2014년 11월 23일
우리는 암세포가 분비하는 인자 풀의 혈관 형성 가능성을 설명하기 위해 초음파와 내시경이라는 두 가지 상보적인 이미징 방식을 사용하여 마트리겔 플러그 분석을 설명합니다. 세포외 기질(ECM)-모방 겔인 마트리겔(matrigel)은 조건화된 배지(C.M.)로 분비되는 혈관 형성 인자를 숙주(마우스)에 도입하는 데 사용됩니다.
다음 실험의 전반적인 목표는 초음파와 내시경 검사를 사용하여 암세포가 분비하는 인자 풀의 혈관신생 잠재력을 설명하는 것입니다. 이것은 먼저 플러그를 이식하여 종양 세포가 없는 마우스에 종양과 같은 환경을 생성함으로써 달성됩니다. 다음으로, 혈관 밀도와 플러그 내 기능적 혈관의 비율을 평가합니다.
마지막 단계에서는 혈관의 형태를 시각화합니다. 궁극적으로, 세포에서 분비되는 혈관신생촉진인자와 항혈관신생인자 사이의 균형과 혈관신생에 미치는 영향은 두 가지 상호 보완적인 이미징 방식에 의해 다양한 시점에서 중요하고 중요하게 평가될 수 있습니다. 기존의 마트리겔 플러그 분석법과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 상보적인 생체 내 이미징 방식을 활용하면서 세포에 의해 분비되는 인자 풀을 분석할 수 있다는 것입니다.
그녀는 내 연구실의 안드라 박사 과정 학생들을 대상으로 세포 외 기질 또는 ECM 모방 젤 플러그 혈관화를 평가하기 위해 초음파를 사용하여 갓 준비된 컨디셔닝 배지 80마이크로리터가 들어 있는 1.5밀리리터 에이너 튜브 1개를 얼음 위에 올려놓는 것으로 시작합니다. 절차의 가장 까다로운 부분은 얼음처럼 차가운 팁을 사용하여 거품 없이 젤을 주입하는 것입니다. 부드러운 혼합과 느린 주입으로 최적의 겔 투여가 보장됩니다.
그런 다음 얼음으로 차가운 1000마이크로리터 팁을 사용하여 섭씨 4도의 차가운 얼음 600마이크로리터를 밤새 혼합합니다. ECM을 모방 젤을 매체에 해동시켜 거품이 형성되지 않도록 주의합니다. 발가락 꼬집기로 진정을 확인한 후 각 마우스의 복부를 면도하고 27 게이지 바늘이 장착된 얼음처럼 차가운 1ml 주사기를 사용하여 천천히 피하합니다.
동물 1마리당 EEND DPH 튜브 1개의 내용물을 주입합니다. 전체 볼륨이 투여되면 응고가 발생할 때까지 몇 분 동안 바늘을 제자리에 유지합니다. 3 주 후, 생쥐의 복부 부위를 다시 면도하고 제모 크림으로 여분의 털을 제거한 다음 마이크로 매니퓰레이터의 무대에서 누운 자세로 마우스를 고정합니다.
다음으로, 30게이지 바늘이 장착된 1ml 주사기에 식염수를 채웁니다. 그런 다음 바늘을 꼬리 정맥 안에 넣습니다. 바늘을 단단히 고정하고 주사기를 풉니다.
이제 변환기를 원하는 스캐닝 영역의 중간에 놓고 3D를 클릭하여 3D 모터 스테이지를 초기화합니다. 3D를 클릭합니다. 다시 스캔 거리와 단계 크기를 입력하고 스캔을 누릅니다.
표시된 3D 이미지 데이터에서 전체 플러그가 스캔되었는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 전체 플러그가 보이도록 변환기를 조정하고 방금 설명한 대로 해당 영역을 다시 스캔하십시오. 그런 다음 대비를 선택하고 시간 이득 보정 또는 TGC 컨트롤을 조정하여 이미지를 어둡게 하고 바이알 믹서를 사용하여 45초 동안 미세 기포를 활성화합니다.
그런 다음 1밀리리터 주사기에 50마이크로리터의 마이크로버블과 50마이크로리터의 식염수를 혼합합니다. 느슨한 주사기가 들어있는 식염수를 활성화된 미세기포가 들어있는 주사기로 교체하고 희석된 미세기포를 각 마우스의 꼬리 정맥에 주입합니다. 거품이 안정된 상태에 도달할 때까지 몇 초간 기다린 다음 3D를 클릭하고 스캔을 선택하여 3D를 획득합니다.
대비가 향상된 이미지. 상점을 클릭하여 이미지 데이터를 저장 한 다음 3D를 선택하고 3D를 파괴합니다. 미세 기포를 파괴하려면 3D를 다시 클릭하고 스캔을 선택하여 파괴 후 시나 루프를 획득합니다.
그런 다음 상점을 다시 보았습니다.를 클릭합니다. 그런 다음 참조 설정에서 참조 생성을 클릭한 다음 스터디 관리를 선택합니다. 사전 파괴 시나 루프를 엽니다.
이제 프로세스 cena를 클릭하여 녹색 대비 오버레이를 생성합니다. 그런 다음 초음파 이미징 소프트웨어에서 3D로 로드를 선택합니다. 그런 다음 모드 설정을 클릭하고 볼륨을 클릭한 다음 병렬을 선택합니다.
그런 다음 일련의 윤곽을 분할하여 타겟 조직의 3D 볼륨을 만들고 마침을 클릭하여 세분화를 완료합니다. ECM 모방 젤 플러그 혈관 구조 형태를 평가하기 위해 섬유 컨포칼 엔도 현미경을 사용하려면 밀리리터당 10밀리그램의 200마이크로리터를 주입하고 C 표지 덱스트란을 각 실험 동물의 꼬리 정맥에 맞춥니다. 그런 다음 플러그에서 약 1cm 떨어진 곳에 작은 절개를 적용하고 플러그를 그대로 유지하면서 플러그 위에 엔도 현미경 프로브를 부드럽게 놓습니다.
프로브가 제자리에 고정되면 풋 페달을 사용하여 시작 레이저를 누릅니다. 화면에 형광이 나타나면 풋 페달로 선택을 눌러 영화 사이에 최대 32번째 길이의 짧은 동영상을 획득하고 물이 담긴 튜브로 프로브 팁을 씻습니다. 촬영이 끝나면 면봉으로 팁을 청소하여 평균 혈관 직경을 분석합니다.
그런 다음 detect micro vessels(마이크로 혈관 감지)를 클릭하여 vessel detection module(용기 탐지 모듈) 창을 열고 Preferences(기본 설정)를 클릭합니다. 관심 통계에서 평균 혈관 직경을 확인하십시오. 디스플레이 모드의 창 및 디스플레이 히스토그램 막대가 표시됩니다.
감지를 클릭하여 선택한 측정값을 표시합니다. 혈관에 인접한 영역의 형광 신호 강도를 분석하려면 create circle ROI를 선택하고 관심 영역에 원을 만듭니다. 마지막으로, Compute histogram within ROI를 선택하여 원으로 표시된 영역과 관련된 값을 계산합니다.
여기에서 U 87 mg 컨디셔닝 매체 부하 플러그 내에서 기능적 혈관의 광범위한 동원은 마이크로 버블 콘트라스트, 향상된 초음파 영상에 의해 밝혀집니다. 반대로, 휴면 종양 생성 세포의 조건화된 배지를 포함하는 플러그 내에서는 혈류가 거의 감지되지 않습니다. 이러한 새로 형성된 혈관의 형태는 이러한 대표적인 이미지에서 입증된 바와 같이 fit c dextran 투여 후 혈관의 섬유 컨포칼 엔도 현미경에 의해 더욱 강조되며, U 87 mg 컨디셔닝 배지로 로드된 플러그 내의 혈관이 전형적인 누출 둔화 말단 확대 혈관 형태를 나타내는 방법에 주목하십시오.
확대되고 심하게 얽힌 혈관은 또한 비연속적이고 느린 흐름을 보여주며 혈액의 누출은 혈관 외부에서 명백한 높은 형광 신호뿐만 아니라 주변에서 관찰됩니다. 이 기술을 마스터하면 여러 시점에서 몇 시간 내에 수행하여 혈관 신생 역학을 최적화할 수 있습니다.
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본 연구는 초음파 및 내시경을 사용하여 암세포에서 분비되는 인자의 혈관생성 잠재력을 평가하기 위한 마트리겔 플러그 분석법을 설명합니다. 이 방법을 통해 마우스에서 만들어진 종양 유사 환경에서 혈관 밀도 및 형태를 평가할 수 있습니다.
This method enables biopharma R&D to evaluate the angiogenic potential of complex factor pools secreted by tumor cells in a physiologically relevant in vivo environment. By combining quantitative ultrasound imaging with high-resolution endomicroscopy, it provides mechanistic insights into vascular functionality and morphology, supporting target validation and de-risking of angiogenesis-modulating therapeutics. The assay facilitates early-stage assessment of pro- and anti-angiogenic factor balance, informing portfolio decisions and reducing late-stage biological risk in oncology drug development.
The assay integrates into the discovery continuum from early target validation through lead optimization to preclinical validation, offering a functional readout that complements biochemical and phenotypic screening.