Methodenartikel

Een nieuwe techniek voor het genereren en Observing Chemiluminescence in een biologische instelling

DOI:

10.3791/54694

⸱

9 maart 2017

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Radiology, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, 2KAUST Catalysis Center, King Abdullah University of Science and Technology, 3Department of Chemistry, Hunter College, and PhD Program in Chemistry, Graduate Center of City University of New York, 4Department of Radiology, Weill Cornell Medical College

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol beschrijft een nieuwe intraoperatieve beeldvormingstechniek die gebruik maakt van een rutheniumcomplex als bron van chemiluminescente lichtemissie, waardoor hoge signaal-ruisverhoudingen worden geproduceerd tijdens in vivo beeldvorming. Intraoperatieve beeldvorming is een groeiend veld dat de manier waarop chirurgische ingrepen worden uitgevoerd, zou kunnen revolutioneren.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Intraoperatieve beeldvormingstechnieken hebben het potentieel om chirurgische ingrepen veiliger en effectiever te maken; om deze redenen verplaatsen dergelijke technieken zich snel naar de operatiekamer. Hier presenteren we een nieuwe aanpak die een nog niet verkende techniek voor intraoperatieve beeldvorming gebruikt: chemiluminescente beeldvorming. Deze methode maakt gebruik van een op ruthenium gebaseerde chemiluminescente reporter samen met een op maat gemaakt vernevelaarsysteem om ex vivo of in vivo beelden met hoge signaal-ruisverhoudingen te produceren. De op ruthenium gebaseerde reporter produceert licht na blootstelling aan een waterige oxiderende oplossing en herreductie binnen het omringende weefsel. Deze methode heeft ons in staat gesteld om reporterconcentraties zo laag als 6,9 pmol/cm2 te detecteren. In dit werk presenteren we een visuele gids voor onze proof-of-concept in vivo studies met subdermale en intraveneuze injecties bij muizen. De resultaten suggereren dat deze technologie een veelbelovende kandidaat is voor verder preklinisch onderzoek en uiteindelijk een nuttig hulpmiddel in de operatiekamer kan worden.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de afgelopen decennia hebben beeldtechnologieën van de manier waarop artsen diagnosticeren en monitoren van de ziekte van een revolutie. Deze beeldvormende technieken zijn echter grotendeels beperkt tot gehele lichaam systemen, zoals positron emissie tomografie (PET), enkelvoudige foton-emissie-computertomografie (SPECT), computertomografie (CT) en magnetische resonantie imaging (MRI) is. Bijzondere aandacht is besteed aan kanker, en technologische doorbraken imaging zijn sterk verbeterd de manier waarop deze ziekte wordt gediagnosticeerd en behandeld. Ondanks deze vooruitgang, er is een plek waar deze beeldvormende technieken gewoon niet passen: de operatiekamer. Terwijl het gehele lichaam technieken helpen bij chirurgische planning, ze meestal onvoldoende ruimtelijke resolutie hoog genoeg om artsen te helpen bepalen realtime of alle tumorweefsel is verwijderd of resttumorweefsel verborgen blijft aan de snijvlakken 1. Ervoor zorgen dat er geen infiltratievetumor marges zijn achtergelaten is een van de belangrijkste chirurgische doelen, en chirurgen moeten een strakke-koord tussen strenge en voorzichtige weefsel resectie te lopen. Als er te veel wordt verwijderd, worden ongewenste bijwerkingen voor de patiënt vergroot; als er te weinig wordt verwijderd, worden recidief steeg met 2, 3. Daarom is het cruciaal om nauwkeurige tumorgrenzen bakenen, en wij geloven dat chemiluminescente intra-operatieve beeldvorming kan bijdragen tot de nauwkeurigheid van de identificatie van tumor marges te verbeteren door te helpen chirurgen kwaadaardig weefsel dat anders onopgemerkt bestaande technieken kunnen blijven visualiseren.

Er zijn vele imaging technologieën momenteel onderzocht voor hun mogelijke bruikbaarheid als intra-operatieve imaging systemen. Deze omvatten β- en γ-straling-emitterende probes 4, 5 optische fluorescentie, Raman spectroscopie 6 >, 7 en Cherenkov luminescentie 8, 9. Tot dusver is geen van deze zijn vestigen standaard klinische instrumenten. Optische fluorescentiebeeldvorming dusver bewezen als de meest veelbelovende van deze technieken en is dus het meest onderzocht. Hoewel reeds aangetoond dat het een waardevol instrument voor vele toepassingen, is niet zonder beperkingen. Sterker nog, zijn belangrijkste nadeel is de achtergrond fluorescentie gegenereerd door inherent Autofluorescente biologisch weefsel. Deze achtergrond autofluorescente signaal is een product van de excitatie van het omringende weefsel, naast de fluorofoor door de externe lichtbron nodig voor het genereren van een fluorescerend signaal. Vanuit praktisch oogpunt kan deze autofluorescentie mogelijk leiden tot lage signaal-ruisverhoudingen, die het nut van deze technologie in de operatiekamer kan beperken.

de voornaamstevoordeel van chemiluminescentie imaging via fluorescentiebeeldvorming is dat er geen excitatie licht nodig is. Daardoor is er geen achtergrond autofluorescentie. In chemiluminescentie beeldvorming wordt de excitatie-energie plaats chemisch gegenereerd. Deze werkwijze geeft geen ongewenste achtergrondsignaal en kan daarom leiden tot hogere signaal-ruisverhoudingen. Dit kan uiteindelijk leiden tot nauwkeuriger en nauwkeurige detectie van snijvlakken. Enigszins verrassend is het nut van deze aanpak als een intra-operatieve beeldvormende techniek onontgonnen 10 gebleven. Inderdaad, het dichtst voorbeeld van deze techniek is de oxidatie van luminol door myeloperoxidase in muizen 11, 12, 13. Chemiluminescente biomedische beeldvorming is daarmee tamelijk onontgonnen onderzoeksgebied dat de volgende voordelen kunnen bieden: (1) minimale autofluorescentie resulteert in een lage achtergrondsignaal met higher signal-to-noise ratio's; (2) afstembare golflengten van chemiluminescente emissie variëren van het zichtbare naar het nabije-infrarood; en (3) functionalizable chemoluminescente complexen die in combinatie met linker technologieën en gerichte biomoleculen reeds bestaande, toegang tot volledige bibliotheken van gerichte moleculaire beeldvorming sondes 14.

Deze proof-of-principle studie toont het potentieel nut van chemiluminescent beeldvorming in de biomedische omgeving met behulp van een ruthenium-based imaging middel. De chemiluminescente eigenschappen van deze verbinding zijn goed bestudeerd, met onderzoeken die teruggaat tot het midden van de jaren 1960 15. Bij chemische activatie agens produceert het licht bij ongeveer 600 nm 16, die goed geschikt is voor medische beeldvorming doeleinden. De activeringsenergie wordt geleverd door een redoxreactie die leidt tot een aangeslagen toestand-die een levensduur van 650 ns in water 17 heeft -follverschuldigd door het genereren van fotonen op relaxatie van deze aangeslagen toestand. Door het gebruik van een speciaal ontworpen remote vernevelaar, waren we in staat om de verbinding zowel ex vivo en in vivo te detecteren. De resultaten van initiële experimenten zijn veelbelovend, suggereert verder onderzoek van deze technologie.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ethiek statement: Alle in vivo dierexperimenten beschreven werden uitgevoerd volgens een goedgekeurd protocol en in het kader van de ethische richtlijnen van het Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC).

1. Bouw van een vernevelen Device

  1. Bevestig hout deel A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) rechtop in het midden van deel B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm 3) met twee schroeven (4 x 25 mm 2). Attach hout deel C (11 x 2,5 x 1,8 cm 3) naar het midden van deel A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) via een schroef, zodanig dat een deel C (11 x 2,5 x 1,8 cm 3) nog verschuifbaar. Zie figuur 1.
  2. Boor twee gaten door de onderste punt van de trekker verstuiver van een kunststof 3 oz mini spuit (D) en druk op een roestvrij stalen staaf (10 cm 1/16 "steel) (E) tot twee lussen, een aan elke vorm zijde van de trekker.
  3. Wikkel het onderste deel van de verstuiver met tape (F) aan de kabelbinders afglijden te voorkomen. Bevestig de spray fles om hout deel C (11 x 2,5 x 1,8 cm 3) met behulp van de twee plastic kabelbinders (28 cm) (G).
  4. Snijd de 011 servomotor (I) en sluit deze met de losse kabels van de servo controle (H). Maak dan de servomotor naar de top van hout deel A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) met behulp van duct tape.
  5. Bevestig een potlood (J) aan de servomotor hendel met de paperclip (K). Nauw sluit de buitenste delen van het potlood om de stalen staaf lussen met behulp van plastic bedekt twist draden (L) en zet de uiteinden van het potlood met duct tape.
  6. Snijd de servomotor besturing magnetische connector (M) en sluit hem aan de luidsprekerkabel (N). Dan tape de servomotor controle-eenheid om hout deel B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm 3). Snijd een w1 kabel met magnetische connectors doormidden en bevestig het ene deel naar het losse uiteinde van de koperen sPeaker kabel (1 m). Sluit de (magnetische) i2 tuimelschakelaar en p1 macht om de beschikbare w1-kabel en een 9V batterij.

2. Gevoeligheid Bepaling van de methode

  1. In een 1,5 ml microcentrifugebuis, worden de oplossingen van [Ru (bpy) 3] Cl 2 in omgekeerde osmose water (100 ui) in hoeveelheden van 260 pg (347 nmol), 52 ug (69 nmol), 26 ug (34 nmol) , 5 ug (6,9 nmol), 3 ug (3,5 nmol), 520 ng (694 pmol), 260 ng (347 pmol), 52 ng (69 pmol), 26 ng (34 pmol), 5 ng (6.9 pmol), en 3 ng (3,5 pmol).
  2. Meng 100 pi van elk [Ru (bpy) 3] Cl2-oplossing met 100 ul van een waterige oplossing van ammonium cerium nitraat ((NH4) 2 Ce (NO 3) 6) in water (25 mM) op een microscoopglaasje.
  3. Stel de acquisitie in de bioluminescentie lezer door het initialiseren van de imaging software.
    1. Meld u aan bij het gebruikersprofiel en kijk voor de acquiling bedieningspaneel. Klik op "initialiseren" en wacht tot het apparaat klaar is.
    2. Kijk voor "Imaging Mode" en zorg ervoor dat "Lichtende" en "Foto" worden gecontroleerd en dat "Fluorescent" is aangevinkt.
    3. Change "Exposure Time" instelling voor "Lichtend" tot 20 s. Stel de overige instellingen voor "Lichtende" als volgt: "Binning": Medium; "F / stop": 1; en "Emission Filter": Open.
      NB: De belichtingstijden mogelijk moeten worden aangepast aan de instrumentatie en experimentele setting gebruikt, indien verschillend van de gepresenteerde setup.
    4. Voor "Foto", gebruikt u de volgende instellingen: "Exposure Time": Auto; "Binning": Medium; en "F / stop": 8. Pas de "Subject Hoogte", aldus beeldvorming target.Look voor de "Field of View" dropdown menu. De oorspronkelijke instelling is "C." Veranderen in "B" (14 cm afstand tussen de cAmera en sample fase).
  4. Stel de vernevelaar door een microscopisch preparaat op een vel zwart papier constructie op de bodem van de imaging kamer te beschermen tegen het oxidatiemiddel. Meng 100 μLdroplet van [Ru (bpy) 3] Cl 2-oplossing met 100 ul van een waterige oplossing van (NH4) 2 Ce (NO 3) 6. Neem de groene doos draadkruis.
    1. Plaats de beeldvorming onderworpen aan de zwarte bouw document, zodat het interessegebied is in het midden van de groene lichtbak draadkruis op het monstertafel. Bereid de vernevelaar door het losmaken van de plastic spuitfles van de houten steun. Vul een oplossing van triethylamine (1: 3 water / ethanol) in de plastic reservoir en sluit deze de houten steun.
    2. Plaats de vernevelaar in de bioluminescentie lezer en zorg ervoor dat het netsnoer is losgekoppeld van de vernevelaar snoer. Zorg ervoor dat de stroomschakelaaris op, de schakelaar uit is, en de rode LED brandt Plaats de vernevelaar zodanig dat de spray stroom gericht is naar het gebied van de rente op de beeldvorming onderwerp, terwijl het minimaliseren van het uitzicht obstructie van de camera naar de beeldvorming onderwerp door de sproeikop hoofd.
    3. Plaats de kleine, zwarte stukken van de bouw papier over eventuele hot spots (bv, witte vlekken op microscopische dia's of injectieplaatsen) om ze te beschermen tegen spray. Plaats ten minste 40 cm van de vernevelaar afstandsbedieningskabel in de beeldvorming kamer, zodat het niet interfereert met de beeldvorming onderworpen, de vernevelaar of de magnetische deurgrendel. Sluit het afbeeldingssysteem deur.
      LET OP: De crosshair de grootte veranderen op basis van het "Field of View" instelling in "Living Image;" Zorg ervoor dat deze is ingesteld op "B".
  5. Verwerven van een beeld door de inleiding van de imaging volgorde. Klik op 'Acquire "in het" Acquisition Control Panel. " Op de eerste imaging lovertlingen, in te schakelen automatisch opslaan indien gewenst (aanbevolen) en kies een data-map. Negeer de "Edit Imaging Labels" dialoog tot het einde van de reeks.
    NB: De besturingssoftware geeft de acties van het instrument stap-voor-stap in real time. Na bereiding van de meting en het verplaatsen van de monstertafel op de juiste positie, opent de sluiter van de camera en telt de meettijd. De sluiter opening kan ook worden gehoord door een klikgeluid gegenereerd door de machine.
  6. Als de sluiter opent, spuit drie uitbarstingen van een oplossing van triethylamine (1: 3 water / ethanol, 0,24 ± 0,04 ml per spuit burst) door het schakelen van de schakelaar driemaal chemiluminescentie genereren.
    NB: De sample fase zal bewegen tijdens de meting. Laat voldoende (minimaal 40 cm) kabel in het instrument om dit mogelijk te maken. Controleer of de oplossing te versproeien door de vernevelaar kan worden nagestreefd door de stijgbuis en dat er geen luchtbellen in de buis. Hebben verschillende reserve batteries de vernevelaar voor het geval dat nodig is.

3. In vivo beeldvorming Na Systemische injectie in de ader

  1. In een 1,5 ml microcentrifugebuis, bereiden 100 ui met fosfaat gebufferde zoutoplossing (PBS) oplossing die tussen 8 en 33 nmol van [Ru (bpy) 3] Cl2. Bereid een waterige oplossing van (NH4) 2 Ce (NO 3) 6 in water (25 mM) tegelijkertijd.
  2. Intraveneus 100 ui [Ru (bpy) 3] Cl 2 in de staartader van gezonde muizen (n = 5).
  3. Euthanaseren de muizen 10 minuten na de injectie via CO 2 stikken.
    1. Verwijder de huid met een Y-gesneden uit de romp en verwijder de ribbenboog in een U-vorm naar het hart en de longen bloot te leggen. Perfuseren de muizen door het snijden van een uitgang in het rechter atrium en het injecteren van 20 ml PBS door een 24 gauge naald in de linker ventrikel 18. Knip voorzichtig door de buikhuid en bloot de nieren en de lever. Snijd in de lengte door de organen om een ​​zichtbare cut te maken.
  4. Stel het verwerven zoals beschreven in stappen 2.3-2.6, met de volgende wijzigingen.
    1. Na grondig wassen van de vernevelaar kunststof reservoir, vullen met een oplossing van (NH4) 2 Ce (NO 3) 6 in water (25 mM) in plaats van triethylamine.
      NB: Het is belangrijk om grondig te spoelen de vernevelaar mondstuk na elk gebruik, omdat het kristalliseren (NH 4) 2 Ce (NO 3) 6 kan de spuitmond te vernietigen na een aantal toepassingen.
  5. Gebruik het gehele dier of orgaanmonsters voor beeldvorming.
    1. Voor de hele buik imaging, plaatst u de muis karkas met de open buik geconfronteerd met de camera en het hoofd wijzend naar de achterkant van het instrument. Centreer het orgel af te beelden (bv, lever of nier) in het groene lichtbak crosshair.
    2. Fof individuele orgel beeldvorming en kwantificatie, verwijder de muis van de beeldvorming instrument en speld het naar beneden. Uitgaande van de reeds geopende lichaamsholte te snijden de inwendige organen (bijvoorbeeld nier, lever, longen, spieren, milt, hersenen en hart). Snijd door de achterpoot huid om spierweefsel accijnzen. Open voorzichtig de schedel met een scalpel aan de hersenen te snijden.
      1. Indien het orgaan van belang is lever, nier en milt, snijd alle organen in de helft in de lengte, leg elk orgaan op een petrischaal of een stuk van zwarte bouw papier.
    3. Volg de procedure in stappen 2.3-2.6 om de relatieve emissie van de chemiluminescente tracer voor enige organen vast beschreven.

4. In vivo beeldvorming van de lymfeklieren

  1. Bereid 10 pi van een PBS-oplossing die 80 nmol [Ru (bpy) 3] Cl2. Bereid een waterige oplossing van (NH4) 2 Ce (NO 3) 6 in water (25 mM) tegelijkertijd.
  2. Injecteer 10 pi van de oplossing subdermaal in de achterpoot van gezonde muizen (n = 5). Als negatieve controle, injecteer de contralaterale poot met 10 pi zuivere PBS. Offer de muizen via CO 2 stikken 15 minuten na de injectie. Verwijder het vel op beide achterpoten aan de lymfe kanalen bloot aan de popliteale lymfeknopen.
  3. Stel het verwerven zoals beschreven in stap 3.4.
  4. Verwijder de popliteale lymfeknopen uit beide achterpoten, halveer ze en te spuiten met oxidatiemiddel op een petrischaal, zoals eerder beschreven (stap 3.5.3), ten behoeve van kwantificering.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De vernevelaar systeem in dienst Protocol 1 omschreven kan worden opgebouwd uit gemakkelijk verkrijgbare materialen tegen een lage kostprijs. Het is bedoeld om een inzet op afstand getriggerde sproeien van het reducerende / oxiderende stof in een bioluminescente reader (figuur 1). Ons ontwerp zorgt voor een veilig gebruik van de vernevelaar in de bioluminescentie lezer op 14 cm afstand van de lens. Geen beslaan of vervaging van de lens werd waargenomen tijdens de operati...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier hebben wij voorgesteld een technologie die in staat is optisch afbakenen weefsel via de emissie van fotonen door een chemiluminescente reporter is. In tegenstelling tot andere, meer gevestigde technologieën 4, 5, 6, 7, 8, 9, chemiluminescente reporter dit systeem gebruik van een beeldvormende sonde die niet-radioactieve...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs danken Prof. Jan Grimm en de heer Travis Shaffer voor hun nuttige discussies en de heer David Gregory voor het bewerken van het manuscript. Technische diensten van de MSK Animal Imaging Core Facility, gedeeltelijk ondersteund door NIH Cancer Center Support Grant P30CA008748-48, worden dankbaar erkend. De auteurs danken de NIH (K25 EB016673 en R21 CA191679, T.R. en 4R00CA178205-02, B.M.Z.), het MSK Center for Molecular Imaging and Nanotechnology (T.R.), de Tow Foundation (B.C.), en de National Science Foundation Integrative Graduate Education and Research Traineeship (IGERT 0965983 aan Hunter College voor B.C. en T.M.S.) voor hun genereuze steun. Het onderzoek gerapporteerd in deze publicatie werd ondersteund door financiering van de King Abdullah University of Science and Technology.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Wood part A (12.5 × 2.5 × 1.8 cm) Woodcraft131404Geknipt uit een 3/4” x 24” x 30” berken multiplexplaat
Wood part B (12.7 × 10.7 × 1.8 cm)Woodcraft131404Geknipt uit een 3/4” x 24” x 30” berken multiplexplaat
Wood part C (11 × 2.5 × 1.8 cm)Woodcraft131404Geknipt uit een 3/4” x 24” x 30” berken multiplexplaat
Schroeven (4 × 25 mm)Screwfix79939
Harmon Face Values 3 oz mini sprayerBed, Bath and Beyond
roestvrijstalen staaf (10 cm van 1/16” staal)Metals Depot Int. Inc.2192
Potlood Classic HBPapermate58592
PaperclipOffice Depot221720
luidsprekerkabelRCA Inc.AH1650SN
Energizer 9V alkalische batterijEnergizer Holdings Inc.EN22
Hitech HS-82MG Micro Servo Motor, 3.4 kg/cm uitgangsmoment bij 6VHitech RCD USA Inc.32082S
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
28 cm plastic kabelbindersGeneral Electric Inc.50725
Ductape3M Inc.3939
littleBits w1 draadlittleBits Inc.w1 draad
littleBits p1 voedinglittleBits Inc.p1 voeding
littleBits i2 schakelknoplittleBits Inc.i2 schakelknop
littleBits 011 servolittleBits Inc.011 servo
20 cm kunststof ommantelde draaddraaiklemmenFour Star Plastics71TIE8000
Tris(2,2′-bipyridyl)dichlororuthenium(II) hexahydraatSigma-Aldrich Inc.224758
Ammonium cerium(IV) nitraatSigma-Aldrich Inc.22249
IsofluoraanBaxter Healthcare1001936060
PBSSigma-AldrichPBS1
EthanolSigma-Aldrich2854
TriethylamineSigma-Aldrich Inc.T0886
WaterWater werd gezuiverd met een Milipore Mili-Q (R ≥ 18 MΩ)
Vrouwelijke naakte (outbred) muizenJackson Laboratories1929leeftijd 5 - 6 weken
Stam C57BL/6J  
NU/J mannelijke muizen op Jackson Laboratories2019leeftijd 6 – 8 weken
IVIS 200 bioluminescentielezerCaliper Live Science
Live Image 4.2 softwarePerkin-Elmer128165
MicroscoopglazenThermoScientific4951PLUS4

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Fong, Y., Giulianotti, P. C., Lewis, J., Koerkamp, B. G., Reiner, T. Imaging and Visualization in The Modern Operating Room: A Comprehensive Guide for Physicians. , Springer. (2015).
  2. Nguyen, Q. T., Tsien, R. Y. Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation - a new cutting edge. Nat. Rev. Cancer. 13 (9), 653-662 (2013).
  3. Weissleder, R., Pittet, M. J. Imaging in the era of molecular oncology. Nature. 452, 580-589 (2008).
  4. Heller, S., Zanzonico, P. Nuclear probes and intraoperative gamma cameras. Semin. Nucl. Med. 41 (3), 166-181 (2011).
  5. van Dam, G. M., et al. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-α targeting: first in-human results. Nat. Med. 17 (10), 1315-1319 (2011).
  6. Zavaleta, C. L., et al. A Raman-based endoscopic strategy for multiplexed molecular imaging. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 110 (25), E2288-E2297 (2013).
  7. Harmsen, S., Bedics, M. A., Wall, M. A., Huang, R., Detty, M. R., Kircher, M. F. Rational design of a chalcogenopyrylium-based surface-enhanced resonance Raman scattering nanoprobe with attomolar sensitivity. Nat. Commun. 6, 1-9 (2015).
  8. Thorek, D. L., et al. Positron Lymphography: Multimodal, High-Resolution, Dynamic Mapping and Resection of Lymph Nodes After Intradermal Injection of 18F-FDG. Nucl. Med. 53 (9), 1438-1445 (2012).
  9. Thorek, D. L. J., Riedl, C. C., Grimm, J. Clinical Cerenkov Luminescence Imaging of 18F-FDG. Nucl. Med. 55 (1), 95-98 (2014).
  10. Gross, S., et al. Bioluminescence imaging of myeloperoxidase activity in vivo. Nat. Med. 15 (4), 455-461 (2009).
  11. Lee, J. -J., White, A. G., Rice, D. R., Smith, B. D. In vivo imaging using polymeric nanoparticles stained with near-infrared chemiluminescent and fluorescent squaraine catenane endoperoxide. Chem. Commun. 49 (29), 3016-3018 (2013).
  12. Lee, D., et al. In vivo imaging of hydrogen peroxide with chemiluminescent nanoparticles. Nat. Mater. 6 (10), 765-769 (2007).
  13. Baumes, J. M., et al. thermally activated, near-infrared chemiluminescent dyes and dye-stained microparticles for optical imaging. Nat. Chem. 2 (12), 1025-1030 (2010).
  14. Siraj, N., et al. Fluorescence, Phosphorescence, and Chemiluminescence. Anal. Chem. 88 (1), 170-202 (2016).
  15. Hercules, D. M., Lytle, F. E. Chemiluminescence from Reduction Reactions. Am. Chem. Soc. 88 (20), 4745-4746 (1966).
  16. Kerr, E. Annihilation electrogenerated chemiluminescence of mixed metal chelates in solution: modulating emission colour by manipulating the energetics. Chem. Sci. 6, 472-479 (2015).
  17. Montalti, M., Credi, A., Prodi, L., Gandolfi, M. T. Handbook of Photochemistry 3rd Ed. , CRC Press Taylor & Francis Group. Boca Raton, FL, USA. 379-404 (2006).
  18. Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole Animal Perfusion Fixation for Rhodents. J. Vis. Exp. (65), e3564(2012).
  19. Büchel, G. E., et al. Near-infrared intraoperative chemiluminescent imaging. ChemMedChem. , (2016).
  20. Ntziachristos, V., Ripoll, J., Wang, L. V., Weissleder, R. Looking and Listening to Light: the Evolution of Whole-Body Photonic Imaging. Nat. Biotechnol. 23, 313-320 (2005).
  21. Koch, J. H., Gyarfas, E. C., Dwyer, F. P. Biological Activity of Complex Ions Mechanism of Inhibition of Acetylcholinesterase. Austral. J. Biol. Sci. 9 (3), 371-381 (1956).
  22. Juris, A., Balzani, V., Barigelletti, F., Campagna, S., Belser, P., Zelewsky, A. V. Ru(II) polypyridine complexes: photophysics, photochemistry, electrochemistry, and chemiluminescence. Coord. Chem. Rev. 84, 85-277 (1988).
  23. Knoll, J. D., Turro, C. Control and utilization of ruthenium and rhodium metal complex excited states for photoactivated cancer therapy. Coord. Chem. Rev. 282, 110-126 (2015).
  24. Haley, T. J. Pharmacology and toxicology of the rare earth elements. J. Pharm. Sci. 54 (5), 663-670 (1965).
  25. Siekierski, S., Mioduski, T., Salomon, M. IUPAC Commission on Solubility Data. Solubility Data Series. Vol 13. Scandium, Yttrium, Lanthanum, and Lanthanide Nitrates. , Pergamon Press. (1983).
  26. Reiner, T., Jantke, D., Marziale, A. N., Raba, A., Eppinger, J. Metal-Conjugated Affinity Labels: A New Concept to Create Enantioselective Artificial Metalloenzymes. ChemistryOpen. 2, 50-54 (2013).
  27. Zanarini, S., et al. Synthesis and Electrochemiluminescence of a Ru(bpy)3-Labeled Coupling Adduct Produced on a Self-Assembled Monolayer. J. Phys. Chem. C. 112 (8), 2949-2957 (2008).
  28. Liu, R., Lv, Y., Hou, X., Yang, L., Mester, Z. Protein Quantitation Using Ru-NHS Ester Tagging and Isotope Dilution High-Pressure Liquid Chromatography-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Determination. Anal. Chem. 84 (6), 2769-2775 (2012).
  29. Jantke, D., et al. Synthetic strategies for efficient conjugation of organometallic complexes with pendant protein reactive markers. J. Organomet. Chem. 744, 82-91 (2013).
  30. Aoki, Y., et al. An experimental xenograft mouse model of diffuse pontine glioma designed for therapeutic testing. J Neurooncol. 108 (1), 29-35 (2012).
  31. Forster, R. J., Bertoncello, P., Keyes, T. E. Electrogenerated Chemiluminescence. Annual Rev. Anal. Chem. 2, 359-385 (2009).
  32. Connell, T. U., James, J. L., White, A. R., Donnelly, P. S. Protein Labelling with Versatile Phosphorescent Metal Complexes for Live Cell Luminescence Imaging. Chem. Eur. J. 21 (40), 14146-14155 (2015).
  33. Zhou, X., et al. Synthesis, labeling and bioanalytical applications of a tris(2,2′-bipyridyl)ruthenium(II)-based electrochemiluminescence probe. Nat. Protoc. 9 (5), 1146-1159 (2014).
  34. Bœuf, G., et al. Encapsulated Ruthenium(II) Complexes in Biocompatible Poly(d,l-lactide-co-glycolide) Nanoparticles for Application in Photodynamic Therapy. ChemPlusChem. 79 (1), 171-180 (2014).
  35. Loizidou, M., Seifalian, A. M. Nanotechnology and its applications in surgery. Brit. J. Surgery. 97 (4), 463-465 (2010).
  36. Barry, N. P. E., Sadler, P. J. Challenges for Metals in Medicine: How Nanotechnology May Help To Shape the Future. ACS Nano. 7, 5654-5659 (2013).
  37. Hasan, K., Bansal, A. K., Samuel, I. D. W., Roldán-Carmona, C., Bolink, H. J., Zysman-Colman, E. Tuning the Emission of Cationic Iridium (III) Complexes Towards the Red Through Methoxy Substitution of the Cyclometalating Ligand. Nat.Sci. Rep. 5, 1-15 (2015).
  38. Truong, J., et al. Chemiluminescence detection with water-soluble iridium(III) complexes containing a sulfonate-functionalised ancillary ligand. Analyst. 139 (22), 6028-6035 (2014).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Chemiluminescente beeldvormingruthenium reporternebulizersysteemsignaal ruisverhoudingbioluminescentie lezerin vivo beeldvormingtris bipyridine rutheniumammoniumceriumnitraattriethylamine oplossingminimale detecteerbare concentratie

Gerelateerde artikelen