Диффузный оптической спектроскопии для количественной оценки острой токсичности ионизирующей радиации, индуцированный кожи с помощью модели мыши

Общей целью этого метода диффузной оптической спектроскопии является разработка количественного биомаркера для описания острой радиационно-индуцированной эритемы. Этот метод может быть использован в области лучевой терапии в качестве прогностического биомаркера для выявления пациентов с риском тяжелой радиационной токсичности кожи. Таким образом, основное преимущество этого метода заключается в том, что он обеспечивает объективную и систематическую метрику для количественной оценки радиационной токсичности кожи.

Я продемонстрирую технику диффузной оптической спектроскопии, а Элина, исследователь из лаборатории Лу, будет работать с мышами. Включите электронику и дайте системе загрузиться. Затем выключите все люминесцентные лампы в комнате и расположите лампы накаливания на расстоянии от измерительного прибора, чтобы обеспечить некоторое рабочее освещение.

Далее настройте прибор для снятия мерок с кожи мыши. Параметры сигнала задайте следующим образом. Установите время сбора данных равным 25 миллисекундам, установите средние значения сигнала равными 25 и установите ширину фильтра товарного вагона равной единице.

Эти параметры обеспечивают разумный баланс между временем регистрации и соотношением сигнал/шум. Затем, используя специально запрограммированное программное обеспечение для сбора данных, автоматически получите фоновое считывание при выключенном светодиоде. Затем получите показания с диффузным отражением на двух расстояниях разделения детектора источника.

Возьмем одно измерение на 260 мкм, а второе на 520 мкм. Время захвата в сумме должно составлять около двух секунд. После обезболивания мыши переместите ее в стерилизованную зону зондирования DOS.

Положите его на бок и прикрепите его морду к носовому конусу, подающему 2% изофлуран для поддержания анестезии. Теперь простерилизуйте зонд с помощью 70% этанола, но не пытайтесь стерилизовать кожу. Аккуратно приложите стерилизованный зонд к коже боковой области.

Не нажимайте слишком сильно, так как местная сосудистая сеть не должна рассеиваться под давлением зонда. Удерживая зонд, получите данные об отражении на площади в два сантиметра квадратного поля, подлежащего облучению. Собирайте данные в виде пяти точек, как на кубике.

Поддерживайте постоянную схему и давление измерения при всех последующих измерениях. После проведения измерений поместите мышь в клетку для восстановления. Пока мышь восстанавливается, повторите процедуру на следующей мыши.

Эта процедура подбирается с учетом имеющегося облучателя. При необходимости подправьте его, чтобы облучать небольшой участок кожи. После обезболивания мыши аккуратно ущипните немного кожи на ее боку и примотайте растянутую кожу скотчем, чтобы образовался лоскут.

Затем поместите мышь на столик из плексигласа и накройте ее корпус специальным свинцовым приспособлением. Используйте свинцовый ящик, доступный с двух сторон и имеющий окно для облучаемой кожи. Затем протяните лоскут кожи через кондуктор и прикрепите лоскут к сцене.

Если мышь не обездвижена приспособлением, сделайте ей инъекцию обезболивающего. Затем поместите столик с приспособлением и мышкой в облучатель. Рассчитайте необходимую дозу облучения.

Например, источник рентгеновского излучения с пиковым напряжением 160 киловольт, расположенный на расстоянии 11 сантиметров, будет адекватно облучать кожу, работающую с силой 6,3 миллиампер, в течение 2,5 минут. Затем введите рассчитанную дозу. После введения дозы животное верните его в клетку для восстановления.

После выхода из анестезии верните мышь в ее обычную общую клетку. Мышей облучали и измеряли в соответствии с описанием. Перед облучением были получены исходные спектры с разделением источников 260 микрон на атимической модели кожи мыши.

Толстая зеленая линия показывает математическое соответствие тонкой синей линии. По сравнению с измерениями, сделанными через шесть дней после облучения 40 Грей, наблюдались различия в спектральной форме между 550 и 600 нанометрами, вероятно, из-за увеличения оксигенированного гемоглобина. Также наблюдается небольшое увеличение абсолютной отражательной способности, которое может быть связано с увеличением рассеивающей способности тканей.

Подогнанные данные возвращают количественные оптические биомаркеры, которые можно отслеживать в зависимости от времени после облучения. Например, измерения насыщения тканей кислородом постепенно увеличивались после облучения. Эти количественные данные коррелировали с визуальной степенью токсичности кожи, которая также постепенно увеличивалась после облучения.

После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как использовать диффузную оптическую спектроскопию для количественной оценки радиационной токсичности кожи. После освоения этой техники ее можно выполнить за две-три минуты, если она выполнена правильно. При попытке выполнения этой процедуры важно осторожно надавливать на зонд DOS, чтобы избежать рассеивания сосудистой сети.

Этот метод может быть использован в области лучевой терапии в качестве способа связывания физиологических параметров при описании нормальной реакции тканей на излучение.