Name: Évaluation de l’hypoxie tumorale : imagerie 3D de l’oxygène in vivo par résonance paramagnétique électronique (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: Découvrez l'imagerie 3D de l'oxygène par résonance paramagnétique électronique pour évaluer l'hypoxie tumorale in vivo. Cette méthode permet de cartographier quantitativement les niveaux d'oxygène dans les tissus et d'optimiser les stratégies thérapeutiques anticancéreuses.

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<meta charset="utf8"></head><body>Imagerie préclinique des niveaux d’oxygène tumoral à l’aide de l’EPRI et de l’échographie

<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-accessible</td> <td>dans le dépôt github</td></tr> phosphate <tr><td>disodique</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td></td>799280115-Dulbecco</tr><tr><td>&prime ; s Aigle modifié&prime ; s Glucose moyen à élevé</td><td>Merck Life Science</td><td>D5648</td><td>4500 mg/L de glucose et de L-glutamine</td></tr><tr><td>sérum fœtal bovin&nbsp ;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td></td> <td>10500064-fil de</td></tr> <tr><td>pêche</td><td>Good Fish</td><td>A-55A-035</td><td>US marqueur de position - 0,35 mm</td></tr><tr><td>Geltrex</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td>A1413302</td><td>facteur de croissance réduit matrice de membrane basale</td></tr><tr><td>ibGUI</td><td>O2M</td> <td>Technologies-accessible</td> <td>dans le référentiel github</td></tr><tr><td>injectio natrii chlorati isotonica</td><td>Polpharma</td><td>plusieurs articles ont été utilisés</td><td>9 mg/mL</td></tr><tr><td>aiguilles d’insuline 29 G&nbsp ;</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>a utilisé de nombreux</td><td></td></tr> <tr><td>articles-Jiva 25</td><td>O2M</td> <td>Technologies-EPROI</td><td></td></tr> <tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks-version</td><td></td> <td>R2021b</td></tr><tr><td>pénicilline-streptomycine</td><td>Merck Life Science</td><td>P4333</td><td>avec 10 000 unités de pénicilline et 10 mg de streptomycine/mL</td></tr><tr><td>de chlorure de potassium</td><td>POCH S.A.</td><td>739740114</td><td></td></tr> <tr><td>dihydrogénophosphate potassique</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td>742020112-ProcessGUI</td></tr> <tr><td></td><td>O2M</td> <td>Technologies-accessible</td> <td>dans le dépôt github</td></tr><tr><td>Tubes PTFE&nbsp ;</td><td>Cole Palmer Instrument Co</td><td>06412-11-chlorure</td><td></td></tr> <tr><td>de sodium</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td></td></tr> 794121116-SpecMan4EPR <tr><td></td><td>FEMI</td> <td>Instruments-version</td> <td>3.4 CS 64bit</td></tr><tr><td>Surflash I.V. Cathéter</td><td>Terumo</td><td>SR*FF2419</td><td>taille : 24G x &frac34 ; "</td></tr><tr><td>bande</td><td>3M&nbsp ;</td><td>plusieurs articles ont été utilisés</td><td>micropore</td></tr><tr><td>Trypsine-EDTA&nbsp ;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>25200072-Ultrasonographie</td>, <td>Telemed-Anatomical</td><td></td> <td>US</td></tr><tr><td>US gel</td><td>KONIX</td><td>NUG-0019-Vetflurane</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-B-mode</td><td></td> <td>et Doppler</td></tr><tr><td>vinyle polysiloxane argile dentaire&nbsp ;</td><td>3M ESPE</td><td>plusieurs articles ont été utilisés</td><td>-</td></tr></tbody></table>

Évaluation de l’hypoxie tumorale : imagerie 3d de l’oxygène in vivo par résonance paramagnétique électronique 

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

La figure 5 montre une coupe efficace représentative de l’image échographique d’une tumeur LN229 se développant dans le coussinet adipeux intra-scapulaire, ainsi que dans un système vasculaire. Une partie du système vasculaire est visible en dehors de la bordure de la tumeur. De manière inattendue, le pourcentage de volume vasculaire tumoral n’a pas diminué et est resté stable avec la croissance tumorale.
Comme indiqué sur la figure 2...

Évaluation de l’hypoxie tumorale : imagerie 3D de l’oxygène in vivo par résonance paramagnétique électronique 

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

Nous nous intéressons au microenvironnement tumoral et au rôle de l’hypoxie dans le développement tumoral en réponse au traitement. L’hypoxie est cruciale non seulement dans le cancer mais aussi dans de nombreuses autres pathologies, telles que les troubles cardiaques ou neurologiques. Notre objectif est de déterminer quantitativement les niveaux d’oxygène dans les tissus d’animaux vivants dans le cadre de différents traitements anticancéreux et de plusieurs modèles tumoraux précliniques.Plusieurs techniques d’APR sont appliquées en oxymétrie, notamment l’onde continue, l’impulsion ou le balayage rapide. Cependant, l’imageur d’impulsions préclinique, JIVA-25, permet une cartographie 3D précise et à haute résolution spatiale et d’oxygène du corps entier. Les images sont consultées en quelques minutes et peuvent être acquises sur plusieurs jours, correspondant aux changements physiologiques des tissus, PO2, et permettent également de suivre les changements dans le temps.L’un des plus grands défis de l’imagerie par résonance paramagnétique électronique est le manque de référence anatomique. Dans de nombreux laboratoires, l’IRM ou la TDM sont utilisées pour acquérir des caractéristiques anatomiques clés. Cependant, l’inconvénient est le coût élevé et la nécessité de déplacer l’animal.Pour résoudre ces problèmes, nous proposons d’utiliser l’échographie comme des modalités faciles à utiliser, portables et rentables. Nos résultats montrent la faisabilité de la fusion d’images par ultrasons et EPR, ce qui ouvre la possibilité de comparer des images fonctionnelles et atomiques à différents points temporels. Par exemple, les cartes d’oxygène EPR pourraient être enregistrées avec l’anatomie tissulaire américaine, le réseau vasculaire ou la perfusion tissulaire à l’aide de microbulles comme agent de contraste.Cette technologie nous aide à découvrir les régions d’hypoxie au sein des tumeurs et à concevoir la peinture de dose en radiothérapie. Il permet également d’évaluer l’efficacité des traitements anti-hypoxie, tels que les microbulles d’oxygène. La cartographie de l’oxygène peut également être utilisée comme marqueur de l’efficacité du traitement au stade précoce du traitement et de la classification appropriée des patients pour le traitement.Pour commencer, fixez la souris anesthésiée inoculée à la tumeur sur le lit de l’animal. Administrez un millilitre de solution saline physiologique par voie sous-cutanée à la souris pour maintenir l’hydratation. Utilisez un capteur d’oreiller respiratoire et un thermomètre de surface utilisant de l’argile dentaire en polysiloxane vinyle pour surveiller le rythme cardiaque et la température de l’animal.Insérez un tube en polytétrafluoroéthylène par voie intrapéritonéale pour l’administration de la sonde de spin et fixez la canule à l’aide d’argile dentaire en polysiloxane vinyle pour éviter qu’elle ne se déloge de la cavité abdominale. Insérez ensuite un cathéter urinaire pour recueillir la sonde de spin excrétée. Pour l’imagerie anatomique par ultrasons, faites pivoter la souris à l’intérieur du lit de l’animal et sécurisez sa position à l’aide d’argile dentaire en polysiloxane vinylique.Transférez l’animal sur une table contrôlée en 3D avant la mesure par résonance paramagnétique électronique. Confirmez que l’animal est attaché et qu’il n’est pas en contact avec la plate-forme de chauffage. Fixez la position du support de lit en trois dimensions pour éviter la rotation, en particulier dans le plan XZ ou sagittal, ce qui est essentiel pour un repérage précis.Ensuite, à l’aide d’un fil de pêche de 0,35 millimètre sur le ruban, placez un marqueur de position sur le support de lit pour marquer le début du résonateur. Effectuez l’imagerie en mode B manuellement avec un pas d’un millimètre dans les directions axiale et sagittale vers l’axe Y. Imagez la structure tumorale à l’aide de paramètres spécifiques à la fréquence du transducteur.Après l’imagerie anatomique par échographie, transférez rapidement la souris immobilisée dans le lit de l’animal vers l’imageur à résonance paramagnétique électronique ou EPR. Maintenez soigneusement la position du lit d’animal pour minimiser les rotations à l’intérieur du résonateur. Reconnectez la sonde de température pour assurer une surveillance continue de la température de l’animal, en l’alignant sur la température interne du résonateur.Dans le logiciel du spectromètre EPR, ajustez le résonateur avec la molette pour centrer la fréquence autour de 725 mégahertz. Pour optimiser la puissance des micro-ondes, ajustez l’atténuation de 20 à trois décibels jusqu’à ce qu’un pic à 60 nanosecondes soit atteint. Réglez l’instrument pour qu’il centre la décroissance à induction libre des repères placés dans le lit de l’animal dans le champ magnétique et phasez-le en conséquence.Administrez ensuite 100 microlitres d’OXO 71 par voie intrapéritonéale via la canule préalablement insérée, puis rincez avec 50 à 100 microlitres de solution saline. Utilisez une séquence Q programmée pour acquérir des mesures avec des paramètres spécifiques, notamment les temps de relaxation T1 et T2, l’écho de spin des électrons 3D pour l’imagerie repère, et l’écho de spin des électrons de récupération d’inversion 4D pour l’imagerie de l’animal. Après l’imagerie, effectuez l’analyse des données et visualisez le masque tumoral dans la carte de pression partielle d’oxygène de la souris et exportez les valeurs pour chaque voxel.La coupe efficace de l’échographie a montré que la tumeur LN 229 se développait dans le coussinet adipeux intra-scapulaire avec une vascularisation à l’intérieur et à l’extérieur de la limite tumorale. Les images d’échographie tumorale en mode B ont fourni une référence anatomique, montrant la surface de la tumeur et les marqueurs d’alignement avec EPR-OI. Les images en coupe transversale de la carte 3D de la pression partielle d’oxygène ont montré une hétérogénéité notable du niveau d’oxygène, avec plus de zones hypoxiques dans la tumeur et un marqueur repère hautement hypoxique au bas de l’image.Les images de tumeurs de différentes tailles ont démontré que les tumeurs plus grandes contenaient plus de voxels, tandis que la plus petite tumeur présentait une carte de pression partielle d’oxygène sous-optimale en raison d’une concentration insuffisante de la sonde de spin.

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Recherche sur le cancer

Ce protocole décrit une méthode pour l'échelle du micron imagerie en trois dimensions de la concentration d'oxygène dans l'environnement immédiat des cellules vivantes par microscopie résonance de spin des électrons.

Résonance de spin électronique Micro-imagerie d&#39;espèces vivantes pour la cartographie d&#39;oxygène

L'imagerie par bioluminescence des inducible factor-1α activité hypoxie est appliqué pour surveiller le développement intracrânienne hypoxie tumorale dans un modèle de cancer du sein métastatique cerveau de souris.

Dans l&#39;imagerie de bioluminescence in vivo de la tumeur Dynamics hypoxie des métastases cérébrales du cancer du sein dans un modèle murin

Nous décrivons ici une méthode pour visualiser directement l'hypoxie tissulaire microrégionale dans le cortex de la...

La détection de l&#39;hypoxie dans le cortex de souris microrégionale cérébrale par imagerie à deux photons de fluorescence endogène NADH

Ce manuscrit décrit le développement d’un modèle animal qui permet de tester directement les effets de l’hypoxie tumorale sur les métastases et de déchiffrer les mécanismes de son action. Bien que les expériences décrites ici se concentrent sur le sarcome d’Ewing, une approche similaire peut être appliquée à d’autres types de tumeurs.

Modèle in vivo pour tester l&#39; effet de l&#39; hypoxie sur la tumeur métastase

La résonance paramagnétique électronique champ faible (bande L, 1,2 GHz) à l’aide des sondes nitroxyles et trityle solubles est démontrée pour l’évaluation des paramètres physiologiques importants dans le microenvironnement tumoral dans des modèles murins de cancer du sein.

In Vivo Évaluation des EPR du pH, pO2, statut Redox et les Concentrations de Phosphate et de glutathion dans le microenvironnement tumoral

Le protocole décrit la génération de sphéroïdes à haut débit pour la bio-impression à l’aide de l’analyse multiparamétrique de leur oxygénation et de leur mort cellulaire sur un microscope à fluorescence standard. Cette approche peut être appliquée pour contrôler la viabilité des sphéroïdes et effectuer une normalisation, ce qui est important dans la modélisation des tissus 3D, le microenvironnement tumoral et la biofabrication réussie des (micro)tissus.

Biofabrication assistée par microscopie à oxygène abordable de sphéroïdes multicellulaires

Ici, nous présentons un protocole pour créer des xénogreffes orthotopiques de carcinome hépatocellulaire avec et sans ligature de l’artère hépatique et effectuer une imagerie non invasive par tomographie par émission de positrons (TEP) de l’hypoxie tumorale en utilisant [18 F]Fluoromisonidazole ([18 F]FMISO) et [18 F]Fluorodésoxyglucose ([18F]FDG).

Imagerie TEP/RM non invasive dans un modèle murin orthotopique de carcinome hépatocellulaire

Nous présentons ici un protocole pour réaliser l’imagerie optacoustique améliorée par contraste dynamique (OS-DCE OAI) pour évaluer des modèles précliniques de cancer et de cicatrisation des plaies. L’OAI peut imager l’oxy- et la désoxyhémoglobine, cartographiant l’oxygénation tissulaire. Le DCE-OAI peut imager la pharmacocinétique d’un agent de contraste exogène, cartographiant ainsi la perfusion vasculaire.

Évaluations de l’oxygénation et de la perfusion vasculaire dans des modèles précliniques du cancer et de la cicatrisation des plaies utilisant l’OS-DCE OAI

Ce protocole décrit une méthode pour image résident-infiltration tumorale T CD8 cellules marquées avec des anticorps fluorescent couplés au sein de tranches de tumeur du poumon humain. Cette technique permet des analyses en temps réel de la migration des cellules T CD8 par microscopie confocale.

Ex Vivo Imagerie des Lymphocytes T CD8 résident dans des tumeurs du poumon humain tranches à l’aide de la microscopie confocale

Les auteurs décrivent un protocole précliniques in vivo suivi des métastases cancéreuses. Il est issu d’un reporter de radionucléide-fluorescence combinant le sodium iodure symport, détecté par non invasive [18F] tétrafluoroborate-PET et une protéine fluorescente simplifiée ex vivo de confirmation. La méthode est applicable pour précliniques in vivo la cellule de suivi au-delà de biologie tumorale.

Gène rapporteur de radionucléide-fluorescence Imaging pour suivre la Progression tumorale dans les modèles de rongeurs tumeur

Découvrez l'imagerie 3D de l'oxygène par résonance paramagnétique électronique pour évaluer l'hypoxie tumorale in vivo. Cette méthode permet de cartographier quantitativement les niveaux d'oxygène dans les tissus et d'optimiser les stratégies thérapeutiques anticancéreuses.

Évaluation de l’hypoxie tumorale : imagerie 3D de l’oxygène in vivo par résonance paramagnétique électronique

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