마우스 모델을 사용하여 급성 이온화 방사선 유발 피부 독성의 정량적 평가를위한 광학 분광학 확산

이 확산 광학 분광학 기술의 전반적인 목표는 급성 방사선 유발 홍반을 설명하기 위한 정량적 바이오마커를 개발하는 것입니다. 이 방법은 방사선 치료 분야에서 심각한 방사선 피부 독성의 위험이 있는 환자를 식별하기 위한 예측 바이오마커로 사용할 수 있습니다. 따라서 이 기술의 가장 큰 장점은 방사선 피부 독성을 정량화할 수 있는 객관적이고 체계적인 지표를 제공한다는 것입니다.

저는 확산 광학 분광학 기술을 시연할 예정이며, Loo Lab의 연구원인 Elina가 마우스를 다룰 것입니다. 전자 장치를 켜고 시스템을 부팅합니다. 그런 다음 방의 모든 형광등을 끄고 백열등을 측정 장치에서 멀리 떨어진 곳에 배치하여 작동하는 조명을 제공합니다.

다음으로 마우스 피부에서 측정하기 위한 기기를 설정합니다. 다음과 같이 신호 매개변수를 설정합니다. 수집 시간을 25밀리초로 설정하고, 신호 평균을 25로 설정하고, 박스카 필터 너비를 1로 설정합니다.

이러한 매개변수는 수집 시간과 신호 대 잡음 사이에 합리적인 균형을 제공합니다. 다음으로, 맞춤형으로 프로그래밍된 수집 소프트웨어를 사용하여 LED가 꺼진 상태에서 배경 판독값을 자동으로 획득합니다. 그런 다음 두 개의 소스 검출기 분리 거리에서 확산 반사율이 있는 판독값을 획득합니다.

260미크론에서 한 번 측정하고 520미크론에서 두 번째 측정을 수행합니다. 총 획득 시간은 약 2초여야 합니다. 마우스를 마취한 후 멸균된 DOS 프로빙 구역으로 옮깁니다.

옆으로 눕히고 주둥이를 콧방울에 고정하여 2%의 이소플루란 가스를 전달하여 마취를 유지합니다. 이제 프로브를 70% 에탄올로 살균하되 피부를 살균하려고 시도하지 마십시오. 멸균된 프로브를 옆구리 피부에 부드럽게 댑니다.

국소 혈관 구조가 프로브의 압력에 의해 분산되어서는 안 되므로 너무 세게 누르지 마십시오. 프로브를 잡고 있는 동안 조사할 2cm 평방 면적에 대한 반사율 데이터를 획득합니다. 주사위와 같이 5개의 점 형태로 데이터를 수집합니다.

모든 후속 측정에서 이 패턴과 프로빙 압력을 일관되게 유지하십시오. 측정 후 마우스를 복구 케이지에 넣습니다. 마우스가 복구되는 동안 다음 마우스에서 절차를 반복합니다.

이 절차는 사용 가능한 조사기에 맞게 조정됩니다. 피부의 작은 부분에 방사선을 조사하기 위해 필요에 따라 조정합니다. 생쥐를 마취한 후 옆구리의 피부를 부드럽게 꼬집고 늘어난 피부를 테이프로 붙여 플랩을 만듭니다.

그런 다음 마우스를 플렉시 유리 스테이지에 놓고 맞춤형 리드 지그로 본체를 덮습니다. 양쪽에서 접근할 수 있고 피부에 방사선을 조사할 수 있는 창이 있는 리드 박스를 사용하십시오. 그런 다음 지그 창을 통해 피부 플랩을 당기고 플랩을 스테이지에 테이프로 붙입니다.

마우스가 지그에 의해 움직이지 않으면 마취 주사를 놓으십시오. 그런 다음 지그와 마우스가 있는 스테이지를 조사기에 넣습니다. 필요한 방사선 조사량을 계산합니다.

예를 들어, 11cm 떨어진 곳에 위치한 160 피크 킬로전압 X선 소스는 6.3밀리암페어로 작동하는 피부에 2.5분 동안 적절하게 조사됩니다. 그런 다음 계산된 용량을 제공합니다. 동물에게 투여한 후에는 회복 케이지로 되돌려 놓으십시오.

마취에서 회복되면 마우스로 돌아가 정상적인 공유 하우징 케이지로 돌아갑니다. 마우스에 방사선을 조사하고 설명된 대로 측정했습니다. 방사선 조사 전에, 피부의 흉선 마우스 모델에서 260 미크론 소스 분리와 함께 기준선 스펙트럼을 촬영했습니다.

두꺼운 녹색 선은 얇은 파란색 선의 수학적 적합을 나타냅니다. 40 회색 방사선 조사 후 6일 후에 이루어진 측정과 비교하여 550 나노미터와 600 나노미터 사이의 스펙트럼 모양 차이가 관찰되었는데, 이는 산소화된 헤모글로빈의 증가 때문일 수 있습니다. 절대 반사율의 작은 상승도 관찰되며, 이는 조직 산란력의 증가와 관련이 있을 수 있습니다.

피팅된 데이터는 조사 후 시간의 함수로 추적할 수 있는 정량적 광학 바이오마커를 반환합니다. 예를 들어, 조직 산소 포화도 측정은 방사선 조사 후 점진적으로 증가했습니다. 이 정량적 데이터는 피부 독성의 시각적 등급과 상관관계가 있었으며, 이는 또한 조사 후 점진적으로 증가했습니다.

이 동영상을 시청한 후에는 방사선 피부 독성의 정량적 점수를 매기기 위해 확산 광학 분광법을 사용하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 일단 숙달되면, 이 기술은 제대로 수행된다면 2분 또는 3분 안에 수행할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 혈관 구조가 분산되지 않도록 DOS 프로브를 부드럽게 누르는 것이 중요합니다.

이 기술은 방사선 치료 분야에서 방사선에 대한 정상 조직 반응을 설명할 때 생리학적 매개변수를 연결하는 방법으로 사용할 수 있습니다.