Name: Evaluación de la hipoxia tumoral: imágenes de oxígeno en 3D in vivo mediante resonancia paramagnética electrónica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: Aprende a evaluar la hipoxia tumoral mediante resonancia paramagnética electrónica de pulso con el imager JIVA-25 en modelos preclínicos. Esta técnica permite el mapeo 3D no invasivo de oxígeno en tejidos vivos.

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<meta charset="utf8"></head><body>Imágenes preclínicas de los niveles de oxígeno tumoral mediante EPRI y ultrasonido

<table><tbody><tr><td>aqua pro injectione</td><td>Polpharma</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>1280610-ArbuzGUI&nbsp;</td><td>O2M</td> <td>Technologies-accesible</td> <td>en el repositorio github</td></tr><tr><td>fosfato disódico</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td></td>799280115-Dulbecco</tr><tr><td>&prime; s Eagle&prime modificado; s Glucosa media-alta</td><td>Merck Life Science</td><td>D5648</td><td>4500 mg/L de glucosa y L-glutamina</td></tr><tr><td>suero fetal bovino&nbsp;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td>10500064</td> <td>alambre de</td></tr> <tr><td>pesca</td><td>Good Fish</td><td>A-55A-035</td><td>US marcador de posición - 0,35 mm</td></tr><tr><td>Geltrex</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td>A1413302</td><td>factor de crecimiento reducido matriz de membrana basal</td></tr><tr><td>ibGUI</td><td>O2M</td> <td>Technologies-accesible</td> <td>en el repositorio de github</td></tr><tr><td>injectio natrii chlorati isotonica</td><td>Polpharma</td><td>Se utilizaron artículos multipe</td>: <td>9 mg/mL,</td></tr><tr><td>agujas de insulina, 29 G&nbsp;</td>Se <td>utilizaron elementos multipe</td> de <td>Becton, Dickinson and</td> <td>Company-Jiva</td></tr> <tr><td>25</td><td>O2M</td><td></td> <td>Technologies-EPROI</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks-version</td><td></td> <td>R2021b</td></tr><tr><td>penicilina-estreptomicina</td><td>Merck Life Science</td><td>P4333</td><td>con 10.000 unidades de penicilina y 10 mg de estreptomicina/mL</td></tr><tr><td>de cloruro potásico POCH</td><td>S.A.</td><td></td><td>739740114-potasio</td></tr> <tr><td>dihidrógeno fosfato</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td>742020112-ProcessGUI</td></tr> <tr><td></td><td>O2M</td> <td>Technologies-accesible</td> <td>en el repositorio de github</td></tr><tr><td>PTFE tubing&nbsp;</td><td>Cole Palmer Instrument Co</td><td>06412-11-cloruro</td><td></td></tr> <tr><td>de sodio</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td></td></tr> 794121116-SpecMan4EPR <tr><td></td><td>FEMI</td> <td>Instruments-versión</td> <td>3.4 CS 64bit</td></tr><tr><td>Surflash I.V. Catéter</td><td>Terumo</td><td>SR*FF2419</td><td>tamaño: 24G x &frac34; "</td></tr><tr><td>cinta</td><td>3M&nbsp;</td><td>Se utilizaron varios ítems</td><td>de microporo</td></tr><tr><td>Tripsina-EDTA&nbsp;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>25200072-Ultrasonografía</td><td>Telemédica-Anatómica</td><td></td> <td>EE. UU.</td></tr><tr><td>GEL</td><td>KONIX</td><td>NUG-0019-Vetflurano</td><td></td></tr> <tr><td></td><td>Virbac</td><td>137317</td><td>1000 mg/g</td></tr><tr><td>Vevo F2</td><td>FujiFilms, Visual Sonics-modo</td><td></td> <td>B y Doppler</td></tr><tr><td>vinilo polisiloxano arcilla dental&nbsp;</td>Se <td>utilizaron varios elementos</td> <td>de 3M ESPE</td><td>-</td></tr></tbody></table>

evaluación de la hipoxia tumoral: imágenes de oxígeno en 3d in vivo mediante resonancia paramagnética electrónica 

Tumor Hypoxia Assessment: In Vivo 3D Oxygen Imaging Through Electron Paramagnetic Resonance

En la Figura 5 se muestra una sección transversal representativa de la imagen ecográfica de un tumor LN229 que crece en la almohadilla de grasa intraescapular, junto con la vasculatura. Se observa algo de vasculatura fuera del borde del tumor. Inesperadamente, el porcentaje del volumen de la vasculatura tumoral no disminuyó y se mantuvo estable con el crecimiento tumoral.
Como se describe en la Figura 2, el paso 2 implica la inmoviliz...

Evaluación de la hipoxia tumoral: imágenes de oxígeno en 3D in vivo mediante resonancia paramagnética electrónica 

The precise and real-time measurement of oxygen partial pressure (pO2) brings valuable information in many pathologies, including cancer. Low tumor pO2 ...

Estamos estudiando el microambiente tumoral y el papel de la hipoxia en el desarrollo tumoral en respuesta a la terapia. La hipoxia es crucial no solo en el cáncer, sino también en muchas otras patologías, como los trastornos cardíacos o neurológicos. Nuestro objetivo es determinar cuantitativamente los niveles de oxígeno en tejidos de animales vivos en el contexto de diferentes tratamientos anticancerígenos y varios modelos tumorales preclínicos.En la oximetría se aplican varias técnicas de APR, como la onda continua, el pulso o la exploración rápida. Sin embargo, el generador de imágenes de pulso preclínico, JIVA-25, permite un mapeo de oxígeno en 3D de cuerpo entero preciso y de alta resolución espacial y de oxígeno. Las imágenes se consultan en minutos y pueden adquirirse a lo largo de varios días, correspondientes a cambios fisiológicos en el tejido, PO2, y también permiten seguir cambios en el tiempo.Uno de los mayores desafíos de la resonancia paramagnética electrónica es la falta de referencia anatómica. En muchos laboratorios, se utilizan la resonancia magnética o la tomografía computarizada para adquirir características anatómicas clave. Sin embargo, la desventaja es el alto costo y la necesidad de mover al animal.Para resolver estos problemas, proponemos el uso de ultrasonidos como modalidades fáciles de usar, portátiles y rentables. Nuestros resultados muestran la factibilidad de la fusión de imágenes de ultrasonido y EPR, lo que abre la posibilidad de comparar imágenes funcionales y atómicas en diferentes puntos de tiempo. Por ejemplo, los mapas de oxígeno EPR podrían registrarse con la anatomía de tejidos, la red vascular o la perfusión de tejidos de EE. UU. utilizando microburbujas como agente de contraste.Esta tecnología nos ayuda a descubrir regiones de hipoxia dentro de los tumores y diseñar la pintura de dosis en radioterapia. También permite evaluar la eficacia de los tratamientos antihipoxia, como las microburbujas de oxígeno. El mapeo de oxígeno también se puede utilizar como marcador de la eficacia de la terapia en la etapa temprana del tratamiento y de la clasificación adecuada de los pacientes para el tratamiento.Para empezar, asegure el ratón anestesiado inoculado al tumor en el lecho del animal. Administrar un mililitro de suero fisiológico por vía subcutánea al ratón para mantener la hidratación. Use un sensor de almohada respiratoria y un termómetro de superficie con arcilla dental de vinilo polisiloxano para controlar la frecuencia cardíaca y la temperatura del animal.Inserte el tubo de politetrafluoroetileno por vía intraperitoneal para la administración de la sonda de centrifugado y asegure la cánula con arcilla dental de vinilo polisiloxano para evitar que se desprenda de la cavidad abdominal. A continuación, inserte un catéter de orina para recoger la sonda de centrifugado excretada. Para la obtención de imágenes de ultrasonido anatómico, gire el ratón dentro de la cama del animal y asegure su posición con arcilla dental de vinilo polisiloxano.Transfiera el animal a una mesa controlada en 3D antes de la medición de la resonancia paramagnética electrónica. Confirme que el animal esté asegurado y no esté en contacto con la plataforma de calentamiento. Fije la posición del soporte de la cama en tres dimensiones para evitar la rotación, especialmente en el plano XZ o sagital, que es esencial para un registro preciso.A continuación, utilizando un alambre de pescar de 0,35 milímetros en la cinta, coloque un marcador de posición en el soporte de la cama para marcar el comienzo del resonador. Realice imágenes en modo B manualmente con un paso de un milímetro en las direcciones axial y sagital hacia el eje Y. Obtener imágenes de la estructura tumoral utilizando parámetros específicos de la frecuencia del transductor.Después de la ecografía anatómica, transfiera el ratón inmovilizado en la cama del animal de inmediato a la resonancia paramagnética electrónica o al generador de imágenes EPR. Mantenga cuidadosamente la posición de la cama del animal para minimizar las rotaciones dentro del resonador. Vuelva a conectar la sonda de temperatura para garantizar un control continuo de la temperatura del animal, alineándola con la temperatura interna del resonador.En el software del espectrómetro EPR, ajuste el resonador con la rueda de sintonización para centrar la frecuencia alrededor de 725 megahercios. Para optimizar la potencia de microondas, ajuste la atenuación de 20 a tres decibelios hasta lograr un pico de 60 nanosegundos. Ajuste el instrumento para centrar la desintegración de inducción libre de los fiduciales colocados dentro del lecho del animal dentro del campo magnético y fasearlo en consecuencia.A continuación, administrar 100 microlitros de OXO 71 por vía intraperitoneal a través de la cánula previamente insertada, seguido de un lavado con 50 a 100 microlitros de solución salina. Utilice una secuencia Q programada para adquirir mediciones con parámetros específicos, incluidos los tiempos de relajación T1 y T2, el eco de espín electrónico 3D para imágenes fiduciales y el eco de espín electrónico de recuperación de inversión 4D para obtener imágenes del animal. Después de la obtención de imágenes, realice un análisis de datos y visualice la máscara tumoral dentro del mapa de presión parcial de oxígeno del ratón y exporte los valores de cada vóxel.El corte transversal de la ecografía mostró el tumor LN 229 creciendo en la almohadilla de grasa intraescapular con vasculatura tanto dentro como fuera del límite tumoral. Las imágenes de ultrasonido tumoral en modo B proporcionaron una referencia anatómica, mostrando la superficie del tumor y los marcadores para alinearse con EPR-OI. Las imágenes transversales del mapa 3D de presión parcial de oxígeno mostraron una notable heterogeneidad del nivel de oxígeno, con más áreas hipóxicas dentro del tumor y un marcador fiducial altamente hipóxico en la parte inferior de la imagen.Las imágenes de tumores de diferentes tamaños demostraron que los tumores más grandes contenían más vóxeles, mientras que el tumor más pequeño mostró un mapa de presión parcial de oxígeno subóptimo debido a una concentración insuficiente de la sonda de espín.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Cancer Research

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Este manuscrito describe el desarrollo de un modelo animal que permite probar directamente los efectos de la hipoxia tumoral sobre la metástasis y descifrar los mecanismos de su acción. Aunque los experimentos que se describen aquí se centran en el sarcoma de Ewing, se puede aplicar un abordaje similar a otros tipos de tumores.

Modelo In Vivo para Pruebas Efecto de la hipoxia sobre la metástasis tumoral

Resonancia paramagnética electrónica de bajo campo (banda L, 1.2 GHz) usando puntas de prueba nitroxyl y trityl soluble se demuestra para la evaluación de parámetros fisiológicamente importantes en el microambiente tumoral en modelos de ratón de cáncer de mama.

En Vivo EPR evaluación de pH, pO2, estado Redox y concentraciones de fosfato y glutatión en el microambiente tumoral

El protocolo describe la generación de esferoides de alto rendimiento para la bioimpresión utilizando el análisis multiparamétrico de su oxigenación y muerte celular en un microscopio de fluorescencia estándar. Este enfoque se puede aplicar para controlar la viabilidad de los esferoides y realizar la estandarización, lo cual es importante en el modelado de tejido 3D, el microambiente tumoral y la biofabricación (micro) tisular exitosa.

Biofabricación asequible asistida por microscopía de oxígeno de esferoides multicelulares

Aquí, presentamos un protocolo para crear xenoinjertos de carcinoma hepatocelular ortotópico con y sin ligadura de la arteria hepática y realizar imágenes no invasivas de tomografía por emisión de positrones (PET) de hipoxia tumoral utilizando [18 F] fluoromisonidazol ([18 F] FMISO) y [18 F] fluorodesoxiglucosa ([18F] FDG).

Imágenes PET/MR no invasivas en un modelo ortotópico de ratón de carcinoma hepatocelular

Aquí presentamos un protocolo para realizar la Imagen Optoacústica Sensible al Oxígeno – Imagen Optoacústica Mejorada por Contraste Dinámico (OS-DCE OAI) para evaluar modelos preclínicos de cáncer y cicatrización de heridas. El OAI puede obtener imágenes de oxihemoglobina y desoxihemoglobina, mapeando la oxigenación tisular. El DCE-OAI puede obtener imágenes de la farmacocinética de un agente de contraste exógeno, mapeando así la perfusión vascular.

Evaluaciones de la oxigenación y perfusión vascular en modelos preclínicos de cáncer y cicatrización de heridas utilizando OS-DCE OAI

Este protocolo describe un método de imagen residente tumor-infiltración T CD8 células con anticuerpos fluorescente acoplados dentro de rebanadas de tumor de pulmón humano. Esta técnica permite el análisis en tiempo real de la migración de células T CD8 usando microscopia confocal.

Ex Vivo Proyección de imagen de los linfocitos de T CD8 residente en Tumor de pulmón humano rebanadas utilizando Microscopía Confocal

Se describe un protocolo para la preclínica en vivo rastreo de metástasis del cáncer. Se basa en un reportero con radionúclidos-fluorescencia combina el sodio yoduro symporter, detectado por tetrafluoroborato de no invasivo [18F]-PET y una proteína fluorescente para la confirmación de racionalización ex vivo . El método es aplicable para la preclínica en vivo de la célula de seguimiento más allá de la biología del tumor.

Gen reportero de radionúclido-fluorescencia de imagen para seguir la progresión del Tumor en modelos de roedores Tumor

Aprende a evaluar la hipoxia tumoral mediante resonancia paramagnética electrónica de pulso con el imager JIVA-25 en modelos preclínicos. Esta técnica permite el mapeo 3D no invasivo de oxígeno en tejidos vivos.

Evaluación de la hipoxia tumoral: imágenes de oxígeno en 3D in vivo mediante resonancia paramagnética electrónica

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