Verwendung von Ultrahochfeld-MRT in Kleintier Modelle aus Polyzystische Nierenerkrankung für In Vivo Phänotypisierung und Drug Monitoring

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, phänotypische Informationen zu erhalten und Interventionen von Nagetiermodellen der polyzystischen Nierenerkrankung mittels Ultrahochfeld-Magnetresonanztomographie zu überwachen. Dies wird erreicht, indem beim Tier eine chirurgische Anästhesie erreicht wird, um sicherzustellen, dass qualitativ hochwertige Bilder aufgenommen werden können. Es ist auch wichtig, Tierhalter zu verwenden, um das Tier an Ort und Stelle zu sichern und Bewegungen zu verhindern.

Während des MRT-Experiments ist es wichtig, die richtige Bildsequenz und die richtigen Parameter basierend auf den spezifischen Forschungszielen auszuwählen und zu erfassen. Um die Sicherheit der Tiere zu gewährleisten, sollten die Körpertemperatur und die Atemfrequenz des Tieres während des gesamten Eingriffs genau überwacht werden. Letztendlich werden die aufgenommenen Bilder analysiert, um phänotypische Veränderungen zu erkennen oder um festzustellen, ob es einen Behandlungseffekt gibt. Dieses Verfahren ermöglicht die in vivo phänotypische Charakterisierung und den Wirkstoffmonitor in Tiermodellen der polyzystischen Nierenerkrankung (PKD) unter Verwendung der Ultrahochfeld-Magnetresonanztomographie

Diese Technik wird verwendet, um Phänotypen neuer Krankheitsmodelle zu charakterisieren und therapeutische Interventionen zu überwachen. Ein großer Vorteil dieses inbivo-Bildgebungsverfahrens besteht darin, dass es ermöglicht, in Längsschnittstudien wiederholt dasselbe Tier zu verwenden, wodurch sich in der Folge die Gesamtzahl der Tiere, die für einen Versuch benötigt werden, reduziert. Stellen Sie vor dem Starten des Scans sicher, dass sich die Heizung in der ausgeschalteten Position befindet.

Wählen Sie dann den Mini-Bildgradienten in der Scanner-Software aus und erhalten Sie die 38-Millimeter-Hochfrequenz- oder HF-Spule und den Mini-Bildhalter. Installieren Sie die Einheit mit variabler Temperatur an der zentralen Bohrung des Mini-Bildgebungshalters. Entfernen Sie nach der Betäubung des Tieres, wie im Textprotokoll beschrieben, alle Metalletiketten, tragen Sie Tiersalbe auf die Augen des Tieres auf, um Trockenheit während der Narkose zu verhindern, und setzen Sie das Tier dann mit der Nase in einen Nasenkonus auf einen Halter. Setzen Sie ein Rektalthermometer ein, um die Körpertemperatur des Tieres zu überwachen.

Befestigen Sie anschließend einen Ballon-Atemdrucksensor am Bauch des Tieres Um die Atemfrequenz zu überwachen, halten Sie eine Atemfrequenz von 40 Atemzügen pro Minute aufrecht, indem Sie die isof-Fluorkonzentration regelmäßig anpassen. Um Bewegungen während der MRT zu verhindern, verwende ich Tierhalter, um das Tier an Ort und Stelle zu sichern. Befestigen Sie abschließend das Tier in der Mitte der HF-Spule und platzieren Sie die Spule mit dem Tier vorsichtig in den MRT-Scanner.

Stellen Sie vor Beginn der Experimente die Lufttemperatur und den Luftdurchsatz so ein, dass während der gesamten Versuche eine Körpertemperatur von 35 bis 37 Grad Celsius aufrechterhalten wird. Minimieren Sie vor dem Starten des Scans die HF-Leistung und maximieren Sie das Signal-Rausch-Verhältnis, indem Sie die HF-Spule abstimmen und anpassen. Klicken Sie dazu auf das Werkzeugsymbol, um das Spektrometer-Steuerungswerkzeug im Spektrometer-Steuerungswerkzeug zu öffnen.

Erster Klick Erfassung, gefolgt von Wackeln. Dann öffnet sich ein Fenster zur Akquisitionsrekonstruktion, in dem die Wobble-Kurve angezeigt wird. Nehmen Sie als Nächstes geringfügige Anpassungen an den Abstimm- und Anpassungskondensatoren vor, bis die reflektierte HF-Leistung minimiert ist.

Die Wackelkurve sollte an der vertikalen Achse ein Minimum anzeigen und auf der horizontalen Achse bei Null positioniert sein. Klicken Sie abschließend auf die Schaltfläche Stopp im Fenster zur Erfassungsrekonstruktion, wenn die Kalibrierung der Spule abgeschlossen ist. Um die richtige Geometrie für die Bildgebung einzustellen, erfassen Sie Scout-Bilder in drei orthogonalen Ebenen, axial, koronal und sagittal, indem Sie Intra-Gate-Schnellaufnahmen, Low-Angle-Aufnahmen oder IG-Blitze verwenden.

Starten Sie den Scan mit einer Ampel. Dadurch wird der HF-Kanal automatisch kalibriert und der Magnet unterlegt. Stellen Sie die Trägerfrequenz auf Resonanz für Wasser ein und stellen Sie die Empfängerverstärkung ein.

Nehmen Sie als Nächstes Bilder im 2D-Multis-Slice- oder 3D-Modus für anatomische Studien auf. Um die Experimentierzeit zu verkürzen, halten Sie das Sichtfeld zwischen 2,56 und 3,2 Zentimetern. Um Wraparound-Artefakte zu vermeiden und sicherzustellen, dass die Daten während der Ruhephase des Tieres gesammelt werden, halten Sie die Atemfrequenz des Tieres bei 30 Atemzügen pro Minute.

Wählen Sie bei Bauchbildern die Wiederholungszeit und die Anzahl der Scheiben entsprechend dem Atmungszyklus des Tieres sorgfältig aus. Verwenden Sie dazu eine Turbo-Schnellerfassung mit Relaxationsverstärkung oder seltener Sequenz und erfassen Sie 11 bis 19 koronale Schnitte mit einer Wiederholzeit von 1500 Millisekunden. Nachdem der Scan abgeschlossen ist, nehmen Sie das Tier aus dem Scanner, legen Sie es auf ein beheiztes Pad und überwachen Sie es, bis es gehfähig wird.

Bringen Sie das Tier nach der Bergung in den Käfig zurück und überwachen Sie es mindestens eine Stunde lang, bevor Sie es in die Tiereinrichtung zurückbringen. Hier ist ein T-two-gewichtetes Bild aus dem Bauch eines Mausmodells mit polyzystischer Nierenerkrankung oder PKD, das mit U-H-F-M-R-I aufgenommen wurde. Viele Zysten sind in der erkrankten Niere und Leber zu sehen.

U-H-F-M-R-I ermöglicht die Berechnung des Myokardvolumens unter Verwendung des Myokardgewebes des Mausherzens in jeder Schnitte. Dies ermöglicht es den Forschern, die kardiovaskuläre Funktion und möglicherweise andere kardiale Komplikationen im Krankheitsmodell zu bewerten. Darüber hinaus wurden viele CIs mit Hirnfehlbildungen und anderen Defekten unter Verwendung von U-H-F-M-R-I in Verbindung gebracht.

Arachnoidalzysten sind im Bereich des vierten Ventrikels bei A PKD, Mausgehirn, U-H-F-M-R, sichtbar. Ich kann auch detaillierte embryonale Informationen von trächtigen weiblichen Nagetieren mit PKD liefern, die es den Forschern ermöglichen, die embryonale Letalität zu erkennen, phänotypische Anomalien zu beurteilen und zu bestimmen, in welchem embryonalen Stadium sie für solche Embryonen aufgetreten sind. Schließlich ermöglicht die Ultrahochfeld-MRT die In-vivo-Behandlungsüberwachung von PKD-Modellen von Nagetieren.

Hier wurde die Bildgebung in drei verschiedenen Altersstufen für ein Tier der Kontrollgruppe und für ein Tier aufgenommen. In der mit 1D-Amino-Acht-D-Arginin-Vasopressin behandelten Gruppe haben wir Ihnen gerade gezeigt, wie Sie die Ultrahochfeld-Magnetresonanztomographie für die phänotypische Charakterisierung von Inbivo oder die Medikamentenüberwachung kleiner Zufallsmodelle der polyzystischen Nierenerkrankung verwenden können. Bei der Durchführung dieses Experiments ist zu bedenken, dass die MRT sehr empfindlich auf Bewegungen reagiert.

Um die Vorteile dieser Technik zu gewährleisten, muss das Tier ordnungsgemäß gesichert, unter chirurgischer Narkose gehalten und während des gesamten Eingriffs kontinuierlich überwacht werden.