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Articolo metodologico

Finestra stabilizzata per l'imaging intravitale del pancreas murino

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DOI:

10.3791/65498

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6 ottobre 2023

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Presentiamo un protocollo per l'impianto chirurgico di una finestra ottica stabilizzata a permanenza per l'imaging a risoluzione subcellulare del pancreas murino, consentendo studi seriali e longitudinali del pancreas sano e malato.

Abstract

La fisiologia e la fisiopatologia del pancreas sono complesse. Le malattie del pancreas, come la pancreatite e l'adenocarcinoma pancreatico (PDAC), hanno un'elevata morbilità e mortalità. L'imaging intravitale (IVI) è una potente tecnica che consente l'imaging ad alta risoluzione di tessuti sia in condizioni sane che malate, consentendo l'osservazione in tempo reale delle dinamiche cellulari. L'IVI del pancreas murino presenta sfide significative a causa della natura viscerale profonda e cedevole dell'organo, che lo rende altamente soggetto a danni e artefatti da movimento.

Di seguito è descritto il processo di impianto del P increasmurino (SWIP). Lo SWIP consente l'IVI del pancreas murino in stati di salute normali, durante la trasformazione dal pancreas sano a pancreatite acuta indotta da ceruleina, e in stati maligni come i tumori pancreatici. In combinazione con cellule geneticamente marcate o con la somministrazione di coloranti fluorescenti, lo SWIP consente la misurazione delle dinamiche a singola cellula e subcellulare (compresa la migrazione a singola cellula e collettiva), nonché l'imaging seriale della stessa regione di interesse per più giorni.

La capacità di catturare la migrazione delle cellule tumorali è di particolare importanza in quanto la causa primaria di mortalità correlata al cancro nel PDAC è il carico metastatico schiacciante. Comprendere le dinamiche fisiologiche delle metastasi nel PDAC è un'esigenza critica insoddisfatta e cruciale per migliorare la prognosi del paziente. Nel complesso, lo SWIP fornisce una migliore stabilità dell'imaging ed espande l'applicazione dell'IVI nelle malattie sane del pancreas e del pancreas maligno.

Introduzione

Le malattie pancreatiche benigne e maligne sono potenzialmente pericolose per la vita, con notevoli lacune nella comprensione della loro fisiopatologia. La pancreatite, l'infiammazione del pancreas, è la terza causa principale di ricoveri ospedalieri e riammissioni correlati a malattie gastrointestinali negli Stati Uniti ed è associata a morbilità, mortalità e onere socioeconomicosostanziali. Classificato come la terza causa di morte correlata al cancro 2, l'adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC) rappresenta la maggior parte delle neoplasie pancreatiche3 e fa presagire uno scarso tasso di sopravvivenza a 5 anni di sol....

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Protocollo

Tutte le procedure descritte in questo protocollo sono state eseguite in conformità con le linee guida e i regolamenti per l'uso di animali vertebrati, inclusa la previa approvazione da parte dell'Albert Einstein College of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

1. Passivazione delle finestre

NOTA: La passivazione dell'acciaio inossidabile pulisce il metallo dai contaminanti e crea un sottile strato di ossido che aumenta notevolmente la biocompatibilità del metallo con i tessuti molli, anche oltre quella del titanio16.

  1. Avviare il processo d....

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Risultati

La Figura 1, adattata da Du et al.15, mostra immagini fisse da un filmato IVI time-lapse del pancreas murino. È possibile osservare un certo movimento dei tessuti durante il periodo di assestamento iniziale (prima ora di imaging, Figura 1A). Tuttavia, con l'imaging continuato dopo questo periodo di assestamento (>75 min), abbiamo osservato un aumento della stabilità laterale e assiale (Figura 1B). Il confr.......

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Discussione

Il protocollo SWIP qui descritto fornisce un metodo migliorato di stabilizzazione del tessuto pancreatico utilizzando una tecnica a punto croce. Le finestre di imaging addominale precoce (AIW) hanno consentito l'imaging intravitale (IVI) degli organi interni dell'addome, ma non hanno limitato adeguatamente il movimento dei tessuti molli come il pancreas. In risposta, Park et al. hanno sviluppato una finestra di imaging del pancreas (PIW) che incorpora un ripiano metallico orizzontale e consente una migliore stabilizzazio.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Ringraziamenti

La Evelyn Lipper Charitable Foundation, il Gruss-Lipper Biophotonics Center, l'Integrated Imaging Program for Cancer Research, una borsa di studio NIH T-32 (CA200561) e una sovvenzione del Dipartimento della Difesa Pancreatic Cancer Research Program (PCARP) PA210223P1.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Soluzione all'1% (p/v) di detergente enzimatico attivoAlconox IncNADetergente anionico concentrato con enzimi proteasi per la pulizia manuale e ad ultrasuoni
Soluzione al 5% (p/v) di idrossido di sodioSigma-AldrichS8045Reagente di passivazione
Vetro di copertura da 5 mmMicroscopia elettronicaSciences 72296-05Vetrini coprioggetti rotondi 
Soluzione al 7% (p/v) di acido citricoSigma-Aldrich 251275Reagente di passivazione
28G 1 mL BD Siringa da insulinaBD329410Siringa per iniezione cellulare
Baytril 100 (enrofloxacina)Bayer (Santa Cruz Biotechnology)sc-362890Rxper antibiotici
McMaster-Carr3349K51Lampada riscaldante
Buprenorfina 0,3 mg/mLCovetrus Nord America059122Buprenorfina Analgesia
Castroviejo Forbici curveWorld Precision InstrumentsWP2220Forbice per il taglio dei tessuti
C57BL / 6J MouseJackson Laboratory000664 C57BL/6J Mouse
Soluzione di clorexidinaDurvet7-45801-10258-3Soluzione disinfettante alla clorexidina
Bomboletta di aria compressaFalconDPSJB-12Aria compressa per l'essiccazione dei tessuti
Cianoacrilato - Gel SupercollaGraffe234790-6Colla per pelle
Cianoacrilato - Supercolla liquidaGraffeLOC1647358Colla per vetrini coprioggetti
DPBS 1xCorning21-031-CVDPBS per iniezioni di ceruleina/cellule
Kit di cauterizzazione GeminiApparato Harvard726067Germinatore a penna per cauterizzazione
500CellPoint ScientificGER  5287-120VSterilizzatore di Perline
Graefe Micro Pinza da Secatene; Seghettato; leggera curva; Larghezza della punta 0,8 mm; 4" di lunghezzaRoboz SurgicalRS-5135 Pinza per micro dissezione Graefe
Microscopio per immaginiNANAVedi Entenberg et al. 2011 [27]
Software di imagingNANAVedi Entenberg et al. 2011 [27]
Isoethesia (isoflurano)Henry Schein Animal Health50033Anestesia isoflurano
Kim WipesFisher Scientific06-666-A Salviette Kim
Nastro da laboratorioFisher Scientific159015RNastro da laboratorio
Kit di dissezione per topiWorld Precision InstrumentsMOUSEKITStrumenti chirurgici
Sensore per pulsossimetro a zampa di topoKent Scientific CorpoMSTAT Sensor-MSEPulsossimetro
per topi SurgisuiteKent ScientificSURGI-M04Piattaforma riscaldata
Nair Hair Removal LozioneAmazonB001RVMR7KLozione depilatoria
OxygenTechAirOX TMOxygen
PERMA-HAND Suture di seta intrecciate nere, ETHICON Taglia 5-0VWR95056-872Sutura di seta
Soluzione salina tamponata con fosfato 1xLife Technologies10010-023Sistema PBS
PhysioSuiteKent ScientificPiattaformariscaldata PhysioSuite Controller
PuralubeHenry Schein Salute degli animali008897Lubrificante per gli occhi
Puritan Tamponi di cotone non steriliFisher Scientific867WCNOGLUECotton Swabs
Punte barriera di precisione SHARP, per P-100, 100 e micro; LDenville Scientific Inc.P1125100 &; L Punte di pipetta
Isotiocianato di tetrametilrodamina DextranSigma-AldrichT1287-500MGEtichetta vascolare
Piastra di fissaggio della finestraNANA Piastrasu misura per il posizionamento della finestra sul tavolino del microscopio. La piastra è realizzata in spessore 0,008 in acciaio inox. Per le dimensioni della piastra si veda Entenberg et al., 2018 [8].
Telaio della finestraNANALa finestra è composta da un telaio in acciaio con un'apertura centrale che accetta un vetrino coprioggetti da 5 mm. Una scanalatura di 1,75 mm attorno alla circonferenza della montatura offre spazio per l'adesione del muscolo peritoneale e degli strati cutanei. Vedi Entenberg et al., 2018 [8].
Lampada termica da banco

Riferimenti

  1. Peery, A. F., et al. Burden and cost of gastrointestinal, liver, and pancreatic diseases in the United States: Update 2021. Gastroenterology. 162 (2), 621-644 (2022).
  2. Siegel, R. L., Miller, K. D., Wagle, N. S., Jemal, A. Cancer statistics, 2023.

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Ristampe e permessi

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