We tonen hier dat SAPC-DOPS nanovesicles gelabeld met een ver-rode kleurstof (CVM) specifiek accumuleren in orthotope en spontane muis hersentumoren, alsook in artritische gewrichten van K / BXN muizen. Seriële fluorescentie / röntgenbeelden verkregen van een ROI geplaatst over elk ziekteplaats in volledige rotaties van de muizen werden onderworpen aan Maroi curve analyse, die de optimale imaging hoek met de hoogste fluorescentie-intensiteit geopenbaard.
Het primaire doel volgens de MARS systeem is de optimale hoek van fluorescentie bepalen zodat de meest nauwkeurige metingen kunnen worden verricht. Representatieve resultaten van drie experimenten met muizen met hersentumoren of artritis getoond. Met SAPC-DOPS CVM en MARS (figuur 1), het best mogelijke beeld hoek voor het observeren van de tumor of ontsteking als gevolg van artritis werd bepaald. Fluorescentiebeelden, gevolgd door een X-ray overname werden verworven om de 10 °tijdens een 380 ° rotatie van de muis. Fluorescentie beelden werden bedekt op de bijbehorende X-ray beelden voor het display en rotatie film generatie.
Resultaten van de orthotope hersentumor model worden gedemonstreerd in Figuur 2. De fluorescentie beeld van een representatief orthotope tumordragende muizen (Ortho1) wordt getoond in Figuur 2A. De optimale beeldhoek voor dit dier is 10 °, de positie waar het foton fluorescentie-intensiteit het grootst (figuur 2B). Metingen werden genomen vóór de injectie met SAPC-DOPS-CVM (baseline) en 24 uur na de injectie. Controlemuizen (tumorvrij) een soortgelijke behandeling.
Figuur 3 toont vergelijkbare gegevens van de genetisch gemanipuleerde hersentumor muismodel. De fluorescentie beelden en foton metingen werden genomen vóór de injectie met SAPC-DOPS-CVM (baseline) en 24 uur (Figuren 3A en 3B) en 9 dagen (figuur 3C) na injectie. Deze grafieken laten zien dat de optimale beeldvorming hoek in het tumor-dragende dieren (Tumor Mut49) is 20 ° 24 uur na de injectie, maar verandert in 10 ° 9 dagen na de injectie. Dit suggereert dat fluorescentiesignaal verandering gecorreleerd met morfologische veranderingen, waarschijnlijk als gevolg van tumorgroei.
Zoals getoond in Tabel 1, de Maroi methode duidelijk dat het fluorescentiesignaal af voor projecties bij toenemende draaiing van het optimale imaging hoek. Bij hersentumoren, een 7% gemiddelde afname in fluorescerend signaal werd verkregen als fysieke oriëntatie van het dier was ± 10 ° ten opzichte van de optimale beeldvorming hoek. Een gemiddeld 21% afname in fluorescentiesignaal werd gemeten bij ± 20 °. Dus relatief kleine offsets de optimale hoek kan leiden tot aanzienlijke signaalverzwakking. Gebruik makend van de Maroi techniek voor het positioneren zullen inve toestaanstigators meer consistente en betrouwbare gegevens.
De Maroi methode werd uiteindelijk gebruikt om de gerichtheid van artritis gewrichten door SAPC-DOPS CVM 24 uur na SAPC-DOPS CVM-injectie te evalueren. Dit dier scoorde 3 met drie artritis gewrichten. Fluorescentie afbeeldingen van teen en enkel van de artritische muis zijn getoond in Figuren 4A en 4B. Overeenkomstige foton metingen bij 10 ° rotatie intervallen in een grafiek weergegeven in figuur 4C en 4D. De optimale imaging hoeken gevonden teen en enkel zijn 140 ° en 120 °, resp.
Samengevat, de combinatie van het Maroi systeem met fluorescerende SAPC-DOPS nanovesicles vertegenwoordigt een niet-invasieve, nauwkeurige en gevoelige strategie voor levende beeldvorming, die zorgt voor kwantitatieve studies van tumor progressie en artritis bij gezelschapsdieren. De mogelijkheid van het verwerven van een 360 ° multimodale beeldvorming dataset aanzienlijk improves data analyse en interpretatie, in vergelijking met wat haalbaar is met behulp van een enkele hoek beeldvormende technieken.

Tabel 1. Optimale beeldvorming hoeken voor elke muis model. De verschillen tussen de hoek van de maximum foton fluorescentie (FLR optimale hoek) en de standaard anatomische hoek (X-ray) kan worden gezien. Wanneer deze twee invalshoeken steeds anders, het gemeten signaal aanzienlijk verandert. Klik hier voor grotere afbeelding .
Figuur 1. Multi-angle rotatie optische beeldvorming (Maroi) apparaat. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 2. Fluorescentie signaal versus beeldhoek in een orthotope hersentumor muismodel. (A). Afbeelding van de piek fluorescentiesignaal op het optimale beeld hoek van 10 °. De blauwe doos toont de ROI gebruikt om de uitgezonden fotonen kwantificeren. (B). Grafiek van de beeldhoek versus fotonemissie. De vertegenwoordiger orthotopic tumor-dragende muizen (Ortho1) wordt getekend tegen de gemiddelde fluorescentie waarden uit identieke ROI in drie nontumor muizen. Metingen werden genomen bij aanvang (voor injectie) en 24 uur na injection. Fout balken geven standaarddeviatie. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 3. Fluorescentie signaal versus beeldhoek in een spontane hersentumor van een genetisch gemanipuleerde muis model. (A). Afbeelding van de piek fluorescente signaal van ROI 1 (bovenste blauwe doos) op de optimale beeldhoek van 20 °. (B) en (C). Grafieken van de beeldhoek versus fotonemissie van ROI 1. Waarden uit een vertegenwoordiger spontane hersentumor-dragende muizen, Tumor-Mut 49, in een grafiek weergegeven tegen gemiddelde waarden van drie niet tumor muizen. Metingen werden genomen bij basislijn (voor injectie) en 24 uur (B) en 9 dagen (C) na injectie. Fout b ars vertegenwoordigen standaarddeviatie. Klik hier voor grotere afbeelding .

Figuur 4. Fluorescentiesignaal versus beeldhoek in een muis met artritis van de teen en enkelgewrichten. (A) en (B). Beelden die de piek fluorescerende signaal voor de tenen (A) en enkelgewrichten (B), binnen de in de rode doos ROI. (C). Grafiek van de hoek versus betekenen foton emissie voor de teen. Peak fotonemissie kan gezien worden onder een hoek van 140 ° (D) Grafiek van hoek versus betekenen foton emissie voor de enkel..; maximale intensiteit plaatsvindt onder een hoek van 120 °.target = "_blank"> Klik hier voor grotere afbeelding.