Imaging of Human Embryonic Stem Cells

مع تزايد الاهتمام في علاجات الخلايا الجذعية ، وتقنيات التصوير الجزيئي مثالية لمراقبة سلوك الخلايا الجذعية بعد الزرع. وقد مكنت الجينات مراسل Luciferase غير الغازية ، وتقييم المتكررة لبقاء الخلية ، والموقع ، وانتشارها في الجسم الحي. وهذا الفيديو لشرح كيفية تعقب انتشار hESC في ماوس المعيشة.

في المختبر والمجراة في ضوء بارد مراسل التصوير الجيني للخلايا منشأ جنينية بشرية

The discovery of human embryonic stem cells (hESCs) has dramatically increased the tools available to medical scientists interested in regenerative ...

Research

JoVE Journal

Biology

Derivation of Human Embryonic Stem Cells by Immunosurgery

اشتقاق الخلايا الجذعية الجنينية البشرية التي Immunosurgery

The ability of human embryonic stem cells to self-renew and differentiate into all cell types of 
the body suggests that they hold great promise for both ...

Probing for Mitochondrial Complex Activity in Human Embryonic Stem Cells

سبر للنشاط مجمع الميتوكوندريا في خلايا المنشأ الجنينية البشرية

Mitochondria are cytoplasmic organelles that have a primary role in cellular metabolism and homeostasis, regulation of the cell signaling network, and ...

In vitro Labeling of Human Embryonic Stem Cells for Magnetic Resonance Imaging

وصفها في المختبر من خلايا المنشأ الجنينية البشرية لتصوير بالرنين المغناطيسي

Human embryonic stem cells (hESC) have demonstrated the ability to restore the injured myocardium. Magnetic resonance imaging (MRI) has emerged as one of ...

Culture and Maintenance of Human Embryonic Stem Cells  

الثقافة والمحافظة على الخلايا الجذعية الجنينية البشرية

Human embryonic stem (hES) cells must be monitored and cared for in order to maintain healthy, undifferentiated cultures. At minimum, the cultures must be ...

Freezing and Thawing Human Embryonic Stem Cells

تجميد والذوبان الخلايا الجذعية الجنينية البشرية

Since James Thomson et al developed a technique in 1998 to isolate and grow hES in culture, freezing cells for later use and thawing and expanding cells ...

Implantation of Ferumoxides Labeled Human Mesenchymal Stem Cells in Cartilage Defects

غرس Ferumoxides إعتبر الإنسان الخلايا الجذعية الوسيطة في عيوب الغضروف

The field of tissue engineering integrates the principles of engineering, cell biology and medicine towards the regeneration of specific cells and ...

Video Bioinformatics Analysis of Human Embryonic Stem Cell Colony Growth

الفيديو المعلوماتية الحيوية تحليل النمو البشري الخلية الجذعية الجنينية كولوني

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer ...

Differentiation of Embryonic Stem Cells into Oligodendrocyte Precursors

تمايز الخلايا الجذعية الجنينية في السلائف Oligodendrocyte

Oligodendrocytes are the myelinating cells of the central nervous system. For regenerative cell therapy in demyelinating diseases, there is significant ...

Efficient Derivation of Human Cardiac Precursors and Cardiomyocytes from Pluripotent Human Embryonic Stem Cells with Small Molecule Induction

كفاءة اشتقاق السلائف القلب البشري وافرة القوة العضلية من خلايا المنشأ الجنينية البشرية التعريفي مع جزيء صغير

To date, the lack of a suitable human cardiac cell source has been the major setback in regenerating the human myocardium, either by cell-based ...

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs) Using Retroviral Vector with GFP

Reprogramming Human Somatic Cells into Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs Using Retroviral Vector with GFP

إعادة برمجة الخلايا الجسدية البشرية المستحثة إلى الخلايا الجذعية المحفزة (iPSCs) استخدام ناقلات فيروسات الرجعية مع GFP

Human embryonic stem cells (hESCs) are pluripotent and an invaluable cellular sources for in vitro disease modeling and regenerative medicine1. It has ...