הפרוטוקול הנוכחי מתאר פעולת הדמיה פלואורסצנטית מפורטת בזמן אמת של עכבר באמצעות מכשיר הדמיה אופטי NIR-II.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
בדיקה פלואורסצנטית בהירה NIR-II להדמיית כלי דם וגידולים
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
כטכנולוגיית הדמיה מתפתחת, לדימות פלואורסצנטי אינפרא אדום קרוב II (NIR-II, 1000-1700 ננומטר) יש פוטנציאל משמעותי בתחום הביו-רפואי, בשל רגישותו הגבוהה, חדירת רקמות עמוקות והדמיה מעולה ברזולוציה מרחבית וזמנית. עם זאת, השיטה להקל על יישום הדמיה פלואורסצנטית NIR-II עבור כמה תחומים הדרושים בדחיפות, כגון מדעי הרפואה ורוקחות, הפתיעה חוקרים רלוונטיים. פרוטוקול זה מתאר בפירוט את יישומי הבנייה וההדמיה הביולוגית של בדיקה מולקולרית פלואורסצנטית NIR-II, HLY1, עם שלד D-A-D (תורם-מקבל-תורם). HLY1 הראה תכונות אופטיות טובות ותאימות ביולוגית. כמו כן, הדמיית כלי דם וגידולים NIR-II בעכברים בוצעה באמצעות מכשיר הדמיה אופטי NIR-II. תמונות פלואורסצנטיות מסוג NIR-II ברזולוציה גבוהה בזמן אמת נרכשו כדי להנחות את הזיהוי של גידולים ומחלות כלי דם. החל מהכנת הגשושית ועד לאיסוף הנתונים, איכות ההדמיה משתפרת מאוד, ומובטחת האותנטיות של הגשושיות המולקולריות NIR-II לרישום נתונים בהדמיה תוך-חיונית.
מבוא
דימות פלואורסצנטי הוא כלי הדמיה מולקולרית נפוץ במחקר בסיסי, והוא משמש לעתים קרובות גם כדי להנחות כריתה כירורגית של גידול במרפאות1. העיקרון המהותי של הדמיה פלואורסצנטית הוא להשתמש במצלמה כדי לקבל פלואורסצנטיות הנפלטת על ידי לייזר לאחר הקרנה של דגימות (רקמות, איברים וכו ') 2. התהליך מסתיים תוך מספר אלפיות שנייה3. ניתן לחלק את אורכי הגל של הדמיה פלואורסצנטית לאולטרה סגול (200-400 ננומטר), אזור נראה (400-700 ננומטר), אינפרא אדום קרוב I (NIR-I, 700-900 ננומטר) ואינפרא אדום קרוב II (NIR-II, 1000-1700 ננומטר)4,5,6.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
ניסויים בבעלי חיים למחקרי הדמיה NIR-II נערכו במרכז לניסויים בבעלי חיים באוניברסיטת ווהאן, שזכה בפרס האגודה הבינלאומית לטיפול ניסיוני בבעלי חיים (AALAC). כל המחקרים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות הוועדה הסינית לרווחת בעלי חיים לטיפול ושימוש בחיות ניסוי ואושרו על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של המרכז לניסויים בבעלי חיים באוניברסיטת ווהאן.
נקבות עכברים עירומים מסוג BALB/c (~20 גרם) בגיל 6 שבועות שימשו במחקר הנוכחי.
1. הכנת הדמיה NIR-II
- הניחו קרטון שחור זמין מסחרית (ראו טבלת חומרים) במרכז המנשא. לאחר מכן, הניחו את הדגימה על גבי הקרטון השחור, כך שהדגימה תהיה ב....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
העוצמה הפלואורסצנטית והבהירות של נקודות HLY1 החיוניות למים נקבעו על ידי מכשיר הדמיה NIR-II. העוצמה הפלואורסצנטית של HLY1 בתערובת 90% fwTHF/H2O הייתה פי חמישה מאשר בתמיסת THF, מה שהצביע על מאפיין AIE בולט של HLY1 (איור 1B). יתר על כן, נקודות HLY1 פלטו אותות פלואורסצנטיים חזקים מתחת למסנן LP של 1,500 ננומטר, מה שמראה שניתן להשתמש בנקודות HLY1 להדמיית NIR-IIb (איור 1D). הבליעה המרבית ואורך גל הפליטה המרבי של נקודות HLY1 היו 740 ננומטר.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
הדמיה פלואורסצנטית NIR-I יכולה לשמש במידה מסוימת להדמיית גידולים וכלי דם, אך בשל אורך גל הפליטה המרבי המוגבל של פלואורופורים NIR-I (<900 ננומטר), התוצאה היא חדירה לקויה של רקמות ויחס רקע אות הגידול33,34. רזולוציית הדמיה ירודה ונמוכה עלולה לגרום לסטייה בין תוצאת הטיפול במשוב הדמיה לבין האפקט הטיפולי בפועל. בנוסף, לרוב הפלואורופורים מסוג NIR-I יש יציבות אופטית ירודה וחילוף חומרים מהיר במיוחד, מה שגורם לחוסר יציבות בתהליך ההדמיה. בגלל החדירה הנמוכה לרקמות וחוסר היצי.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
עבודה זו נתמכה חלקית על ידי מענקים מ- NSFC (82273796, 82111530209), קרנות מיוחדות להנחיית פיתוח מדעי וטכנולוגי מקומי של הממשל המרכזי (XZ202202YD0021C, XZ202102YD0033C, XZ202001YD0028C), פרויקט מפתח לחדשנות מדעית וטכנית במחוז חוביי (2020BAB058), קרנות המחקר הבסיסיות לאוניברסיטאות המרכזיות ותוכניות המניעה והבקרה של COVID-19 באזור האוטונומי טיבט לפיתוח מדע וטכנולוגיה.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| פרימד פירידין נטול מים | 110-86-1 | ||
| נטול מים נתרן גופרתי | סין לאומי תרופות ושות', בע"מ | SY006376 | |
| קרטון שחור | Suzhou Yingrui אופטי טכנולוגיה ושות', בע"מ | AO00158 | |
| עמודה כרומטוגרפיה | אנרגיה כימית | E080498 | |
| דיפנילפוספין פלדיום דיכלוריד | סיגמא-אולדריץ' | B2161-1g | |
| DSPE-PEG2000 | Ponsure | PS-E1 | |
| מדיום הנשר השונה של Dulbecco | Gibco | 8121587 | |
| EGTA | Biofroxx | EZ6789D115 | |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 2166090RP | |
| Isoflurane | GLPBIO | GC45487-1 | |
| K2CO3 | Macklin | P816305-5g | |
| N. N '- dimethylformamide | China national medicines Co., Ltd | 02-12-1968 | |
| מכשיר הדמיה NIR-II | Suzhou Yingrui Optical Technology Co., Ltd | 16011109 | |
| N-sulfenanilide | Enerry chemical | 1250030-5g | |
| PdCl2(dppf)2CH2Cl2 | TCI | B2064-1g | |
| פניצילין-סטרפטומיצין | Gibco | 15140-122 | |
| Tetrahydrofuran | China National Medicines Co., Ltd | M005197 | |
| Tetratriphenylphosphine palladium | Immochem | 1021232-5g | |
| Tetratriphenylphosphine palladium | Sigma-Aldrich | 1021232-5g | |
| Tributyltin chloride | Immochem | ||
| QH004335 Trimethylchlorosilane | סין לאומית תרופות ושות', בע"מ | 40060560 |
מקורות
- Liu, Y., et al. Versatile types of inorganic/organic NIR-IIa/IIb fluorophores: from strategic design toward molecular imaging and theranostics. Chemical Reviews. 122 (1), 209-268 (2022).
- Zhou, H., et al.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
