Name: 細胞追跡のためのin vivoでの19 F MRI における (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-25T21:10:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: 学ぶ 19F MRIを用いたマウスモデルでのin vivo細胞追跡と定量化手法。ラベル付き細胞のイメージングにより、神経科学や細胞治療研究における細胞挙動の非侵襲的解析が可能となる。

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

我々は彼らの貴重な支援をナディーンヘンとアレンドHeerschapを承認したいと思います。この作品は、再生医療のオランダ研究所（NIRM、FES0908）、EU FP7プログラムENCITE（健康F5-2008から201842）とTargetBraIn（健康F2-2012から279017）、フォルクスワーゲン財団からの助成金（によってサポートされていましたI/83 443）、科学研究費オランダ機構（VENI 700.10.409とビディ917.76.363）、ERC（アドバンスト·グラント269019）、およびRadboud大学ナイメーヘン医療センター（AGIKO-2008-2-4）。

<ol><li>Srinivas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+of+cellular+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Imaging of cellular therapies.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 62, 1080-1093 (2010).</li>
<li>de Vries, I. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+tracking+of+dendritic+cells+in+melanoma+patients+for+monitoring+of+cellular+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance tracking of dendritic cells in melanoma patients for monitoring of cellular therapy.</a> Nat. Biotechnol. 23, 1407-1413 (2005).</li>
<li>Srinivas, M., Heerschap, A., Ahrens, E. T., Figdor, C. G., de Vries, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+for+quantitative+in+vivo+cell+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">MRI for quantitative in vivo cell tracking.</a> Trends Biotechnol. 28, 363-370 (2010).</li>
<li>Ruiz-Cabello, J., Barnett, B. P., Bottomley, P. A., Bulte, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorine+%2819F%29+MRS+and+MRI+in+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Fluorine (19F) MRS and MRI in biomedicine.</a> NMR Biomed. 24, 114-129 (2011).</li>
<li>Stoll, G., Basse-Lusebrink, T., Weise, G., Jakob, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+of+inflammation+using+19F-magnetic+resonance+imaging+and+perfluorocarbons%5BTitle%5D)+AND+%22Wires+Nanomed.+Nanobiol%22%5BJournal%5D)">Visualization of inflammation using 19F-magnetic resonance imaging and perfluorocarbons.</a> Wires Nanomed. Nanobiol. 4, 438-447 (2012).</li>
<li>Srinivas, M., Boehm-Sturm, P., Figdor, C. G., de Vries, I. J., Hoehn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Labeling+cells+for+in+vivo+tracking+using+%2819%29F%5BTitle%5D)+AND+%22MRI.+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Labeling cells for in vivo tracking using (19)F.</a> MRI. Biomaterials. 33, 8830-8840 (2012).</li>
<li>Ahrens, E. T., Flores, R., Xu, H., Morel, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+platform+for+tracking+immunotherapeutic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging platform for tracking immunotherapeutic cells.</a> Nat. Biotechnol. 23, 983-987 (2005).</li>
<li>Srinivas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Customizable%2C+multi-functional+fluorocarbon+nanoparticles+for+quantitative+in+vivo+imaging+using+19F+MRI+and+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Customizable, multi-functional fluorocarbon nanoparticles for quantitative in vivo imaging using 19F MRI and optical imaging.</a> Biomaterials. 31, 7070-7077 (2010).</li>
<li>Boehm-Sturm, P., Mengler, L., Wecker, S., Hoehn, M., Kallur, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+tracking+of+human+neural+stem+cells+with+19F+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">In vivo tracking of human neural stem cells with 19F magnetic resonance imaging.</a> PLoS One. 6, e29040(2011).</li>
<li>Srinivas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+cytometry+of+antigen-specific+t+cells+using+%2819%29F%5BTitle%5D)+AND+%22MRI.+Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">In vivo cytometry of antigen-specific t cells using (19)F.</a> MRI. Magn. Reson. Med. , (2009).</li>
<li>Srinivas, M., Morel, P. A., Ernst, L. A., Laidlaw, D. H., Ahrens, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorine-19+MRI+for+visualization+and+quantification+of+cell+migration+in+a+diabetes+model%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Fluorine-19 MRI for visualization and quantification of cell migration in a diabetes model.</a> Magn. Reson. Med. 58, 725-734 (2007).</li>
<li>Mangala Srinivas, E. T. A. Cellular labeling and quantification for nuclear magnetic resonance techniques. US patent. , 11787521 (2007).</li>
<li>Boehm-Sturm, P., Pracht, E. D., Aswendt, M., Henn, N., Hoehn, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoehm-Sturm%2C+P+%22Proceedings+of+the+International+Society+for+Magnetic+Resonance+in+Medicine%22">Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine</a>. , Melbourne, Australia. (2012).</li>
<li>Insko, E. K., Bolinger, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+the+Radiofrequency+Field%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">Mapping of the Radiofrequency Field.</a> J. Magn. Res. A. 103, 82-85 (1993).</li>
<li>Haacke, E. M., Brown, R. W., Thompson, M. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHaacke%2C+EM+%22Magnetic+resonance+imaging%3A+physical+principles+and+sequence+design%22">Magnetic resonance imaging: physical principles and sequence design</a>. , Wiley. (1999).</li>
<li>Scheffler, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pictorial+description+of+steady-states+in+rapid+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+Magn.+Res%22%5BJournal%5D)">A pictorial description of steady-states in rapid magnetic resonance imaging.</a> Concepts Magn. Res. 11, 291-304 (1999).</li>
<li>Firbank, M. J., Coulthard, A., Harrison, R. M., Williams, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+two+methods+for+measuring+the+signal+to+noise+ratio+on+MR+images%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">A comparison of two methods for measuring the signal to noise ratio on MR images.</a> Phys. Med. Biol. 44, 261-264 (1999).</li>
<li>de Chickera, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Labelling+dendritic+cells+with+SPIO+has+implications+for+their+subsequent+in+vivo+migration+as+assessed+with+cellular+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Labelling dendritic cells with SPIO has implications for their subsequent in vivo migration as assessed with cellular MRI.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 6, 314-327 (2011).</li>
</ol>

著者らは、開示する利害の競合がない。

ここで概説したプロトコルは、 生体内 19 F MRIの細胞追跡のための一般的な手順を説明します。記載の共インキュベーション法にもかかわらず、19 F剤で細胞を標識するためのいくつかの異なるプロトコルが存在する。しかしながら、共インキュベーションは、最も頻繁に使用され、さらにトランスフェクション剤6の添加などによって最適化することができる。実際の細胞標識プロトコルは、細胞型に依存するであろう。キーのみラベリングステップは、ここプロトコールに記載されている。一般に、標識は、数時間から数日の範囲の選択された時間のために調製し、細胞に添加する。最後に、細胞画像データから定量化が3に実施される場合は特に、ラベルの任意の過剰を除去するために慎重に洗浄されなければならない。 19 F剤は蛍光タグを含む場合、標識の存在は、外部（否かに結合した）細胞を、顕微鏡を用いて検出することができる。標識後、細胞を研究することが必要である非標識細胞（トリパンブルー排除アッセイによる）に関連した実行可能性...

生体内細胞追跡中の細胞治療法1の最適化とモニタリングのために不可欠である。 、その非侵襲的性質のために、イメージングは、 生体内で細胞をモニターするための優れた機会を提供しています。磁気共鳴イメージング（MRI）は、電離放射線とは無関係であり、優れた結像解像度および真性軟組織のコントラストを可能にする。 MRIベースの細胞追跡はすでに、黒色腫患者2における樹状細胞に従うことが臨床的に使用されている。従来の臨床MRIは、組織におけるモバイル水中に存在する、1 H核上で行われる。それは、13 C、19 F及び23 Na等の他の活性核種、MRI上を行うことも可能である。それは1 Hの後に最高の感度を提供していますしかし、唯一の19 F MRIは、 生体内の細胞の追跡に正常に適用されています組織におけるMRI検出可能な内因性の19 Fが存在しないことは、高い信号の選択が可能に外因性19 F造影剤の検出および画像データから直接フッ素濃度の定量化を可能にする。 19 F MRIの詳細については、3-5を参照してください。 19 F MRIとの重要な問題は、いくつかのラベルは、マルチモーダル剤6傾向で、開発されてきたが、適切な19 F標識細胞を開発し、最適化する必要性である。 我々はここで説明するプロトコルは、生体内の定量的19 F MRIベースの細胞追跡10,11説明した第1の記事など、当社グループの7-9による研究に基づいています。 19 F MRIを用いて細胞追跡の一般的手順を図1に要約されている。我々は、カスタムメイドのパーフルオロカーボン造影剤8を用いて、樹状細胞（DC）の標識化および画像化のための一般的なプロトコルを記載している。撮像プロトコルは、異なる細胞タイプ、ラベル、動物モデルに一般的に適用可能である。ザ·ここで説明する細胞型および動物モデルは、単なる一例として解釈されるべきであり、従って、我々は、細胞の単離および表示に関する詳細を提供するのではなく、撮影プロトコルに焦点を当てていない。修飾は、各ラベル、細胞型、動物モデル、及び画像機構のために必要となり、これらは文献に見出すことができ、または研究者によって最適化される必要があり得る。いくつかの一般的な変更は、議論に含まれています。

<table><tbody><tr><td colspan="4">REAGENTS</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>MFCD00131855</td><td></td></tr><tr><td>TFA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>76-05-1</td><td></td></tr><tr><td>ケタミン(ケタベット)</td><td>ファイザー</td><td>778-551</td><td></td></tr><tr><td>キシラジン(ロンプン)</td><td>バイエル</td><td>QN05 cm92</td><td></td></tr><tr><td>オフトサン </td><td>Produlab Pharma</td><td>2702</td><td>眼軟膏</td></tr><tr><td colspan="4">材料名 </td></tr><tr><td>MRIスキャナー</td><td>Bruker Biospec</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NMR分光計</td><td>Bruker Biospec</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

細胞追跡のためのin vivoでの19 f mri における

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

インビボにおいて、19 F MRIは、電離放射線を使用することなく、定量的な細胞追跡を可能にする。それは、ヒトに適用することができる非侵襲的技術である。ここでは、細胞標識、撮像、画像処理のための一般的なプロトコルを記載している。ここで我々は、マウス免疫細胞を追跡するための代表的なマウスモデルに焦点を当てるが、技術は、様々な細胞型および動物モデルにも適用可能である。これらはすべてのモデルに関連するように細胞標識のための最も重要な問題は、記述されている。詳細は、MRIシステムおよび個々の設定によって異なりますが、同様に、主要な撮像パラメータは、一覧表示されます。最後に、我々は、定量化のための画像処理プロトコルを含む。このための変奏曲、プロトコルの他の部分は、ディスカッション·セクションで評価されます。ここで説明する詳細な手順に基づいて、ユーザは、それぞれの特定の細胞型、細胞標識、動物モデル、及び画像機構のためのプロトコルを適合させる必要がある。尚、Protocolはまた、長い臨床の制約が満たされるように、ヒトの使用に適合させることができる。

ここでは、流入領域リンパ節へのホーミング19 F-標識された細胞の移動を伴うプロトコルのための典型的な結果を示している図2は、基準TFAを用いて10 6の標識細胞の19 F NMRスペクトルを示す。プロトコル（ 図3）に記載のように撮像セットアップを行った。 in vivoイメージングのために、我々は、マウスの脚の間に配置されたセルに使用したのと同じラベルの密閉されたシリンダーで構成されるリファレンスを使用していました。代表的な処理された画像が図4に示されている。セクション7.2に記載のプロトコルを適用することによって、我々はおよその細胞数を計算した。 1.2×10 6生の19 Fの大きさの画像に基づいて。 <img alt="図1" fo:content-width="6in" ...

私たちは、ex vivoで標識された細胞とマウスモデルで、MRIを用いたin vivo細胞追跡のための一般的なプロトコルを記述します。細胞標識、画像取得処理および定量のための標準的なプロトコルが含まれる。

細胞追跡のためのin vivoでの19 F MRI における

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

この手順の全体的な目標は、19 FMRIを使用してin vivoで19個のF標識細胞の数を画像化し、定量化することです。これは、臨床または前臨床の環境で行うことができます。これは、まず適切な19F剤で細胞を標識することによって達成されます。これはほとんどの場合、生体外で行われます。第2のステップは、細胞当たりの19F含量を定量化することであり、これは既知の参照を持つ19FおよびMRを用いて行うことができる。細胞あたり19のF含有量は、実験中も一定であると仮定し、そうでない場合は補正係数を計算する必要があります。次に、被験者を1つのHおよび19 FMRIを用いてin vivoでイメージングし、転写された標識細胞を局在化します。画像データからの定量化には、既知の参照と適切なイメージングパラメータが不可欠です。最後のステップは、画像データを処理してセル数を計算することです。可能な限り、Ex vivo組織学またはその他の技術を使用してデータを裏付けることができます。最終的に、in vivo細胞追跡用の19 FMRIは、本文で概説されている特定の仮定を前提として、転写された細胞の局在と関連する期間にわたる数を研究するために使用できます。この手法は、超常磁性細胞標識を用いたHMRIのような既存の方法と比較した場合の主な利点として、交絡するバックグラウンドシグナルがなく、画像データから直接細胞数を決定できることです。この方法は、細胞がどこにあるのか、さまざまな時点で細胞がいくつ存在するのかなど、細胞治療の分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。このプロトコルを開始するには、まず、2ミリリットルの培地中の100万細胞あたり4ミリグラムの濃度で未成熟樹状細胞に19F標識を添加します。次に、静かに渦を巻いて混ぜます。次に、樹状細胞を標識付きで3日間インキュベートしてから、成熟させて収穫します。次に、細胞を収集し、少なくとも3回洗って余分なラベルを取り除きます。PBSカウントでは、得られた細胞は、注射またはさらなる試験のために少量のPBSに再懸濁します。ここで述べるプロトコールは、これらの特定の樹状細胞および標識に関連することに留意されたい。したがって、別の細胞タイプのプロトコールは、文献で見つけるか、研究者によって最適化される必要があります。既知の数の標識細胞をNMRチューブに入れます。次に、10マイクロリットルの5%tri Fluorまたは酸性酸、またはTFAを追加します。TFAの共振周波数がラベルとの重なりにより不適当な場合は、代替の可溶性化合物を使用してください。NMR分光計に試料を入れ、フッ素19スペクトルを得ます。次に、参照とサンプルのピークまたはサンプルのメインピークの下の相対面積を計算し、次にサンプル中の細胞あたりの平均フッ素数を計算します。このプロセス全体

Research

JoVE Journal

Medicine

医学

新しい幹細胞療法の評価のためにそれはin...

MRイメージングと生体内追跡非侵襲のための酸化鉄ナノ粒子で標識ヒトES細胞とhMSCs

この作品は、非侵襲的な小動物MRIとMRSの基本的な手順について説明します。...

非侵襲的インビボでの小動物MRIとMRS：基本的な実験手順

MRIを用いて細胞の追跡は、過去数年間に顕著な注目を集めている。このプロトコルは、フッ素と樹状細胞のラベルを記述する（...

使用して樹状細胞の移行の監視<sup&gt; 19</sup&gt; F /<sup&gt; 1</sup&gt; H磁気共鳴イメージング

造血幹細胞および前駆細胞（HSPCs）および骨髄ニッチの間の相互作用の性質は、ほとんど理解されている。カスタムハードウェアの修正および多段階取得プロトコルは、ex vivo画像骨髄エリア内ホーミング標識HSPCs、追跡相互作用及び運動に二光子共焦点顕微鏡の使用を可能にする。...

成体マウス頭蓋冠骨髄中の造血幹細胞および前駆細胞のin vivo 4次元トラッキングで

単球は自然免疫の主要な調節因子であり、末梢の単核食作用系の更新や炎症の場合に重要な役割を果たします。この原稿では、単球の動員メカニズムを研究するためのマウスのカルバリア骨髄のリアルタイムイメージングの手順について説明します。...

マウス骨髄単球の追跡<em&gt;インビボ</em

ソフトウェア ベースの後処理に続いてタイムラプス ビデオ顕微鏡による神経の人口を監視するための堅牢なプロトコルを説明します。このメソッドは、ライブ...

ライブ イメージング モニター細胞生物学および複数の神経集団の血統で、進行を追跡 1 つのセルに続いて

がん転移臨床生体内で追跡のためのプロトコルについて述べる。それは、非侵襲的 [18F] テトラフルオロホウ酸-ペット、および合理化された前のヴィヴォ確認のため蛍光蛋白質によって検出されたナトリウム...

放射性核種蛍光レポーターの遺伝子齧歯動物腫瘍モデルで腫瘍の進行を追跡するイメージング

腫瘍細胞の同所性頭蓋内注入は、脳腫瘍生物学、進行、進化、および治療反応を研究するがん研究に使用されています。リアルタイム生体イメージングと定量腫瘍の臨床神経膠芽腫モデルで質量を提供する蛍光分子腫瘍異種移植片のトモグラフィーをご紹介します。...

膠芽腫の異種移植片の生体内イメージング用蛍光分子トモグラフィー

形態学的変化は、活性化後の免疫応答性線維芽細胞で起こり、細胞募集の変化を促進する。遺伝子組み換え線維芽細胞特異的タンパク質1(FSP1)-creと組み合わせて2光子イメージングを利用する。tdTomatoフロキセドストップフロキシング(TB/TB)マウスラインと緑色蛍光タグ付きリポ多糖-FITCは、真皮線維芽細胞におけるリポ多糖類の非常に特異的な取り込みおよび生体内の形態変化を示すことができる。...

皮膚における遺伝的にタグ付けされたレポーター細胞の生体内2色2光子イメージング

ここで提示されるのは、外傷性脳損傷のマウスモデルにおける非侵襲的間葉系幹細胞(MSC)の送達および追跡のためのプロトコルである。超常磁性酸化鉄ナノ粒子は、リアルタイムMRIを用いた鼻腔内送達に続くMSC標識および非侵襲的なインビボ追跡のための磁気共鳴画像(MRI)プローブとして採用されています。...

外傷性脳損傷マウスモデルにおける鼻腔内送達後のMRIを用いた超常磁性酸化鉄標識間葉系幹細胞の追跡

細胞療法は、前駆細胞を使用して損傷した組織を修復し、肺機能を改善することにより、肺線維症に対する有望な介入を提供します。イメージングは細胞統合の追跡において極めて重要な役割を果たすため、ここでは、マウスモデルにおける肺線維症の細胞療法の磁性粒子イメージングガイド下 in vivo...

磁性粒子イメージングを用いた肺線維症のための移植された遠位肺上皮前駆細胞の画像誘導 In vivo 追跡

学ぶ 19F MRIを用いたマウスモデルでのin vivo細胞追跡と定量化手法。ラベル付き細胞のイメージングにより、神経科学や細胞治療研究における細胞挙動の非侵襲的解析が可能となる。

細胞追跡のためのin vivoでの¹⁹ F MRI における

さらに動画を探す