Diffuse Spectroscopie optique pour l'évaluation quantitative de la toxicité de la peau induit par les rayonnements ionisants aiguë Utilisation d'un modèle de souris

L'objectif général de cette technique de spectroscopie optique diffuse est de développer un biomarqueur quantitatif permettant de décrire l'érythème aigu induit par les radiations. Cette méthode peut être utilisée dans le domaine de la radiothérapie comme biomarqueur prédictif pour identifier les patients à risque de toxicité cutanée sévère liée aux radiations. Ainsi, le principal avantage de cette technique réside dans le fait qu'elle fournit une métrique objective et systématique pour quantifier les toxicités cutanées induites par les radiations.

Je vais démontrer la technique de spectroscopie optique diffuse, et Elina, une chercheuse du laboratoire Loo, s'occupera des souris. Allumez l'électronique et laissez le système démarrer. Ensuite, éteignez toutes les lumières fluorescentes de la pièce et placez des lampes à incandescence à une certaine distance de l'appareil de mesure afin de fournir un éclairage de travail.

Ensuite, configurez l'appareil pour effectuer des mesures sur la peau de souris. Réglez les paramètres du signal comme suit : fixez le temps de collecte à 25 millisecondes, le nombre de moyennes du signal à 25, et la largeur du filtre à fenêtre glissante à un.

Ces paramètres offrent un compromis raisonnable entre le temps d'acquisition et le rapport signal sur bruit. Ensuite, à l'aide du logiciel d'acquisition programmé sur mesure, acquérez automatiquement une mesure de fond avec la LED éteinte. Puis, effectuez une mesure de réflectance diffuse à deux distances de séparation entre la source et le détecteur.

Effectuez une mesure à 260 microns et une seconde à 520 microns. Le temps d'acquisition total doit être d'environ deux secondes. Après avoir anesthésié la souris, déplacez-la vers la zone de sondage DOS stérilisée.

Placez-le sur le côté et fixez son museau à un cône nasal délivrant du gaz isoflurane à 2 % pour maintenir l'anesthésie. Stérilisez maintenant la sonde avec de l'éthanol à 70 %, mais n'essayez pas de stériliser la peau. Maintenez délicatement la sonde stérilisée contre la peau du flanc.

Ne pas appuyer trop fort, car la vascularisation locale ne doit pas être dispersée par la pression de la sonde. Tout en tenant la sonde, acquérir les données de réflectance sur la zone carrée de deux centimètres de côté devant être irradiée. Recueillir les données selon une formation en cinq points, comme sur un dé.

Conservez ce schéma et cette pression de sondage constants pour toutes les mesures ultérieures. Après avoir effectué les mesures, placez la souris dans une cage de récupération. Pendant que la souris se remet, répétez la procédure sur la souris suivante.

Cette procédure est adaptée à l'irradiateur disponible. Ajustez-la selon les besoins pour irradier une petite section de peau. Après avoir anesthésié une souris, pincez délicatement une partie de la peau sur son flanc et fixez avec du ruban adhésif la peau tendue afin de former un lambeau.

Ensuite, placez la souris sur une plateforme en Plexiglas et recouvrez son corps avec un gabarit en plomb sur mesure. Utilisez une boîte en plomb accessible sur deux côtés et dotée d'une fenêtre permettant d'irradier la peau. Puis faites passer le lambeau de peau à travers la fenêtre du gabarit et fixez-le avec du ruban adhésif sur la plateforme.

Si la souris n'est pas immobilisée par le dispositif de fixation, effectuez une injection d'anesthésique. Ensuite, placez la platine avec le dispositif de fixation et la souris dans l'irradiateur. Calculez la dose d'irradiation requise.

Par exemple, une source de rayons X à une tension de crête de 160 kilovolts placée à 11 centimètres permettrait d'irradier adéquatement la peau en fonctionnant à 6,3 milliampères pendant 2,5 minutes. Ensuite, délivrer la dose calculée. Après administration de la dose à l'animal, le replacer dans une cage de récupération.

Une fois le réveil de l'anesthésie effectué, remettez la souris dans sa cage d'élevage habituelle en cohabitation. Les souris ont été irradiées et mesurées comme décrit. Avant l'irradiation, un spectre de référence a été enregistré avec une séparation de source de 260 microns dans un modèle murin athymique de peau.

La ligne verte épaisse montre un ajustement mathématique de la ligne bleue fine. Par rapport aux mesures effectuées six jours après une irradiation de 40 gray, des différences dans la forme spectrale entre 550 et 600 nanomètres ont été observées, probablement dues à une augmentation de l'hémoglobine oxygénée. Une légère augmentation de la réflectance absolue est également observée et pourrait être corrélée à une augmentation du pouvoir de diffusion tissulaire.

Les données ajustées fournissent des biomarqueurs optiques quantitatifs qui peuvent être suivis en fonction du temps après l'irradiation. Par exemple, les mesures de saturation en oxygène des tissus ont augmenté progressivement après l'irradiation. Ces données quantitatives étaient corrélées à un score visuel de la toxicité cutanée, qui augmentait également progressivement après l'irradiation.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment utiliser la spectroscopie optique diffuse pour évaluer quantitativement les toxicités cutanées induites par les radiations. Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en deux ou trois minutes, à condition d'être effectuée correctement. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important d'appuyer délicatement la sonde DOS afin d'éviter de disperser le réseau vasculaire.

Cette technique peut être utilisée dans le domaine de la radiothérapie comme moyen de relier les paramètres physiologiques afin de décrire la réponse des tissus normaux aux radiations.