Name: בדיקה פלואורסצנטית בהירה NIR-II להדמיית כלי דם וגידולים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-03-17T14:55:00.000+00:00
Duration: 5 min 51 s
Description: למד הדמיית פלואורסצנציה NIR-II לכלי דם וגידולים בעכברים חיים באמצעות ננו-סוכן HLY1. שיטה זו מאפשרת הדמיה ברזולוציה גבוהה למחקר ביורפואי ויישומים קליניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

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
<ol><li>הניחו קרטון שחור זמין מסחרית (ראו טבלת חומרים) במרכז המנשא. לאחר מכן, הניחו את הדגימה על גבי הקרטון השחור, כך שהדגימה תהיה במרכז המוביל (שלב הממוקם במכשיר ההדמיה). הערה: בהשוואה לקרטון לבן, לקרטון שחור יש פחות הפרעות רקע במהלך הדמיית NIR-II.</li>
	<li>בחר מסנן מתאים בהתבסס על אורך הגל של הגשושית NIR-II. הקש ארוך (>2 שניות) כדי לשלוט באזור הקופסה (כגון 900 LP) המתאים לדגם המסנן בממשק המסך כאשר המערכת מזיזה את המסנן לנתיב ההדמיה האופטית.</li>
	<li>לחץ לחיצה ארוכה על הפלטפורמה למעלה בממשק מסך המגע של אזור הבקרה של קונסולת הספק כך שקונסולות הספק יעלו; לחץ לחיצה ארוכה על הפלטפורמה כלפי מטה כך שהקונסולות של הספק כלפי מטה.</li>
	<li>כוונן את גובה הפלטפורמה ל- "0 מ"מ" (כוונון גובה) והשתמש במיקוד אוטומטי כדי להבהיר את תמונת NIR-II.</li>
</ol>2. סינתזה של צבע NIR-II (HLY1)
<ol><li>לשקול את חומרי הגלם הדרושים לניסוי הסינתזה. ודא שהם לא מתדרדרים.</li>
	<li>הוסף תרכובת 1 (200 מ"ג, 0.18 מילימול), PdCl 2(dppf)2 CH 2 Cl 2 (28 מ"ג, 0.04 mmol), N-פניל-N-(4-(4,4,5,5-טטרמתיל-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)פניל)נפתלן-2-אמין (170 מ"ג, 0.4 מילימול), ו-K 2 CO3 (46 מ"ג, 0.34 מילימול) לתמיסת טטרהידרופורן (THF) בצלוחית תחתונה עגולה של 25 מ"ל. ערבבו את התערובת במשך 4 שעות בטמפרטורה של 75°C תחת אטמוספירה N2 (איור 1A). הערה: עבור הליך הסינתזה של תרכובת 1 ו- N-phenyl-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)naphthalen-2-amine, עיין Li et al21. המבנים הכימיים מוצגים באיור 1A.</li>
	<li>לאחר קירור לטמפרטורת הסביבה, יש להרוות את התגובה במים מזוקקים (DI) (80 מ"ל), ולחלץ את התערובת עם DCM (dichloromethane)/H2O (30 מ"ל) (שלוש פעמים). לטהר את המוצר הגולמי על ידי כרומטוגרפיה עמודה16 (אתר נפט:DCM = 10:1) כדי להפוך את HLY1 למוצק ירוק (78 מ"ג, תפוקה של 30%).</li>
	<li>הכניסו את הצבע HLY1 להגנת החנקן במקרר לשימוש מאוחר יותר. זה יכול להיות מאוחסן עד 6 חודשים.</li>
</ol>3. הכנת ננו-פרוב מותח למים
<ol><li>שקלו HLY1 (1 מ"ג) וחומרי אנקפסולציה אמפיפתיים, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(פוליאתילן גליקול)-2k (DSPE-PEG2k, 10 מ"ג; ראו טבלת חומרים).</li>
	<li>הכינו את HLY1 נקודות20 על-ידי שימוש ב-DSPE-PEG2k כמטריצת אנקפסולציה (שיטת ננו-משקעים12) (איור 1C). ממיסים HLY1 ב-THF (1 מ"ל) ומוסיפים באיטיות לכוס המכילה תמיסה מימית DSPE-PEG2k (9 מ"ל) עם סוניקציה ב-25°C. לאחר מכן, להסיר THF מן התערובת על ידי דיאליזה20.</li>
	<li>רכז את התמיסה הנ"ל באופן צנטריפוגלי עם אולטרה-סינון 18 (7100 x גרם למשך10 דקות) ולאחר מכן הכנס אותה למקרר 4°C לשימוש עתידי. זה יכול להיות מאוחסן עד חודש אחד. הערה: יש לאחסן את התמיסה המימית ננו-פרוב שנטענה על-ידי DSPE-PEG2k מעל 0°C ולהשתמש בה בהקדם האפשרי.</li>
</ol>4. בניית עכברים נושאי גידול
<ol><li>תרבית תאי סרטן שד עכברים 4T1 (4T1) במדיום הנשר המעובד של דולבקו (DMEM), בתוספת 10% (v/v) נסיוב בקר עוברי (FBS) ו-1% (v/v) פניצילין-סטרפטומיצין (ראה טבלת חומרים), ולשמור באינקובטור לח עם 5% CO2 ב-37 מעלות צלזיוס.</li>
	<li>עבור ניסוי הדמיה פלואורסצנטית NIR-II, תרבית תאי 4T1 (5 x 107) במשך 24 שעות, לעכל עם טריפסין (1 מ"ל), ולשטוף פעמיים עם DMEM ללא סרום (4 מ"ל).</li>
	<li>מרדימים את העכברים על ידי טיפול באיזופלורן (2%). אשרו הרדמה נאותה על ידי גירוי הבהונות או כפות הרגליים של העכברים, ושימו לב אם העכברים מגיבים. אם אין תגובה, זה אומר שההרדמה מספיקה32.</li>
	<li>לאחר מכן, באמצעות מחט הזרקת אינסולין, להזריק את תערובת התאים 4T1 לתוך העכברים באמצעות הזרקה תת עורית (100 μL). הערה: מחקרי הדמיה NIR-II בוצעו ~ 2 שבועות לאחר החיסון, כאשר הגידול גדל לנפח של ~ 100 מ"מ3. לפני הדמיית גידול NIR-II, יש לוודא את גודל הגידול. גודל הגידול הוערך על ידי קליפר ורנייה אלקטרוני עבור המחקר הנוכחי11.</li>
</ol>5. הדמיה פלואורסצנטית NIR-II In vivo
<ol><li>מרדימים את העכברים על ידי טיפול באיזופלורן (2%) ומבצעים הדמיה NIR-II של כל גוף העכברים באמצעות מערכת הדמיה אופטית NIR-II (ראה טבלת חומרים). הערה: שימו לב למינון של חומר הרדמה כדי למנוע מוות של עכברים. בדרך כלל, ההרדמה נמשכת 5-10 דקות. לגרות את אצבעות הרגליים או את כפות הרגליים של העכברים, ולבחון אם העכברים מגיבים. אם אין תגובה, זה אומר שההרדמה מספיקה.</li>
	<li>קח פתרון של נקודות HLY1 (0.8 מ"ג / מ"ל, 200 μL). הזריקו את נקודות HLY1 לווריד לתוך העכברים המורדמים, וכעבור 3 דקות בצעו הדמיה פלואורסצנטית NIR-II של כלי הדם של כל גוף העכברים באמצעות מערכת הדמיה NIR-II. התמקדו עוד יותר בראשו של העכבר כדי לאסוף הדמיית כלי דם במוח. הערה: השתמש בכפפות ניסיוניות נקיות במהלך ההדמיה, שיסייעו להשיג תמונות NIR-II נקיות.</li>
	<li>אסוף את התמונות 5 דקות לאחר הזרקת נקודות HLY1 בעכברים, ועבד את הנתונים באמצעות תוכנת ImageJ. פרמטרי המכשיר של מערכת ההדמיה האופטית NIR-II הם 90 mW/cm2 (לייזר 808 ננומטר).</li>
	<li>עם השלמת הניסוי, יש להרדים את בעלי החיים בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי מוסדות. הערה: במחקר הנוכחי, בעלי החיים הומתו על ידי חשיפתם לעודף איזופלורן32.</li>
</ol>

<ol><li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Versatile+types+of+inorganic%2Forganic+NIR-IIa%2FIIb+fluorophores%3A+from+strategic+design+toward+molecular+imaging+and+theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Versatile types of inorganic/organic NIR-IIa/IIb fluorophores: from strategic design toward molecular imaging and theranostics.</a> Chemical Reviews. 122 (1), 209-268 (2022).</li>
<li>Zhou, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mn-loaded+apolactoferrin+dots+for+in+vivo+MRI+and+NIR-II+cancer+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Mn-loaded apolactoferrin dots for in vivo MRI and NIR-II cancer imaging.</a> Journal of Materials Chemistry C. 7 (31), 9448-9454 (2019).</li>
<li>Zhang, F., Tang, B. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+luminescent+probes+for+bioimaging+and+biosensing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Near-infrared luminescent probes for bioimaging and biosensing.</a> Chemical Science. 12 (10), 3377-3378 (2021).</li>
<li>Yao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bright%2C+renal-clearable+NIR-II+brush+macromolecular+probe+with+long+blood+circulation+time+for+kidney+disease+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">A bright, renal-clearable NIR-II brush macromolecular probe with long blood circulation time for kidney disease bioimaging.</a> Angewandte Chemie International Edition. 61 (5), 202114273(2022).</li>
<li>Gao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+engineering+of+near-infrared-II+photosensitizers+with+steric-hindrance+effect+for+image-guided+cancer+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Molecular engineering of near-infrared-II photosensitizers with steric-hindrance effect for image-guided cancer photodynamic therapy.</a> Advanced Functional Materials. 31 (14), 2008356(2021).</li>
<li>Ding, F., Fan, Y., Sun, Y., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+1000+nm+emission+wavelength%3A+recent+advances+in+organic+and+inorganic+emitters+for+deep-tissue+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Beyond 1000 nm emission wavelength: recent advances in organic and inorganic emitters for deep-tissue molecular imaging.</a> Advanced Healthcare Materials. 8 (14), 1900260(2019).</li>
<li>Yang, Y., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+fluorophores+for+in+vivo+bioimaging+in+the+second+near-infrared+window%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Molecular fluorophores for in vivo bioimaging in the second near-infrared window.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 49 (9), 3226-3246 (2022).</li>
<li>Ding, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymethine+thiopyrylium+fluorophores+with+absorption+beyond+1000+nm+for+biological+imaging+in+the+second+near-infrared+subwindow%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Polymethine thiopyrylium fluorophores with absorption beyond 1000 nm for biological imaging in the second near-infrared subwindow.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 62 (4), 2049-2059 (2019).</li>
<li>Cheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+diketopyrrolopyrrole+Nir-Ii+fluorophores+and+Ddr+inhibitors+for+in+vivo+chemo-photodynamic+therapy+of+osteosarcoma%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Novel diketopyrrolopyrrole Nir-Ii fluorophores and Ddr inhibitors for in vivo chemo-photodynamic therapy of osteosarcoma.</a> Chemical Engineering Journal. , 136929(2022).</li>
<li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nir-Ii+chemiluminescence+molecular+sensor+for+in+vivo+high-contrast+inflammation+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Nir-Ii chemiluminescence molecular sensor for in vivo high-contrast inflammation imaging.</a> Angewandte Chemie International Edition. 59 (42), 18380-18385 (2020).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+second+near-infrared+Ru%28Ii%29+polypyridyl+complex+for+synergistic+chemo-photothermal+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">A second near-infrared Ru(Ii) polypyridyl complex for synergistic chemo-photothermal therapy.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 65 (3), 2225-2237 (2022).</li>
<li>Xu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long+wavelength-emissive+Ru%28Ii%29+metallacycle-based+photosensitizer+assisting+in+vivo+bacterial+diagnosis+and+antibacterial+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Long wavelength-emissive Ru(Ii) metallacycle-based photosensitizer assisting in vivo bacterial diagnosis and antibacterial treatment.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 119 (32), 2209904119(2022).</li>
<li>Xu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+emissive+Ruthenium%28II%29+metallacycle+over+1000+nm+wavelength+for+in+vivo+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Construction of emissive Ruthenium(II) metallacycle over 1000 nm wavelength for in vivo biomedical applications.</a> Nature Communications. 13 (1), 2009(2022).</li>
<li>Wang, S., Li, B., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+fluorophores+for+deep-tissue+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Central+Science%22%5BJournal%5D)">Molecular fluorophores for deep-tissue bioimaging.</a> ACS Central Science. 6 (8), 1302-1316 (2020).</li>
<li>Sun, Y., Sun, P., Li, Z., Qu, L., Guo, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+flavylium-inspired+far-red+to+NIR-II+dyes+and+their+applications+as+fluorescent+probes+for+biomedical+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Natural flavylium-inspired far-red to NIR-II dyes and their applications as fluorescent probes for biomedical sensing.</a> Chemical Society Reviews. 51 (16), 7170-7205 (2022).</li>
<li>Shen, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rational+design+of+NIR-II+AIEgens+with+ultrahigh+quantum+yields+for+photo-+and+chemiluminescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Rational design of NIR-II AIEgens with ultrahigh quantum yields for photo- and chemiluminescence imaging.</a> Journal of the American Chemical Society. 144 (33), 15391-15402 (2022).</li>
<li>Mu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chemistry+of+organic+contrast+agents+in+the+NIR-II+window%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">The chemistry of organic contrast agents in the NIR-II window.</a> Angewandte Chemie International Edition. 61 (14), 202114722(2022).</li>
<li>Lu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIR-II+fluorescence%2Fphotoacoustic+imaging+of+ovarian+cancer+and+peritoneal+metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Research%22%5BJournal%5D)">NIR-II fluorescence/photoacoustic imaging of ovarian cancer and peritoneal metastasis.</a> Nano Research. 15 (10), 9183-9191 (2022).</li>
<li>Liu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Cd-Mof+NIR-II+fluorophores+for+gastric+ulcer+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Chemical+Letters%22%5BJournal%5D)">Novel Cd-Mof NIR-II fluorophores for gastric ulcer imaging.</a> Chinese Chemical Letters. 32 (10), 3061-3065 (2021).</li>
<li>Lin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+near-infrared+II+aggregation-induced+emission+dots+for+in+vivo+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Novel near-infrared II aggregation-induced emission dots for in vivo bioimaging.</a> Chemical Science. 10 (4), 1219-1226 (2018).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-molecule+fluorophores+for+near-infrared+IIb+imaging+and+image-guided+therapy+of+vascular+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22CCS+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Small-molecule fluorophores for near-infrared IIb imaging and image-guided therapy of vascular diseases.</a> CCS Chemistry. 4 (12), 3735-3750 (2022).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+NIR-II+organic+fluorophores+for+bioimaging+beyond+1550+nm%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Science%22%5BJournal%5D)">Novel NIR-II organic fluorophores for bioimaging beyond 1550 nm.</a> Chemical Science. 11 (10), 2621-2626 (2020).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+NIR-II+dyes+with+ultralong+circulation+persistence+for+image-guided+delivery+and+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Organic NIR-II dyes with ultralong circulation persistence for image-guided delivery and therapy.</a> Journal of Controlled Release. 342, 157-169 (2022).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+NIR-II+fluorophores+with+ultralong+blood+circulation+for+cancer+imaging+and+image-guided+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Self-assembled NIR-II fluorophores with ultralong blood circulation for cancer imaging and image-guided surgery.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 65 (3), 2078-2090 (2022).</li>
<li>Li, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+small-molecule+fluorophores+for+in+vivo+NIR-IIa+and+NIR-IIb+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Novel small-molecule fluorophores for in vivo NIR-IIa and NIR-IIb imaging.</a> Chemical Communications. 56 (22), 3289-3292 (2020).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+the+development+of+NIR-II+organic+emitters+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Coordination+Chemistry+Reviews%22%5BJournal%5D)">Recent advances in the development of NIR-II organic emitters for biomedicine.</a> Coordination Chemistry Reviews. 415, 213318(2020).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((long-fluorescence-lifetime+dyes+for+deep-near-infrared+bioimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">long-fluorescence-lifetime dyes for deep-near-infrared bioimaging.</a> Journal of the American Chemical Society. 144 (31), 14351-14362 (2022).</li>
<li>Li, C., Chen, G., Zhang, Y., Wu, F., Wang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+fluorescence+imaging+technology+in+the+near-infrared-II+window+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Advanced fluorescence imaging technology in the near-infrared-II window for biomedical applications.</a> Journal of the American Chemical Society. 142 (35), 14789-14804 (2020).</li>
<li>Li, B., Lin, J., Huang, P., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+probes+for+luminescence+lifetime+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotheranostics%22%5BJournal%5D)">Near-infrared probes for luminescence lifetime imaging.</a> Nanotheranostics. 6 (1), 91-102 (2022).</li>
<li>Lei, Z., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+engineering+of+NIR-II+fluorophores+for+improved+biomedical+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Molecular engineering of NIR-II fluorophores for improved biomedical detection.</a> Angewandte Chemie International Edition. 60 (30), 16294-16308 (2021).</li>
<li>He, S., Song, J., Qu, J., Cheng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crucial+breakthrough+of+second+near-infrared+biological+window+fluorophores%3A+design+and+synthesis+toward+multimodal+imaging+and+theranostics%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">Crucial breakthrough of second near-infrared biological window fluorophores: design and synthesis toward multimodal imaging and theranostics.</a> Chemical Society Reviews. 47 (12), 4258-4278 (2018).</li>
<li>Guo, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardized+rat+coronary+ring+preparation+and+real-time+recording+of+dynamic+tension+changes+along+vessel+diameter%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Standardized rat coronary ring preparation and real-time recording of dynamic tension changes along vessel diameter.</a> Journal of Visualized Experiments. (184), e64121(2022).</li>
<li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salidroside%2C+a+phenyl+ethanol+glycoside+from+rhodiola+crenulata%2C+orchestrates+hypoxic+mitochondrial+dynamics+homeostasis+by+stimulating+Sirt1%2FP53%2FDrp1+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">Salidroside, a phenyl ethanol glycoside from rhodiola crenulata, orchestrates hypoxic mitochondrial dynamics homeostasis by stimulating Sirt1/P53/Drp1 signaling.</a> Journal of Ethnopharmacology. 293, 115278(2022).</li>
<li>Ji, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acceptor+engineering+for+NIR-II+dyes+with+high+photochemical+and+biomedical+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Acceptor engineering for NIR-II dyes with high photochemical and biomedical performance.</a> Nature Communications. 13 (1), 3815(2022).</li>
<li>Hou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Salidroside+intensifies+mitochondrial+function+of+CoCl2-damaged+Ht22+cells+by+stimulating+Pi3k-Akt-Mapk+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Phytomedicine%22%5BJournal%5D)">Salidroside intensifies mitochondrial function of CoCl2-damaged Ht22 cells by stimulating Pi3k-Akt-Mapk signaling pathway.</a> Phytomedicine. , (2022).</li>
<li>Jiang, Y., Pu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+probes+for+autofluorescence-free+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Molecular probes for autofluorescence-free optical imaging.</a> Chemical Reviews. 121 (21), 13086-13131 (2021).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

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...

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. מכיוון שלמולקולות אנדוגניות כגון המוגלובין, מלנין, דאוקסיהמוגלובין ובילירובין ברקמות ביולוגיות יש בליעה חזקה ואפקט פיזור על האור באזורים גלויים, החדירה והרגישות של האור מופחתות מאוד, וההדמיה הפלואורסצנטית באורכי גל של אור נראה מושפעת לרעה 7,8,9.
לדימות פלואורסצנטי NIR-II יש בליעה ופיזור פוטונים נמוכים, מהירות הדמיה גבוהה וניגודיות (או רגישות) גבוהה בתמונה10,11. ככל שאורך הגל הפלואורסצנטי עולה, הבליעה והפיזור של הפלואורסצנטיות ברקמות ביולוגיות פוחתים בהדרגה, והפלואורסצנטיות האוטומטית באזור NIR-II נמוכה ביותר12. לפיכך, חלון NIR-II מגדיל משמעותית את עומק החדירה של רקמות ומשיג רזולוציה גבוהה יותר ויחס אות לרעש13,14,15. ניתן לחלק את חלון NIR-II לחלונות NIR-IIa (1300-1400 ננומטר) ו- NIR-lIb (1500-1700 ננומטר)16. עד כה, דווח על מספר אבני דרך של חומרי NIR-II, כולל ננו-צינוריות פחמן חד-דפנות של חומר אנאורגני, ננו-חלקיקי אדמה נדירים, נקודות קוונטיות, וחלקיקי פולימר מוליכים למחצה של חומר אורגני, צבעי מולקולות קטנות, חומרים זוהרים המושרים על ידי צבירה ועוד. 1,17,18,19,20,21,22. ננו-חומרים אנאורגניים נצברים בקלות בכבד, בטחול וכו', ויש להם פוטנציאל לרעילות ביולוגית ארוכת טווח23. לפלואורופור אורגני של מולקולות קטנות יש את היתרונות של חילוף חומרים מהיר, רעילות נמוכה, שינוי קל ומבנה ברור, שהוא הבדיקה המבטיחה ביותר לשימוש קליני24.
מערכת ההדמיה האופטית NIR-II היא גם מרכיב קריטי בדימות ביולוגי פלואורסצנטי מכיוון שהיא יכולה לאסוף ביעילות אותות פלואורסצנטיים NIR-II מהגשושית NIR-II, ובכך להפוך תמונות תפקודיות, אנטומיות ומולקולריות מדויקות25,26. מערכת ההדמיה NIR-II כוללת בעיקר מצלמות אינפרא אדום בגלים קצרים, מסנני מעבר ארוך (LP), לייזרים ומעבדי מחשב. In vivo הדמיה פלואורסצנטית NIR-II נחשבת לאחת מגישות ההדמיה הישימות ביותר להבהרת מנגנוני מחלות ואופי החיים27,28,29. טכנולוגיית הדמיה NIR-II נמצאת בשימוש נרחב בתחומים ביו-רפואיים כגון גילוי תאים סרטניים, הדמיה דינמית, מעקב ממוקד in vivo וטיפול ממוקד, במיוחד במחקר אונקולוגי30,31. עם זאת, בהתחשב בדרישות הטכניות הגבוהות של טכנולוגיית הדמיה NIR-II על גשושיות ומכשירי הדמיה, היא גם תמוהה ומגבילה את השימוש המעשי של חוקרים בתחומים שונים. לכן, הכנת בדיקות הדמיה NIR-II והיישומים של הדמיה NIR-II מוצגים בפירוט במאמר זה.

<table><tbody><tr><td>פרימד פירידין נטול מים</td><td>&nbsp;</td><td>110-86-1</td><td></td></tr><tr><td>נטול מים נתרן גופרתי</td><td>סין לאומי תרופות ושות', בע"מ</td><td>SY006376</td><td></td></tr><tr><td>קרטון שחור</td><td>Suzhou Yingrui אופטי טכנולוגיה ושות', בע"מ</td><td>AO00158</td><td></td></tr><tr><td>עמודה כרומטוגרפיה</td><td>אנרגיה כימית</td><td>E080498</td><td></td></tr><tr><td>דיפנילפוספין פלדיום דיכלוריד</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>B2161-1g</td><td></td></tr><tr><td>DSPE-PEG2000</td><td>Ponsure</td><td>PS-E1</td><td></td></tr><tr><td>מדיום הנשר השונה של Dulbecco&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>8121587</td><td></td></tr><tr><td>EGTA</td><td>Biofroxx</td><td>EZ6789D115</td><td></td></tr><tr><td>סרום בקר עוברי</td><td>Gibco</td><td>2166090RP</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>GLPBIO</td><td>GC45487-1</td><td></td></tr><tr><td>K2CO3</td><td>Macklin</td><td>P816305-5g</td><td></td></tr><tr><td>N. N '- dimethylformamide</td><td>China national medicines Co., Ltd</td><td>02-12-1968</td><td></td></tr><tr><td>מכשיר הדמיה NIR-II</td><td>Suzhou Yingrui Optical Technology Co., Ltd</td><td>16011109</td><td></td></tr><tr><td>N-sulfenanilide</td><td>Enerry chemical&nbsp;</td><td>1250030-5g</td><td></td></tr><tr><td>PdCl2(dppf)2CH2Cl2</td><td>TCI&nbsp;</td><td>B2064-1g</td><td></td></tr><tr><td>פניצילין-סטרפטומיצין</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>China National Medicines Co., Ltd</td><td>M005197</td><td></td></tr><tr><td>Tetratriphenylphosphine palladium</td><td>Immochem</td><td>1021232-5g</td><td></td></tr><tr><td>Tetratriphenylphosphine palladium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1021232-5g</td><td></td></tr><tr><td>Tributyltin chloride</td><td>Immochem</td><td></td><td></td></tr><tr><td>QH004335 Trimethylchlorosilane</td><td>סין לאומית תרופות ושות', בע"מ</td><td>40060560</td><td></td></tr></tbody></table>

בדיקה פלואורסצנטית בהירה nir-ii להדמיית כלי דם וגידולים

A Bright NIR-II Fluorescence Probe for Vascular and Tumor Imaging

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.

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...

הפרוטוקול הנוכחי מתאר פעולת הדמיה פלואורסצנטית מפורטת בזמן אמת של עכבר באמצעות מכשיר הדמיה אופטי NIR-II.

בדיקה פלואורסצנטית בהירה NIR-II להדמיית כלי דם וגידולים

As an emerging imaging technology, near-infrared II (NIR-II, 1000-1700 nm) fluorescence imaging has significant potential in the biomedical field, owing ...

הדמיית כלי דם וגידולים ברזולוציה גבוהה מומשה על ידי ננו-פרוב קרוב אינפרא אדום לפלואורסצנטי, וסיפקה שיטה מדויקת ויעילה להכוונת מחלות כלי דם וסרטן. הדמיה In vivo בחלון NIR-II, המאפשרת לנו להתבונן עמוק לתוך נושא חי, מייצרת הזדמנויות למחקר ביו-רפואי וליישומים הקליניים שלנו. התכוננו להדמיית אינפרא-אדום קרוב II או NIR-II על ידי הצבת קרטון שחור זמין מסחרית במרכז המוביל של מכשיר ההדמיה.לאחר מכן, מניחים את הדגימה על גבי הקרטון השחור, כך שהוא נמצא במרכז המוביל. לאחר בחירת המסנן המתאים, בצע את התאמת גובה הפלטפורמה. לחץ לחיצה ארוכה על האפשרות של פלטפורמה למעלה בממשק מסך המגע של אזור הבקרה של קונסולת המוביל כדי להזיז אותה כלפי מעלה.ולחצו לחיצה ארוכה על הפלטפורמה כלפי מטה כדי להזיז אותה כלפי מטה. לאחר סינתזה של צבע NIR-II HLY1, הכינו את נקודות HLY1 בשיטת ננו-משקעים באמצעות DSPE-PEG-2K כמטריצת אנקפסולציה. לשם כך, הניחו המכילה תמיסה של 10 מיליגרם DSPE-PEG-2K בתשעה מיליליטר מים לסוניקציה ב-25 מעלות צלזיוס.לאחר מכן, יש להמיס מיליגרם אחד של HLY1 במיליליטר אחד של טטרהידרופורן או THF. ולאט לאט להוסיף את הפתרון לתוך פתרון מימי DSPE-PEG-2K עובר סוניקציה. לאחר מכן, להסיר THF מן התערובת על ידי דיאליזה.לאחר ריכוז הפתרון הנ"ל באופן צנטריפוגלי עם ultrafiltration ב 7, 100 גרם במשך 10 דקות, מניחים אותו במקרר אר

a-bright-nir-ii-fluorescence-probe-for-vascular-and-tumor-imaging

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

אנו פרט חדש קרוב אינפרא אדום (NIRF) קטטר פלואורסצנציה הדמיה 2 מימדי intravascular מולקולרית של ביולוגיה...

בשנת vivo קרוב אינפרא אדום דימות פלואורסצנטי intravascular (NIRF) מולקולרית של רובד דלקתיות, גישה multimodal כדי הדמיה של טרשת עורקים

שיטות הדמיה שפותחו לאחרונה באמצעות פלואורסצנטי קרוב אינפרא אדום (NIRF) עשויות לעזור להבהיר את תפקיד מערכת הלימפה משחקת בהתפשטות גרורה סרטני, תגובה חיסונית, תיקון פצע, ומחלות אחרות הקשורים לימפטי.

דימות אופטי לא פולשנית של כלי דם הלימפה של עכבר

במאמר זה, אנו מציגים שיטה לניתוח microvessels גידול in vivo באמצעות videomicroscopy הקרינה משופרת ניגודיות דינמי. שני פרמטרים כמותיים נרכשו: צפיפות תפקודית נימים המשקפת את כלי הדם של הגידול, וזליגת מדד המשקפת את הדליפות של קיר אנדותל.

בהדמית vivo של אנגיוגנזה גידול באמצעות הקרינה Confocal Videomicroscopy

רומן ברזולוציה גבוהה<em&gt; בvivo</em&gt; טכניקת הדמיה כדי לחקור את התגובה דינמית של מבנים תוך גולגולתי לצמיחה גידול וTherapeutics

אנו מתארים הדמיה אופטית סיבוב זווית רב במערכת (MAROI) כדי לכמת את vivo של סמן פלואורסצנטי מועבר על ידי C saposin (SapC)-dioleoylphosphatidylserine nanovesicles (DOPS). העסקת מודלים עכבר של סרטן ודלקת פרקים, אנו מדגימים כיצד הניתוח עקום אות MAROI יכול לשמש למיפוי המדויק ואפיון ביולוגי של תהליכי מחלה.

בדימות אופטי Vivo של גידולים במוח ודלקת פרקים באמצעות פלורסנט SapC-DOPS nanovesicles

הדמיית פלואורסצנציה קרובה לאינפרא אדום (NIRF) עשויה לשפר את התוצאה הטיפולית של ניתוח סרטן השד על ידי מתן אפשרות למיקום הגידול תוך הניתוח והערכת מצב השוליים הניתוחיים. באמצעות פנטומים מדמי רקמות של שד המכילים תכלילים המדמים גידול פלואורסצנטי, ניתן להעריך יישומים קליניים פוטנציאליים של הדמיית NIRF בחולות סרטן השד למטרות סטנדרטיזציה והדרכה.

רקמות המדמים מטוסי פנטום להערכת יישומי דימות פלואורסצנטי קרוב אינפרא אדום פוטנציאליים בכירורגיה סרטן השד

השימוש בפלואורופורים להדמיה in vivo יכול להיות מוגבל מאוד על ידי אופסוניזציה, פינוי מהיר, רגישות זיהוי נמוכה והשפעות ציטוטוקסיות על המארח. אנקפסולציה של פלואורופורים בליפוזומים על ידי הידרציה ואקסטרוזיה מובילה לכיבוי והגנה פלואורסצנטיים המאפשרים הדמיה in vivo עם רגישות גילוי גבוהה.

הקרינה-מרווה של Fluorophore הקרוב אינפרא אדום-כמוס liposomal ככלי ל In vivo דימות אופטי

פרוטוקול זה מתאר את הדמיה intravital של העכברים הטרנסגניים לבטא סמני פלואורסצנט תאים ספציפיים. הדמיה intravital מספק שיטה לא פולשנית ברזולוציה גבוהה תצפיות בבעלי חיים באמצעות windows מושתלת שדרכו החזיית תהליכים מיקרוסקופיים אפשרית. שיטה זו שימושית במיוחד ללמוד תהליכים האורך.

מיקרוסקופ intravital להערכת סרטניים הקשורים לשימוש מתקדם הגבי צ'יימברס Skinfold חלון על העכברים הטרנסגניים פלורסנט

אנו מתארים פרוטוקול לצורך מעקב פרה ויוו של גרורות סרטן. הוא מבוסס על עיתונאי רדיונוקלידים-זריחה שילוב של סודיום יודיד symporter, זוהה על ידי פולשני [18נ] tetrafluoroborate-PET, חלבון פלואורסצנטי לאישור מפושטת ex-vivo . השיטה זו ישימה עבור פרה ויוו תא מעקב מעבר הגידול ביולוגיה.

רדיונוקלידים-זריחה מדווח הדמיה כדי לעקוב אחר התקדמות הגידול במודלים הגידול מכרסמים

פרוטוקול זה מתאר את הקמתה של המודל הנושא הגידול העכבר כדי לפקח על התקדמות הגידול ואנגיוגנזה בזמן אמת על ידי הדמיה ביולומינציה כפול.

הדמיה ביולומינסנציה כפולה של התקדמות הגידול ואנגיוגנזה

למד הדמיית פלואורסצנציה NIR-II לכלי דם וגידולים בעכברים חיים באמצעות ננו-סוכן HLY1. שיטה זו מאפשרת הדמיה ברזולוציה גבוהה למחקר ביורפואי ויישומים קליניים.

בדיקה פלואורסצנטית בהירה NIR-II להדמיית כלי דם וגידולים

גלה סרטונים נוספים