Name: Avaliação da hipóxia tumoral: imagens de oxigênio 3D in vivo por ressonância paramagnética eletrônica (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: Aprenda a avaliar hipóxia tumoral usando ressonância paramagnética eletrônica de pulso com o imager JIVA-25 em modelos murinos. Este método permite mapeamento 3D não invasivo de oxigênio em tempo real para oncologia.

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<meta charset="utf8"></head><body>Imagens pré-clínicas dos níveis de oxigênio do tumor usando EPRI e ultrassom

<table><tbody><tr><td>aqua pro injectione</td><td>Polpharma</td><td></td> <td>1280610-ArbuzGUI</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>O2M</td> <td>Technologies-acessível</td> <td>no repositório github</td></tr><tr><td>fosfato dissódico</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td></td>799280115-Dulbecco</tr><tr><td>&prime; s Águia Modificada&prime; s Glicose média - alta</td><td>Merck Life Science</td><td>D5648</td><td>4500 mg/L glicose e L-glutamina</td></tr><tr><td>soro fetal bovino&nbsp;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td> fio <td>de</td> pesca <td>10500064</td></tr> <tr><td></td><td>Good Fish</td><td>A-55A-035</td><td>Marcador de posição dos EUA - 0,35 mm</td></tr><tr><td>Geltrex</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td>A1413302</td><td>fator de crescimento reduzido matriz de membrana basal</td></tr><tr><td>ibGUI</td><td>O2M Technologies-acessível</td><td></td> <td>no repositório github</td></tr><tr><td>injectio natrii chlorati isotonica</td><td>Polpharma</td><td>itens múltiplos foram usados</td> agulhas de insulina <td>9 mg/mL</td></tr><tr><td>29 G&nbsp;</td>Foram <td>utilizados vários itens</td> da <td>Becton, Dickinson and Company</td> <td>-</td></tr> <tr><td>Jiva 25</td><td>O2M Technologies</td> <td>-</td> <td>EPROI</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td> <td>-</td> <td>versão R2021b</td></tr><tr><td>penicilina-estreptomicina</td><td>Merck Life Science</td><td>P4333</td><td>com 10.000 unidades de penicilina e 10 mg de estreptomicina/mL</td></tr> de <tr><td>cloreto de potássio</td><td>POCH S.A.</td>di-hidrogenofosfato <td>de</td> <td>739740114-potássio</td></tr> <tr><td></td><td>POCH S.A.</td><td></td><td>742020112-ProcessGUI</td></tr> <tr><td></td><td>O2M</td> <td>Technologies-acessível</td> <td>no repositório github</td></tr><tr><td>PTFE tubing&nbsp;</td><td>Cole Palmer Instrument Co</td><td>06412-11-cloreto</td> <td>de</td></tr> <tr><td>sódio</td><td>POCH SA</td><td></td><td></td></tr> 794121116-SpecMan4EPR <tr><td></td><td>FEMI</td> <td>Instruments-versão</td> <td>3.4 CS 64bit</td></tr><tr><td>Surflash I.V. Cateter</td><td>Terumo</td><td>SR*FF2419</td><td>tamanho: 24G x &frac34; "</td></tr><tr><td>fita</td><td>3M&nbsp;</td><td>foram usados vários itens</td><td>micropore</td></tr><tr><td>Tripsina-EDTA&nbsp;</td><td>Gibco, Thermo Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>25200072-Ultrasonografia</td><td></td> <td>Telemed-Anatomical</td> <td>US</td></tr><tr><td>US gel</td><td>KONIX</td><td>NUG-0019-Vetflurane</td><td></td></tr> <tr><td></td><td>Virbac</td><td>137317</td><td>1000 mg/g</td></tr><tr><td>Vevo F2</td><td>FujiFilms, Visual Sonics-B-mode</td><td></td> <td>e Doppler</td></tr><tr><td>vinil polissiloxano argila dental&nbsp;</td><td>Vários itens 3M ESPE</td><td>foram usados</td><td>-</td></tr></tbody></table>

avaliação da hipóxia tumoral: imagens de oxigênio 3d in vivo por ressonância paramagnética eletrônica 

Tumor Hypoxia Assessment: In Vivo 3D Oxygen Imaging Through Electron Paramagnetic Resonance

Um corte transversal representativo da imagem ultrassonográfica de um tumor LN229 crescendo no coxim adiposo intraescapular, juntamente com a vasculatura, é mostrado na Figura 5. Alguma vasculatura é vista fora da borda do tumor. Inesperadamente, a porcentagem de volume da vasculatura tumoral não diminuiu e permaneceu estável com o crescimento tumoral.
Conforme descrito na Figura 2, a etapa 2 envolve a imobilização do mouse na cama co...

Avaliação da hipóxia tumoral: imagens de oxigênio 3D in vivo por ressonância paramagnética eletrônica 

The precise and real-time measurement of oxygen partial pressure (pO2) brings valuable information in many pathologies, including cancer. Low tumor pO2 ...

Estamos analisando o microambiente tumoral e o papel da hipóxia no desenvolvimento do tumor em resposta à terapia. A hipóxia é crucial não apenas no câncer, mas também em muitas outras patologias, como distúrbios cardíacos ou neurológicos. Nosso objetivo é determinar quantitativamente os níveis de oxigênio em tecidos de animais vivos no contexto de diferentes tratamentos anticancerígenos e vários modelos tumorais pré-clínicos.Várias técnicas em APR são aplicadas em oximetria, incluindo onda contínua, pulso ou varredura rápida. No entanto, o gerador de imagens de pulso pré-clínico, JIVA-25, permite um mapeamento 3D de oxigênio de corpo inteiro com resolução espacial e de oxigênio precisa e alta. As imagens são consultadas em minutos e podem ser adquiridas ao longo de vários dias, correspondendo a alterações fisiológicas no tecido, PO2, e também possibilitam mudanças no tempo.Um dos maiores desafios da ressonância magnética eletrônica é a falta de referência anatômica. Em muitos laboratórios, a ressonância magnética ou a tomografia computadorizada são usadas para adquirir características anatômicas importantes. No entanto, a desvantagem é o alto custo e a necessidade de mover o animal.Para resolver esses problemas, propomos o uso do ultrassom como modalidades fáceis de usar, portáteis e econômicas. Nossos resultados mostram a viabilidade da fusão de imagens ultrassônicas e EPR, o que abre a possibilidade de comparar imagens funcionais e atômicas em diferentes momentos. Por exemplo, os mapas de oxigênio EPR podem ser registrados com anatomia tecidual ultrassonográfica, rede vascular ou perfusão tecidual usando microbolhas como agente de contraste.Essa tecnologia nos ajuda a descobrir regiões de hipóxia dentro de tumores e projetar a pintura de dose em radioterapia. Também permite avaliar a eficiência de tratamentos anti-hipóxia, como microbolhas de oxigênio. O mapeamento de oxigênio também pode ser usado como um marcador para a eficiência da terapia no estágio inicial do tratamento e classificação apropriada do paciente para o tratamento.Para começar, prenda o camundongo anestesiado inoculado com tumor no leito do animal. Administre um mililitro de solução salina fisiológica por via subcutânea ao camundongo para manter a hidratação. Use um sensor de travesseiro respiratório e um termômetro de superfície usando argila dental de polissiloxano vinílico para monitorar a frequência cardíaca e a temperatura do animal.Insira o tubo de politetrafluoretileno por via intraperitoneal para administração da sonda de rotação e prenda a cânula usando argila dentária de polissiloxano vinílico para evitar que ela se desloque da cavidade abdominal. Em seguida, insira um cateter de urina para coletar a sonda de rotação excretada. Para imagens anatômicas de ultrassom, gire o mouse dentro da cama do animal e proteja sua posição usando argila dentária de vinil polissiloxano.Transfira o animal para uma mesa controlada por 3D antes da medição da ressonância paramagnética eletrônica. Confirme se o animal está seguro e não está em contato com a plataforma de aquecimento. Fixe a posição do suporte da cama em três dimensões para evitar a rotação, especialmente no plano XZ ou sagital, o que é essencial para um registro preciso.Em seguida, usando um fio de pesca de 0,35 milímetro na fita, coloque um marcador de posição no suporte da cama para marcar o início do ressonador. Realize imagens em modo B manualmente com um passo de um milímetro nas direções axial e sagital em direção ao eixo Y. Visualize a estrutura do tumor usando parâmetros específicos para a frequência do transdutor.Após a ultrassonografia anatômica, transfira o camundongo imobilizado no leito do animal imediatamente para a ressonância paramagnética eletrônica ou o gerador de imagens EPR. Mantenha cuidadosamente a posição do leito do animal para minimizar as rotações dentro do ressonador. Reconecte a sonda de temperatura para garantir o monitoramento contínuo da temperatura do animal, alinhando-a com a temperatura interna do ressonador.No software do espectrômetro EPR, ajuste o ressonador com a roda de sintonia para centralizar a frequência em torno de 725 megahertz. Para otimizar a potência do micro-ondas, ajuste a atenuação de 20 a três decibéis até atingir um pico de 60 nanossegundos. Ajuste o instrumento para centralizar o decaimento de indução livre de fiduciais colocados dentro do leito do animal dentro do campo magnético e fase-o de acordo.Em seguida, administre 100 microlitros de OXO 71 por via intraperitoneal através da cânula previamente inserida, seguido de lavagem com 50 a 100 microlitros de solução salina. Use uma sequência Q programada para adquirir medições com parâmetros específicos, incluindo tempos de relaxamento T1 e T2, eco de spin de elétrons 3D para imagens fiduciais e eco de spin de elétrons de recuperação de inversão 4D para imagens do animal. Após a imagem, realize a análise dos dados e visualize a máscara tumoral dentro do mapa de pressão parcial de oxigênio do camundongo e exporte os valores para cada voxel.O corte transversal do ultrassom mostrou o tumor LN 229 crescendo no coxim adiposo intraescapular com vasculatura dentro e fora do limite do tumor. As imagens do modo B da ultrassonografia tumoral forneceram uma referência anatômica, mostrando a superfície do tumor e os marcadores de alinhamento com EPR-OI. Imagens transversais do mapa 3D de pressão parcial de oxigênio exibiram notável heterogeneidade do nível de oxigênio, com mais áreas hipóxicas dentro do tumor e um marcador fiducial altamente hipóxico na parte inferior da imagem.As imagens de tumores em tamanhos variados demonstraram que tumores maiores continham mais voxels, enquanto o menor tumor mostrou um mapa de pressão parcial de oxigênio abaixo do ideal devido à concentração insuficiente da sonda de spin.

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Research

JoVE Journal

Cancer Research

Pesquisa sobre o Câncer

Este protocolo descreve um método para escala mícron imagem tridimensional da concentração de oxigênio no ambiente imediato de células vivas por microscopia eletrônica de spin ressonância.

Ressonância paramagnética eletrônica Micro-imagem das Espécies ao vivo para o Mapeamento de oxigênio

Imagem de bioluminescência de hipóxia induzida a atividade do fator-1α é aplicada para monitorar o desenvolvimento hipóxia intracraniana tumor em um câncer de mama modelo de cérebro de rato metástase.

Na imagem de bioluminescência vivo Tumor de mama Dynamics Hipóxia metástase do cancro cerebral em um modelo de rato

Aqui nós descrevemos um método para visualizar diretamente hipóxia tecidual microrregional no córtex do...

Detecção de hipóxia microrregional no Cortex Cerebral mouse por imagem de dois fótons de fluorescência endógena NADH

Este manuscrito descreve o desenvolvimento de um modelo animal que permite testar diretamente os efeitos da hipóxia tumoral na metástase e decifrar os mecanismos de sua ação. Embora os experimentos descritos aqui se concentrem no sarcoma de Ewing, uma abordagem semelhante pode ser aplicada a outros tipos de tumores.

No modelo in vivo para o ensaio do efeito de hipoxia em metástase tumoral

Baixo-campo (L-band, 1.2 GHz) ressonância paramagnética electrónica utilizando sondas de nitroxyl e trityl solúveis é demonstrada para avaliação dos parâmetros fisiologicamente importantes no microambiente do tumor em modelos do rato do cancro da mama.

Na Vivo Avaliação de EPR de pH, pO2, Status Redox e as concentrações de fosfato e glutationa no microambiente do Tumor

O protocolo descreve a geração de spheróides de alto rendimento para bioimpressão usando a análise multi-paramétrica de sua oxigenação e morte celular em um microscópio padrão de fluorescência. Essa abordagem pode ser aplicada para controlar a viabilidade dos esferoides e realizar a padronização, o que é importante na modelagem do tecido 3D, microambiente tumoral e biofabricação (micro)tecido bem sucedida.

Biofabricção assistida por microscopia de oxigênio acessível de esferoides multicelulares

Aqui, apresentamos um protocolo para criar xenoenxertos de carcinoma hepatocelular ortotópico com e sem ligadura da artéria hepática e realizamos tomografia por emissão de pósitrons (PET) não invasiva de hipóxia tumoral usando [18 F]Fluoromisonidazol ([18 F]FMISO) e [18 F]Fluorodesoxiglicose ([18F]FDG).

Imagem PET/MR não invasiva em um modelo ortotópico de carcinoma hepatocelular em camundongo

Aqui, apresentamos um protocolo para realizar a Imagem Optoacústica Sensível ao Oxigênio – Imagem Optoacústica Aprimorada por Contraste Dinâmico (OS-DCE OAI) para avaliação de modelos pré-clínicos de câncer e cicatrização de feridas. O OAI pode imagear oxi- e desoxihemoglobina, mapeando a oxigenação dos tecidos. O DC-OAI pode imagear a farmacocinética de um agente de contraste exógeno, mapeando assim a perfusão vascular.

Avaliações de Oxigenação e Perfusão Vascular em Modelos Pré-clínicos de Câncer e Cicatrização de Feridas Usando OS-DCE OAI

Este protocolo descreve um método de imagem residente tumor infiltrando T CD8 células rotulado com anticorpos fluorescente acoplados dentro de fatias de tumor de pulmão humano. Esta técnica permite análises em tempo real de migração de células T CD8 usando microscopia confocal.

Ex Vivo Imagem de linfócitos de T CD8 residente no Tumor de pulmão humano fatias utilizando microscopia Confocal

Descreveremos um protocolo para pré-clínicos em vivo rastreamento de metástases. É baseado em um repórter de radionuclídeos-fluorescência combinando o symporter de iodeto de sódio, detectado pelo não-invasiva [18F] tetrafluoroborate-animal de estimação e uma proteína fluorescente para confirmação simplificada ex vivo . O método é aplicável para pré-clínicos na vivo celular rastreamento além da biologia do tumor.

Radionuclídeo-fluorescência Gene do repórter de imagem para controlar a progressão do Tumor em modelos de roedores Tumor

Aprenda a avaliar hipóxia tumoral usando ressonância paramagnética eletrônica de pulso com o imager JIVA-25 em modelos murinos. Este método permite mapeamento 3D não invasivo de oxigênio em tempo real para oncologia.

Avaliação da hipóxia tumoral: imagens de oxigênio 3D in vivo por ressonância paramagnética eletrônica

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