Name: OS-DCE OAI를 이용한 암 및 상처 치유의 전임상 모델에서 산소 공급 및 혈관 관류 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-04-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 13 s
Description: 학습하세요 생체조직의 산소화와 관류를 동시에 평가하는 OS-DCE OAI 방법을 이용하여 생쥐의 유방암 종양과 피부상처 모델에서 조직 생리학적 변화를 비침습적으로 조기 탐지하는 기술을.

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<ol><li>Wang, L. V., Hu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+tomography%3A+In+vivo+imaging+from+organelles+to+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic tomography: In vivo imaging from organelles to organs.</a> Science. 335 (6075), 1458-1462 (2012).</li>
<li>Ntziachristos, V., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+imaging+by+means+of+multispectral+optoacoustic+tomography+%28MSOT%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Molecular imaging by means of multispectral optoacoustic tomography (MSOT).</a> Chem Rev. 110 (5), 2783-2794 (2010).</li>
<li>Sourbron, S. P., Buckley, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classic+models+for+dynamic+contrast-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Classic models for dynamic contrast-enhanced MRI.</a> NMR Biomed. 26 (8), 1004-1027 (2013).</li>
<li>Hupple, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+light-fluence-independent+method+for+the+quantitative+analysis+of+dynamic+contrast-enhanced+multispectral+optoacoustic+tomography+%28DCE+MSOT%29%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">A light-fluence-independent method for the quantitative analysis of dynamic contrast-enhanced multispectral optoacoustic tomography (DCE MSOT).</a> Photoacoustics. 10, 54-64 (2018).</li>
<li>Xiao, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applying+dynamic+contrast-enhanced+MSOT+imaging+to+intratumoral+pharmacokinetic+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Applying dynamic contrast-enhanced MSOT imaging to intratumoral pharmacokinetic modeling.</a> Photoacoustics. 11, 28-35 (2018).</li>
<li>Han, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+2-deoxy-D-glucose-enhanced+multispectral+optoacoustic+tomography+for+assessing+metabolism+and+vascular+hemodynamics+of+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Dynamic 2-deoxy-D-glucose-enhanced multispectral optoacoustic tomography for assessing metabolism and vascular hemodynamics of breast cancer.</a> Photoacoustics. 32, 100531(2023).</li>
<li>Pickles, M. D., Manton, D. J., Lowry, M., Turnbull, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prognostic+value+of+pre-treatment+DCE-MRI+parameters+in+predicting+disease-free+and+overall+survival+for+breast+cancer+patients+undergoing+neoadjuvant+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">Prognostic value of pre-treatment DCE-MRI parameters in predicting disease-free and overall survival for breast cancer patients undergoing neoadjuvant therapy.</a> Eur J Radiol. 71 (3), 498-505 (2009).</li>
<li>Goel, S., et al. Evaluations of radiotherapy in small animal models of pancreatic cancer with oxygen-enhanced–dynamic contrast-enhanced multispectral optoacoustic tomography (OE-DCE MSOT). Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2023, 12379, (2023).</li>
<li>Yang, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluations+of+a+cutaneous+wound+healing+model+using+oxygen-enhanced+dynamic+contrast-enhanced+photoacoustic+imaging+%28OE-DCE+PAI%29%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging+Biol%22%5BJournal%5D)">Evaluations of a cutaneous wound healing model using oxygen-enhanced dynamic contrast-enhanced photoacoustic imaging (OE-DCE PAI).</a> Mol Imaging Biol. 26 (6), 995-1004 (2024).</li>
<li>Longo, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water-soluble+melanin+derivatives+for+dynamic+contrast-enhanced+photoacoustic+imaging+of+tumor+vasculature+and+response+to+antiangiogenic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthcare+Mater%22%5BJournal%5D)">Water-soluble melanin derivatives for dynamic contrast-enhanced photoacoustic imaging of tumor vasculature and response to antiangiogenic therapy.</a> Adv Healthcare Mater. 6 (1), 1600550(2017).</li>
<li>Ermolayev, V., Dean-Ben, X. L., Mandal, S., Ntziachristos, V., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+visualization+of+tumour+oxygenation%2C+neovascularization+and+contrast+agent+perfusion+by+real-time+three-dimensional+optoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Molec+Imaging%22%5BJournal%5D)">Simultaneous visualization of tumour oxygenation, neovascularization and contrast agent perfusion by real-time three-dimensional optoacoustic tomography.</a> Molec Imaging. 26, 1843-1851 (2016).</li>
<li>Chen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concurrent+fluorescence+and+volumetric+optoacoustic+tomography+of+nanoagent+perfusion+and+bio-distribution+in+solid+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Concurrent fluorescence and volumetric optoacoustic tomography of nanoagent perfusion and bio-distribution in solid tumors.</a> Biomed Opt Express. 10 (10), 5093-5102 (2019).</li>
<li>Taruttis, A., Morscher, S., Burton, N. C., Razansky, D., Ntziachristos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+multispectral+optoacoustic+tomography+%28MSOT%29+for+dynamic+imaging+of+pharmacokinetics+and+biodistribution+in+multiple+organs%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Fast multispectral optoacoustic tomography (MSOT) for dynamic imaging of pharmacokinetics and biodistribution in multiple organs.</a> PLoS One. 7 (1), e30491(2012).</li>
<li>Tomaszewski, M. R., Gehrung, M., Joseph, J., Quiros-Gonzalez, I., Disselhorst, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxygen-enhanced+and+dynamic+contrast-enhanced+optoacoustic+tomography+provide+surrogate+biomarkers+of+tumor+vascular+function%2C+hypoxia%2C+and+necrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Oxygen-enhanced and dynamic contrast-enhanced optoacoustic tomography provide surrogate biomarkers of tumor vascular function, hypoxia, and necrosis.</a> Cancer Res. 78 (20), 5980-5991 (2018).</li>
<li>Choi, W., Park, B., Choi, S., Oh, D., Kim, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+contrast-enhanced+photoacoustic+imaging%3A+and+practical+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Recent advances in contrast-enhanced photoacoustic imaging: and practical challenges.</a> Chem Rev. 123 (11), 7379-7419 (2023).</li>
<li>Weber, J., Beard, P. C., Bohndiek, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contrast+agents+for+molecular+photoacoustic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Contrast agents for molecular photoacoustic imaging.</a> Nat Methods. 13 (8), 639-650 (2016).</li>
<li>Fu, Q. R., Zhu, R., Song, J. B., Yang, H. H., Chen, X. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+imaging%3A+Contrast+agents+and+their+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Materials%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic imaging: Contrast agents and their biomedical applications.</a> Adv Materials. 31 (6), 1805875(2019).</li>
<li>Nair, A. B., Jacob, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+practice+guide+for+dose+conversion+between+animals+and+human%5BTitle%5D)+AND+%22J+Basic+Clin+Pharm%22%5BJournal%5D)">A simple practice guide for dose conversion between animals and human.</a> J Basic Clin Pharm. 7 (2), 27-31 (2016).</li>
<li>Alander, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+indocyanine+green+fluorescent+imaging+in+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Biomed+Imaging%22%5BJournal%5D)">A review of indocyanine green fluorescent imaging in surgery.</a> Int J Biomed Imaging. 2012, 940585(2012).</li>
<li>Xia, J., Chen, W. Y., Maslov, K., Anastasio, M. A., Wang, L. H. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retrospective+respiration-gated+whole-body+photoacoustic+computed+tomography+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Retrospective respiration-gated whole-body photoacoustic computed tomography of mice.</a> J Biomed Opt. 19 (1), 016003(2014).</li>
<li>Liu, S., Wang, T., Zheng, X., Zhu, Y., Tian, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+imaging+depth+limit+of+photoacoustic+tomography+in+the+visible+and+first+near-infrared+windows%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">On the imaging depth limit of photoacoustic tomography in the visible and first near-infrared windows.</a> Optics Express. 32 (1), 5460-5480 (2024).</li>
<li>Oraevsky, A., Clingman, B., Zalev, J., Stavros, A., Yang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+optoacoustic+imaging+combined+with+ultrasound+for+coregistered+functional+and+anatomical+mapping+of+breast+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Clinical optoacoustic imaging combined with ultrasound for coregistered functional and anatomical mapping of breast tumors.</a> Photoacoustics. 12, 30-45 (2018).</li>
<li>Cox, B., Laufer, J. G., Arridge, S. R., Beard, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+spectroscopic+photoacoustic+imaging%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Quantitative spectroscopic photoacoustic imaging: a review.</a> J Biomed Opt. 17 (6), 061202(2012).</li>
<li>Khodaverdi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+photoacoustic+spectral+coloring+compensation+techniques+adapted+to+the+context+of+human+in-vivo+oxygenation+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Two photoacoustic spectral coloring compensation techniques adapted to the context of human in-vivo oxygenation measurements.</a> Biomed Optics Express. 16 (6), 2217-2231 (2025).</li>
<li>Reinhart, M. B., Huntington, C. R., Blair, L. J., Heniford, B. T., Augenstein, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Indocyanine+green%3A+Historical+context%2C+current+applications%2C+and+future+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Surg+Innov%22%5BJournal%5D)">Indocyanine green: Historical context, current applications, and future considerations.</a> Surg Innov. 23 (2), 166-175 (2016).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>20G 바늘</td><td>엑셀 지능</td><td>26417</td><td>주사주사; 20G x 1", 헤파린 용액 제조에 사용됩니다</td></tr><tr><td>4T1 세포</td><td>ATCC</td><td>CRL-2539</td><td>삼중음성 유방암 세포주</td></tr><tr><td>안티-앤티 (100배)</td><td>깁코</td><td>15240-062</td><td>항생제 혼합</td></tr><tr><td>생검 펀치</td><td>인테그라&nbsp;</td><td>33-36</td><td>6mm 일회용 생검 펀치&nbsp;</td></tr><tr><td>세포 배양 등급 물</td><td>코닝</td><td>25-055-CV</td><td>500 mL; USP 무균 세이터에 따라 인정 사양에 대해 시험 및 nbsp;</td></tr><tr><td>콜라겐 매트릭스 용액</td><td>코닝</td><td>354262</td><td>종양 형성 및 주입을 위한 콜라겐 매트릭스</td></tr><tr><td>에탄올</td><td>디컨 연구소</td><td>2701</td><td>범용 소독제</td></tr><tr><td>눈 윤활제&nbsp;</td><td>옵틱스케어&nbsp;</td><td>50-218-8442</td><td>20 g/0.70 oz; 동물용으로만 사용하며,</td></tr><tr><td>거즈&nbsp;</td><td>피셔브랜드</td><td>22-415-468</td><td>면 거즈 패드; 3인치 x 3인치(7.6 x 7.6 cm); 12층 합판</td></tr><tr><td>장갑</td><td>VWR</td><td>76457-130</td><td>니트릴 검사 장갑</td></tr><tr><td>헤파린</td><td>메이힐</td><td>NDC71288-402-10</td><td>10 mL당 10,000 USP 단위, 1000 USP 단위 10 mL 다중 투여 바이알</td></tr><tr><td>인도시아닌 그린</td><td>TCI</td><td>I0535</td><td>광음향조영제</td></tr><tr><td>이소플루란</td><td>이소스피어</td><td>17033-091-25</td><td>말과 개에게 사용되는 불가연성 비폭발성 흡입 마취제; 250 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>실험실 필름</td><td>파라필름&nbsp;</td><td>PM-992</td><td>2인치 x 250피트; 1인치 직경 코어</td></tr><tr><td>네어 바디 브림 제모 &nbsp;</td><td>나이어</td><td>LL4038</td><td>피빌러티브 크림; 풍부한 코코아 버터 & 비타민 E</td></tr><tr><td>니들&nbsp;</td><td>테루모</td><td>NN2732R</td><td>27G x 1 1/4" (6.40 mm x 32 mm); R.W. 레지. 베벨 &nbsp;</td></tr><tr><td>광음향 영상 기계</td><td>iTheraMedical&nbsp;</td><td>비전 512 석사 과정</td><td>광음향 스캐너</td></tr><tr><td>PBS, 1회</td><td>코닝&nbsp;</td><td>21-040-CV</td><td>500 mL; 칼슘과 마그네슘 없이 인산 완충 식염수;</td></tr><tr><td>RPMI</td><td>코닝&nbsp;</td><td>10-040-CV</td><td>세포 배양 배지</td></tr><tr><td>생리식염수</td><td>호스피라</td><td>NDC0409-4888-02</td><td>10 mL 단일 용량; 0.9% 염화나트륨 주입, USP</td></tr><tr><td>스톱워치</td><td>iTheraMedical&nbsp;</td><td>4135333</td><td>분과 초를 기록하는 데 사용되었습니다.</td></tr><tr><td>주사기</td><td>카디널 헬스</td><td>1188128012</td><td>1 mL 인슐린 주사기; U-100 인슐린만 사용; 27G x 1/2" (0.35 x 12.7 mm)</td></tr><tr><td>투명 상처 드레싱</td><td>테가덤</td><td>1624W</td><td>투명 필름 드레싱 프레임 스타일; 2 3/8" x 2 3/4" (6 cm x 7 cm)</td></tr><tr><td>핀셋</td><td>테르모 일렉트론과 nbsp;</td><td>7626</td><td>쥐에 세포를 주입할 때 피부를 뒤로 당기는 데 사용되었습니다</td></tr><tr><td>초음파 젤</td><td>에코뷰</td><td>283</td><td>32g 팩, 프르필렌 글리콜 프리, 수용성, 파라벤 및 염료 프리</td></tr><tr><td>무염색 봉합사</td><td>에티콘</td><td>VR493</td><td>18인치 커팅; P-3 3/8 13 mm; 염색하지 않고 꼬인 합성 흡수성 봉합사, 비 USP</td></tr><tr><td>워밍 패드</td><td>렙티 열기 UTH</td><td>120VAC 60Hz 8W&nbsp;</td><td>마취 상태에서 동물을 데우는 데 사용되었고; 그리고 nbsp;</td></tr><tr><td>부목</td><td>그레이스 바이오랩스</td><td>476684</td><td>투명 실리콘, 14mm 외경 x 10mm 내경, 두께 0.5, 봉합 부위와 nbsp;</td></tr><tr><td>상처 클립</td><td>반사 7</td><td>203-1000</td><td>반사 스킨 클로저 시스템, 7mm, 스테인리스 스티</td></tr></tbody></table>

os-dce oai를 이용한 암 및 상처 치유의 전임상 모델에서 산소 공급 및 혈관 관류 평가

Evaluations of Oxygenation and Vascular Perfusion in Pre-Clinical Models of Cancer and Wound Healing Using OS-DCE OAI

OS-DCE OAI를 이용한 암 및 상처 치유의 전임상 모델에서 산소 공급 및 혈관 관류 평가

Oxygen-sensitive optoacoustic imaging (OS OAI) and dynamic contrast&#8211;enhanced optoacoustic imaging (DCE OAI) provide complementary, noninvasive ...

evaluations-oxygenation-vascular-perfusion-pre-clinical-models-cancer

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

이중 모드 이미징 시스템은 피부 조직의 산소와 혈관 기능의 비 접촉 평가 위해 개발되었습니다.

피부 조직 산소와 혈관 기능의 듀얼 모드 영상

방사선에 대한 피부 반응의 정량적 광학 바이오마커를 제공하는 확산 광학 분광법(DOS) 접근법을 제시합니다. DOS 기기 설계, 광학 매개변수 추출 알고리즘 및 방사선 유발 홍반의 전임상 마우스 모델에서 대표 데이터를 생성하는 데 필요한 동물 취급 절차에 대해 설명합니다.

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

우리는 비-침략 적 vivo에서 이미징 프로토콜을 간소 하 고 비용 효율적인, L-012, chemiluminescent luminol 아날로그, 시각화 하 고 계량 상처 excisional 마우스 모델에서 생성 된 반응성 산소 종 (선생님)을 활용 하 여 설명 합니다.

Vivo에서 영상에는 Murine 반응성 산소 종의 상처 모델

여기에 제시된 것은 확산 광학을 사용하여 실시간으로 그리고 침대 옆에서 신경위독한 환자의 뇌 혈역학을 비침습적으로 모니터링하기 위한 프로토콜입니다. 특히, 제안된 프로토콜은 하이브리드 확산 광학 시스템을 사용하여 대뇌 산소화, 대뇌 혈류 및 대뇌 대사에 대한 실시간 정보를 감지하고 표시합니다.

확산 광학 분광법을 이용한 신경중증 환자의 실시간 모니터링

혈관 활성 호흡 조작과 결합된 산소 민감성 심장 자기 공명 영상에 의한 미세혈관 기능 평가는 생체 내 심근 산소화의 급격한 동적 변화를 평가할 수 있는 능력에서 독보적이며, 따라서 관상 동맥 혈관 기능에 매우 중요한 진단 기법이 될 수 있습니다.

관상 동맥 미세혈관 기능 장애의 비침습적 평가를 위한 혈관 활성 호흡 기동을 사용한 산소 민감성 심장 MRI

이 프로토콜은 생리학적으로 관련된 종양온어칩(tumor-on-a-chip) 모델을 제시하여 고처리량 기초 및 중개 인간 암 연구를 수행하고, 약물 스크리닝, 질병 모델링 및 로딩, 유지 관리 및 평가 절차에 대한 설명과 함께 맞춤형 의학 접근법을 발전시킵니다.

암 연구를 위한 생리학적 인간 혈관화 미세종양 모델 확립

근적외선 확산 광학을 기반으로 하는 다중 모드 장치를 사용하여 절대 미세혈관 혈류 지수와 혈중 산소 포화도를 비침습적으로 지속적으로 측정하는 프로토콜을 설명합니다. 그런 다음 혈관 폐색 검사를 사용하여 산소 소비량과 반응성 충혈의 대사율을 평가합니다.

중환자 치료를 위한 하이브리드, 근적외선 확산 광학 분광법을 사용한 미세혈관 산소화 및 반응성 충혈의 비침습적 모니터링

Intravital microscopy 결과의 번역은 조직에 대한 얕은 깊이 침투로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 여기에서는 직접적인 공간 상관 관계를 위해 생체 내 현미경 검사와 임상적으로 적용 가능한 이미징 양식(예: CT, MRI)을 함께 정합할 수 있는 등쪽 창 챔버 마우스 모델에 대해 설명하며, 이를 통해 생체 내 현미경 검사 결과의 임상 번역을 간소화할 수 있습니다.

중개 암 연구에서 생체 내 현미경 및 자기 공명 영상의 결합을 위한 Dorsal Skinfold Window Chamber 종양 마우스 모델

여기에서는 근적외선 분광법을 사용하여 하지의 반응성 충혈을 평가하는 비침습적 접근 방식을 설명합니다. 이 프로토콜은 혈관 기능 장애의 존재와 치료 중재의 효능을 결정하는 데 사용할 수 있는 혈관 및 미세혈관 반응성에 대한 표준화된 평가를 제공합니다.

Near-Infrared Spectroscopy during Reactive Hyperemia for the assessment of lower limb vasscular function(하지 혈관 기능 평가를 위한 반응성 충혈 중 근적외선 분광법) 

쥐 종양의 정량적 3D 산소 맵은 Pulse Electron Paramagnetic Resonance를 사용하여 비침습적으로 이미지화되었습니다. 초음파 B 모드와 파워 도플러는 해부학 및 혈관 구조에 사용되었습니다. 두 양식의 이미지를 중첩하여 다중 매개변수 종양 분석을 가능하게 했습니다.

종양 저산소증 평가: 전자 상자성 공명을 통한 생체 내 3D 산소 이미징 

학습하세요 생체조직의 산소화와 관류를 동시에 평가하는 OS-DCE OAI 방법을 이용하여 생쥐의 유방암 종양과 피부상처 모델에서 조직 생리학적 변화를 비침습적으로 조기 탐지하는 기술을.

OS-DCE OAI를 이용한 암 및 상처 치유의 전임상 모델에서 산소 공급 및 혈관 관류 평가

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