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DOI: 10.3791/51187-v
Zhengtao Chu1,2, Kathleen LaSance3, Victor Blanco1, Chang-Hyuk Kwon5,6, Balveen Kaur5,6, Malinda Frederick4, Sherry Thornton4, Lisa Lemen3, Xiaoyang Qi1,2
1Division of Hematology-Oncology, Department of Internal Medicine,University of Cincinnati College of Medicine, 2Division of Human Genetics,University of Cincinnati College of Medicine, 3Department of Radiology,University of Cincinnati College of Medicine, 4Division of Rheumatology, Cincinnati Children's Hospital Medical Center,University of Cincinnati College of Medicine, 5Solid Tumor Biology Program, James Comprehensive Cancer Center,The Ohio State University Medical Center, 6Department of Neurological Surgery, James Comprehensive Cancer Center,The Ohio State University Medical Center
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Nous décrivons un multi-angle de rotation du système optique d'imagerie (Maroi) pour la quantification in vivo d'un marqueur fluorescent émis par la saposine C (SAPC), dioléoylphosphatidylsérine (DOPS) nanovésicules. En utilisant des modèles murins de cancer et l'arthrite, nous montrons comment la Maroi analyse de la courbe du signal peut être utilisé pour la cartographie et la caractérisation biologique précis des processus pathologiques.
L’objectif global de cette procédure est d’effectuer une imagerie in vivo à 360 degrés d’une souris afin de déterminer l’angle optimal pour l’analyse de fluorescence. Ceci est accompli en préparant d’abord les modèles animaux de tumeur cérébrale orthotopique, de tumeur cérébrale modifiée et d’arthrite. Ensuite, la protéine SAPs C est produite et les nano-vésicules SAP D-O-P-S-C-V-M sont préparées.
Ensuite, les nano vésicules sont injectées dans la veine de la queue des animaux. Enfin, des images de fluorescence et de rayons X sont prises et analysées. En fin de compte, la méthode M-A-R-O-I est utilisée pour montrer l’angle optimal pour l’analyse de l’imagerie de fluorescence.
Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes telles que l’imagerie de fluorescence plane 2D, est que la méthode M-A-O-M-A-R-O-I permet aux enquêteurs de déterminer l’angle optimal pour l’analyse de l’imagerie de fluorescence. Les implications de cette technique s’étendent à la thérapie et au diagnostic du cancer et de l’arthrite, car CEP CS Vesical peut cibler la tumeur et le tissu inflammatoire. Toutes les études animales ont été approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux de l’Université de Cincinnati et la Fondation de recherche de l’Hôpital pour enfants de Cincinnati pour mener ces études et sur la souris de tumeur cérébrale orthotopique.
Une souris de tumeur cérébrale génétiquement modifiée et un modèle de souris d’arthrite A-K-B-X-N sont utilisés Selon le protocole de texte, utilisez un système de notation macroscopique d’indice arthritique pour évaluer les souris pour l’arthrite comme suit, zéro équivaut à aucune arthrite détectable, un équivaut à un gonflement et/ou à une rougeur de la patte, ou un chiffre deux équivaut à deux articulations impliquées. Trois égale trois articulations impliquées et quatre égale arthrite sévère de l’ensemble de la patte et du doigt produisent la protéine SAP C humaine recombinante dans les cellules E coli avant de précipiter avec de l’éthanol et la purification par chromatographie liquide à haute performance après lyophilisation déterminer la concentration de SAP C sec en poids. Pour mélanger la protéine SAP C, combinez 0,18 milligramme de DOPS et 0,03 milligramme de CVM dans un tube de verre et utilisez de l’azote gazeux pour évaporer les solvants lipidiques.
Ajoutez ensuite 0,32 milligramme de poudre de protéines de mer SAPs au mélange. Suspendre le mélange sec dans un millilitre de tampon PBS et de sonicate de bain pendant 15 minutes. Passez la suspension à travers une colonne Cidex G 25 pour éliminer le colorant CVM libre.
Les nanoparticules SAP C-D-O-P-S-C-V-M auront des maxima d’excitation et d’émission de 653 nanomètres et 677 nanomètres respectivement. Pour tester la méthode d’imagerie optique rotationnelle multi-angle ou M-A-R-O-I à l’aide du système Mars, après avoir anesthésié une souris de l’un des modèles de souris décrits avec 2 % de fluor ISO, positionnez la souris en position couchée dans le système Mars avec sa colonne vertébrale dirigée vers la caméra à partir de l’écran de prévisualisation de l’onglet rotateur brucker MI, calibrer le film de support Mars à 380 degrés. Pour positionner la souris afin d’administrer des SAP C-D-O-P-S-C-V-M dans la queue de la souris, injectez 200 microlitres par voie intraveineuse 24 heures plus tard, puis à nouveau sept à neuf jours après l’injection, prenez des images de fluorescence et de rayons X par incréments de 10 degrés sur une trajectoire de 380 degrés, créant un léger chevauchement pour s’assurer qu’il n’y a pas de lacunes dans l’ensemble de données de rotation.
À l’aide du logiciel de rotation Bruker, superposez des images fluorescentes sur des images radiographiques pour la localisation anatomique. Pour analyser les images, dessinez une région d’intérêt rectangulaire, ou ROI englobant la largeur du champ de vision, ou FOV du site de la maladie pour les souris tumorales cérébrales. Utilisez le même retour d’intérêt sur chaque modèle de tumeur et les souris témoins respectives pour tous les points de temps en utilisant des repères anatomiques pour marquer la position du retour sur investissement après soustraction automatique de l’arrière-plan.
Déterminez l’intensité moyenne de fluorescence pour chaque image à l’aide du logiciel Brucker MI pour convertir les images de fluorescence en photons par seconde par millimètre carré, tracez les valeurs de fluorescence en fonction des angles d’imagerie et appliquez-les sous forme de barres d’erreur. L’écart-type des valeurs moyennes de fluorescence obtenues à partir de souris témoins. L’image de fluorescence d’une souris porteuse d’une tumeur orthotopique représentative est illustrée sur cette figure.
Nous démontrons ici que les graines de RAP, nano vésicules DOPS marquées avec un colorant rouge lointain, s’accumulent spécifiquement dans les tumeurs cérébrales orthotopiques et spontanées de souris, ainsi que dans les articulations arthritiques des souris KBXN. L’objectif principal du système martien est de déterminer l’angle optimal de fluorescence afin que les mesures les plus précises puissent être prises, comme on le voit ici. L’angle d’image optimal pour cet animal est de 10 degrés.
La position à laquelle l’intensité des photons de fluorescence est la plus élevée, des mesures de base ont été prises avant l’injection de SAP C-D-O-P-S-C-V-M, et 24 heures après l’injection, les souris témoins sans tumeur ont reçu un traitement similaire. Ces chiffres montrent des données comparables provenant du modèle murin de tumeur cérébrale génétiquement modifié. Les images de fluorescence et les mesures de photons ont été prises au départ 24 heures et neuf jours après l’injection de SAP C-D-O-P-S-C-V-M.
Les graphiques montrent que l’angle d’imagerie optimal dans la tumeur animale porteuse de la tumeur muette 49 est de 20 degrés, 24 heures après l’injection, mais passe à 10 degrés neuf jours après l’injection. Cela suggère que l’altération du signal fluorescent est corrélée avec des changements morphologiques reflétant probablement la croissance tumorale. Comme le montre ce tableau, la méthode M-A-R-O-I démontre clairement que le signal fluorescent diminue pour les projections à une rotation croissante par rapport à l’angle d’imagerie optimal.
Dans les tumeurs cérébrales, une diminution moyenne de 7 % du signal fluorescent a été obtenue. Si l’orientation physique de l’animal était décalée de plus ou moins 10 degrés par rapport à l’angle d’imagerie optimal. Une diminution moyenne de 21 % du signal fluorescent a été mesurée à plus ou moins 20 degrés.
Ainsi, des décalages relativement petits par rapport à l’angle optimal peuvent entraîner des diminutions significatives du signal. L’utilisation de la technique M-A-R-O-I pour le positionnement des images permettra aux chercheurs de produire des données plus cohérentes et plus fiables. La méthode M-A-R-O-I a finalement été utilisée pour évaluer le ciblage des articulations arthritiques par les SAP C-D-O-P-S-C-V-M 24 heures après l’injection.
Cet animal a marqué trois points avec trois articulations arthritiques. Des images de fluorescence de l’orteil et de la cheville de la souris arthritique sont présentées ici sur la base de graphiques des mesures de photons correspondantes À des rotations de 10 degrés, les angles d’imagerie optimaux trouvés pour l’orteil et la cheville sont respectivement de 140 degrés et 120 degrés. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de préparer et d’acquérir des données M-A-R-O-I qui permettent aux enquêteurs de déterminer l’angle optimal pour l’analyse de l’imagerie par fluorescence.
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