Name: In vivo 19 F MRI para Rastreamento celular (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-25T21:10:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Aprenda a rastrear células marcadas com 19F em camundongos usando ressonância magnética in vivo. Este protocolo permite quantificar células em tempo real para estudos de terapia celular.

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Gostaríamos de reconhecer Nadine Henn e Arend Heerschap por sua valiosa ajuda. Este trabalho foi financiado pelo Instituto Holandês de Medicina Regenerativa (NIRM, FES0908), o ENCITE programa FP7 da União Europeia (HEALTH-F5-2008-201842) e TargetBraIn (HEALTH-F2-2012-279017), uma bolsa da Fundação Volkswagen ( I/83 443), a Organização Holandesa para Pesquisa Científica (VENI 700.10.409 e Vidi 917.76.363), ERC (Advanced Grant 269019) e Radboud University Nijmegen Medical Centre (AGIKO-2008-2-4).

<ol><li>Srinivas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+of+cellular+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Imaging of cellular therapies.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 62, 1080-1093 (2010).</li>
<li>de Vries, I. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+tracking+of+dendritic+cells+in+melanoma+patients+for+monitoring+of+cellular+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance tracking of dendritic cells in melanoma patients for monitoring of cellular therapy.</a> Nat. Biotechnol. 23, 1407-1413 (2005).</li>
<li>Srinivas, M., Heerschap, A., Ahrens, E. T., Figdor, C. G., de Vries, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+for+quantitative+in+vivo+cell+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">MRI for quantitative in vivo cell tracking.</a> Trends Biotechnol. 28, 363-370 (2010).</li>
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<li>Stoll, G., Basse-Lusebrink, T., Weise, G., Jakob, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+of+inflammation+using+19F-magnetic+resonance+imaging+and+perfluorocarbons%5BTitle%5D)+AND+%22Wires+Nanomed.+Nanobiol%22%5BJournal%5D)">Visualization of inflammation using 19F-magnetic resonance imaging and perfluorocarbons.</a> Wires Nanomed. Nanobiol. 4, 438-447 (2012).</li>
<li>Srinivas, M., Boehm-Sturm, P., Figdor, C. G., de Vries, I. J., Hoehn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Labeling+cells+for+in+vivo+tracking+using+%2819%29F%5BTitle%5D)+AND+%22MRI.+Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Labeling cells for in vivo tracking using (19)F.</a> MRI. Biomaterials. 33, 8830-8840 (2012).</li>
<li>Ahrens, E. T., Flores, R., Xu, H., Morel, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+platform+for+tracking+immunotherapeutic+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging platform for tracking immunotherapeutic cells.</a> Nat. Biotechnol. 23, 983-987 (2005).</li>
<li>Srinivas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Customizable%2C+multi-functional+fluorocarbon+nanoparticles+for+quantitative+in+vivo+imaging+using+19F+MRI+and+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Customizable, multi-functional fluorocarbon nanoparticles for quantitative in vivo imaging using 19F MRI and optical imaging.</a> Biomaterials. 31, 7070-7077 (2010).</li>
<li>Boehm-Sturm, P., Mengler, L., Wecker, S., Hoehn, M., Kallur, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+tracking+of+human+neural+stem+cells+with+19F+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">In vivo tracking of human neural stem cells with 19F magnetic resonance imaging.</a> PLoS One. 6, e29040(2011).</li>
<li>Srinivas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+cytometry+of+antigen-specific+t+cells+using+%2819%29F%5BTitle%5D)+AND+%22MRI.+Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">In vivo cytometry of antigen-specific t cells using (19)F.</a> MRI. Magn. Reson. Med. , (2009).</li>
<li>Srinivas, M., Morel, P. A., Ernst, L. A., Laidlaw, D. H., Ahrens, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorine-19+MRI+for+visualization+and+quantification+of+cell+migration+in+a+diabetes+model%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Fluorine-19 MRI for visualization and quantification of cell migration in a diabetes model.</a> Magn. Reson. Med. 58, 725-734 (2007).</li>
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<li>Insko, E. K., Bolinger, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+the+Radiofrequency+Field%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Magn.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">Mapping of the Radiofrequency Field.</a> J. Magn. Res. A. 103, 82-85 (1993).</li>
<li>Haacke, E. M., Brown, R. W., Thompson, M. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHaacke%2C+EM+%22Magnetic+resonance+imaging%3A+physical+principles+and+sequence+design%22">Magnetic resonance imaging: physical principles and sequence design</a>. , Wiley. (1999).</li>
<li>Scheffler, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pictorial+description+of+steady-states+in+rapid+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Concepts+Magn.+Res%22%5BJournal%5D)">A pictorial description of steady-states in rapid magnetic resonance imaging.</a> Concepts Magn. Res. 11, 291-304 (1999).</li>
<li>Firbank, M. J., Coulthard, A., Harrison, R. M., Williams, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+two+methods+for+measuring+the+signal+to+noise+ratio+on+MR+images%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">A comparison of two methods for measuring the signal to noise ratio on MR images.</a> Phys. Med. Biol. 44, 261-264 (1999).</li>
<li>de Chickera, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Labelling+dendritic+cells+with+SPIO+has+implications+for+their+subsequent+in+vivo+migration+as+assessed+with+cellular+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Contrast+Media+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Labelling dendritic cells with SPIO has implications for their subsequent in vivo migration as assessed with cellular MRI.</a> Contrast Media Mol. Imaging. 6, 314-327 (2011).</li>
</ol>

Os autores não têm conflitos de interesses para divulgar.

O protocolo descrito aqui descreve o procedimento geral para a in vivo 19 de rastreamento de células F ressonância magnética. Apesar do método de co-incubação descritas, existem vários protocolos diferentes para a marcação das células com um agente de F 19. No entanto, a co-incubação é mais frequentemente utilizado e pode ser optimizado adicional, por exemplo, por adição de agentes de transfecção 6. O protocolo de marcação celular real dependerá do tipo de célula. Apena...

Em rastreamento celular vivo é essencial para a otimização e monitoramento de terapias celulares 1. Devido à sua natureza não-invasiva, a imagem oferece excelentes oportunidades para monitorar as células in vivo. Imagem por Ressonância Magnética (MRI) é independente da radiação ionizante e permite uma resolução de imagem superior e contraste intrínseco dos tecidos moles. Rastreamento de células baseado em MRI já foi utilizada clinicamente para seguir as células dendríticas em pacientes com melanoma, 2. IRM clínica convencional é realizada sobre o núcleo 1 H, presentes na água celular em tecidos. Também é possível realizar a RM em outros núcleos activos, tais como 13 C, 19 F e 23 de Na. No entanto, apenas 19 F RM tem sido aplicado com sucesso no rastreamento de células in vivo, uma vez que oferece a mais alta sensibilidade após 1 H. A ausência de MRI-detectável endógena 19 M nos tecidos permite alta seletividade sinal para odetecção de agentes de contraste exógenos, 19 F e permite a quantificação da concentração de flúor directamente a partir dos dados de imagem. Para uma discussão detalhada em 19 de F MRI, consulte 3-5. Uma questão fundamental com 19 M MRI é a necessidade de desenvolver e otimizar os rótulos de células 19 f adequado, apesar de vários rótulos foram desenvolvidos, com uma tendência para os agentes multimodais 6. O protocolo aqui descrito é baseado em estudos realizados por nossos grupos de 7-9, incluindo os primeiros artigos que descreviam in vivo quantitativa 19 célula baseada em ressonância magnética F rastreamento 10,11. O procedimento geral de rastreamento de células utilizando 19F MRI está sumariado na Figura 1. Nós descrevemos um protocolo geral para a rotulagem e de imagem de células dendríticas (DCs), utilizando um agente de contraste perfluorocarbono custom-made 8. O protocolo de imagem é geralmente aplicável a diferentes tipos de células, as etiquetas e os modelos animais. Otipo de célula animal e modelo descrito aqui só deve ser tomada como um exemplo, e, portanto, nós não fornecemos detalhes sobre o isolamento de células e rotulagem, mas sim concentrar-se no protocolo de imagem. Modificações serão necessárias para cada rótulo, tipo de célula, o modelo animal, e configuração de imagem, e estes podem ser encontrados na literatura ou podem precisar de ser otimizada pelos pesquisadores. Algumas modificações comuns estão incluídas na discussão.

<table><tbody><tr><td colspan="4">REAGENTS</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>MFCD00131855</td><td></td></tr><tr><td>TFA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>76-05-1</td><td></td></tr><tr><td>Cetamina (Ketavet)</td><td>Pfizer</td><td>778-551</td><td></td></tr><tr><td>Xilazina (Rompun)</td><td>Bayer</td><td>QN05 cm92</td><td></td></tr><tr><td>Oftosana </td><td>Produlab Pharma</td><td>2702</td><td>pomada para os olhos</td></tr><tr><td colspan="4">Nome do material </td></tr><tr><td>scanner de ressonância magnética</td><td>Espectrômetro Bruker Biospec</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NMR</td><td>Bruker Biospec</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

in vivo 19 f mri para rastreamento celular

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19 F MRI permite o acompanhamento quantitativo de células sem o uso de radiação ionizante. É uma técnica não-invasiva, que pode ser aplicado aos seres humanos. Aqui, nós descrevemos um protocolo geral para marcação celular, imagem e processamento de imagem. A técnica é aplicável a vários tipos de células e modelos animais, embora aqui nos concentramos em um modelo típico do mouse para rastrear células do sistema imunológico murino. As questões mais importantes para a rotulagem de células são descritos, uma vez que estes são relevantes para todos os modelos. Do mesmo modo, os principais parâmetros de imagem são listados, embora os pormenores irão variar dependendo do sistema de ressonância magnética e a configuração do indivíduo. Finalmente, incluímos um protocolo de processamento de imagem para quantificação. Variações para esta e outras partes do protocolo, são avaliados na seção Discussão. Com base no procedimento detalhado descrito aqui, o usuário terá de adaptar o protocolo para cada tipo específico de célula, etiqueta de pilha, modelo animal, e configuração de imagem. Note-se que o protocolo também pode ser adaptado para uso humano, desde que sejam satisfeitas as restrições clínicos.

Aqui mostramos os resultados típicos para um protocolo que envolve a transferência de 19 células marcadas F-homing a um nodo de drenagem linfática. Figura 2 mostra um espectro de RMN de 19F de 10 6 células marcadas, utilizando uma referência de TFA. A estrutura de imagem foi realizada como descrito no protocolo (Figura 3). Para a imagem in vivo em, utilizou-se uma referência que consiste de um cilindro selado da mesma etiqueta utilizada para as ...

Nós descrevemos um protocolo geral para no rastreamento de células in vivo utilizando ressonância magnética em um modelo de rato com ex vivo células marcadas. Um protocolo típico para a marcação de células, o processamento de aquisição de imagem e a quantificação é incluído.

In vivo 19 F MRI para Rastreamento celular

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

O objetivo geral deste procedimento é obter imagens e quantificar o número de células marcadas com 19 F in vivo usando 19 FMRI. Isso pode ser feito em um ambiente clínico ou pré-clínico. Isso é feito primeiro marcando as células com um agente 19 F adequado.Na maioria das vezes, isso é feito ex vivo. O segundo passo é quantificar o conteúdo de 19 F por célula, o que pode ser feito usando 19 F e MR com uma referência conhecida. Presume-se que o teor de 19 F por célula permaneça constante durante o experimento, caso contrário, devem ser calculados fatores de correção.Em seguida, o sujeito é fotografado in vivo usando um H e 19 FMRI para localizar as células marcadas transferidas. Uma referência conhecida e parâmetros de imagem apropriados são essenciais para a quantificação a partir dos dados da imagem. A etapa final é processar os dados da imagem para calcular o número de células.A histologia ex vivo ou outras técnicas podem ser usadas para corroborar os dados sempre que possível. Em última análise, 19 FMRI para rastreamento celular in vivo pode ser usado para estudar as células transferidas em termos de sua localização e números ao longo do período de tempo relevante, dadas certas s

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Para a avaliação de terapias com células-tronco é importante não invasiva track as células injetadas in vivo. Este vídeo irá mostrar-lhe como rotular as células-tronco mesenquimais e embrionárias com óxido de ferro agentes de contraste com base in vivo para posterior ressonância magnética in vivo.

Rotulagem e hESCs hMSCs com óxido de ferro nanopartículas para Não-invasiva em Rastreamento vivo com ressonância magnética

Este trabalho descreve os procedimentos básicos de pequenos animais não-invasivo de MRI e...

Não invasivo In Vivo Pequenos Animais MRI e MRS: Basic procedimentos experimentais

Rastreamento de células usando MRI ganhou notável atenção nos últimos anos. Este protocolo descreve a marcação das células dendríticas com flúor...

Monitoramento da Migração de Células dendríticas usando<sup&gt; 19</sup&gt; F /<sup&gt; 1</sup&gt; H Ressonância Magnética

A natureza das interações entre células tronco e progenitoras hematopoéticas (hspCs) e nichos de medula óssea é pouco compreendido. Modificações de hardware personalizado e um protocolo de aquisição multi-passo permite o uso de dois fótons e microscopia confocal a imagem ex vivo hspCs rotulados hospedados dentro de áreas da medula óssea, as interações de rastreamento e movimento.

In Vivo Rastreamento 4-Dimensional de tronco hematopoéticas e células progenitoras em adultos mouse na calota craniana de Medula Óssea

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Acompanhando Rato Medula Óssea monócitos<em&gt; In Vivo</em

É descrito um protocolo robusto para monitorar as populações neurais por vídeo-microscopia de lapso de tempo seguido baseado em software de pós-processamento. Este método representa uma ferramenta poderosa para identificar os eventos biológicos em uma população selecionada durante as experiências de imagens ao vivo.

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