Summary

Nichtinvasive In Vivo Small Animal MRI und MRS: Basic Experimentelle Verfahren

Published: October 20, 2009
doi:

Summary

Diese Arbeit beschreibt die grundlegenden Verfahren der nichtinvasiven Kleintier-MRT und MRS<em> In vivo</em>.

Abstract

Kleintier-Magnet-Resonanz-(MR-) Forschung als ein wichtiges Element der modernen biomedizinischen Forschung aufgrund ihrer nicht-invasive Natur und den Reichtum der biologischen Informationen, die sie bietet entstanden. MR benötigt keine ionisierende Strahlung und kann nicht-invasiv eine höhere Auflösung und bessere Signal-Rausch-Verhältnis im Vergleich zu anderen tomographischen oder spektroskopischen Modalitäten. In diesem Protokoll werden wir uns auf kleine Tier MR-Bildgebung und MR-Spektroskopie (MRI / MRS) Fokus auf nicht-invasiv zu erwerben Entspannung gewichteten<sup> 1</sup> H Bilder von Maus und zu erhalten<sup> 31</sup> P-Spektren der Maus Muskel. Diese Arbeit wird nicht versucht, jeden Aspekt des Kleintier-MRT / MRS decken, sondern eine Einführung in grundlegende Verfahren der Maus MRI / MRS Experimente. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es Forschern der grundlegenden Verfahren für informieren<em> In vivo</em> MR-Experimente auf kleine Tiere. Das Ziel ist ein besseres Verständnis der grundlegenden experimentellen Verfahren bereitzustellen, um den Forschern neu auf dem MR-Feld besser planen für Nicht-MR-Komponenten ihres Studiums, so dass beide MR-und Nicht-MR Verfahren nahtlos integriert sind.

Protocol

Teil 1: Magnet Sicherheit Beide MRT und MRS mit einem starken Magnetfeld, dass äußerste Vorsicht erfordert. Zum Beispiel hat der 4,7 T Instrument, das wir für die vorliegende Arbeit verwendet ein Magnetfeld rund 90.000-mal das Erdmagnetfeld. Die hohe magnetische Feld ist immer auf, auch wenn die MR-Scanner nicht benutzt wird. Alle metallischen Gegenstand in Berührung mit einem derart hohen Magnetfeld kommt, wird stark und schnell durch den Magneten angezogen werden. Es ist äußerst gefäh…

Discussion

Die vor der Übernahme Schritte tune / Spiel und Shim sind entscheidend für die hohe räumliche Auflösung und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu erwerben. Es ist auch wichtig, um Tier-Bedingungen mit einem Tier Monitoring-System zu einer stabilen physiologischen Zustand der Tiere zu halten während Signalmittelungen mit humane Behandlung der Tiere zu erfüllen und mögliche Artefakt-Messungen zu verhindern überwachen. Die Verfahren in das Protokoll erklärt werden können modifiziert werden, um zusätzliche…

Acknowledgements

Diese Studie wurde zum Teil durch NIH / NIBIB R21EB008166 zu DL und NIA AG028455 und NIA AG022385 für DJM unterstützt. Wir danken Dr. James Olson am Fred Hutchinson Cancer Research Center für die Bereitstellung ihrer D282 Tumor-Mäusen.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Inova 200 MR scanner/4.7 T   Varian/Bruker   Used for mouse MRI
Inova 300 NMR spectrometer/7 T   Varian/Oxford   Used for MRS of mouse skeletal muscle

References

  1. Stecco, A., Saponaro, A., Carriero, A. Patient safety issues in magnetic resonance imaging: state of the art. Radiol Med. 112, 491-491 (2007).
  2. Heineman, F. W., Eng, J., Berkowitz, B. A., Balaban, R. S. NMR spectral analysis of kinetic data using natural lineshapes. Magn Reson Med. 13, 490-490 (1990).
  3. Amara, C. E. Mitochondrial function in vivo: spectroscopy provides window on cellular energetics. Methods. 46, 312-312 (2008).
  4. Blei, M. L., Conley, K. E., Kushmerick, M. J. Separate measures of ATP utilization and recovery in human skeletal muscle. J Physiol. 465, 203-203 (1993).
  5. Marcinek, D. J., Schenkman, K. A., Ciesielski, W. A., Conley, K. E. Mitochondrial coupling in vivo in mouse skeletal muscle. Am J Physiol Cell Physiol. 286, C457-C457 (2004).
  6. Paganini, A. T., Foley, J. M., Meyer, R. A. Linear dependence of muscle phosphocreatine kinetics on oxidative capacity. Am J Physiol. 272, 501-501 (1997).
  7. Sun, C. In vivo MRI detection of gliomas by chlorotoxin-conjugated superparamagnetic nanoprobes. Small. 4, 495-495 (2008).
  8. Marcinek, D. J. Reduced mitochondrial coupling in vivo alters cellular energetics in aged mouse skeletal muscle. J Physiol. 569, 467-467 (2005).

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Cite This Article
Lee, D., Marcinek, D. Noninvasive In Vivo Small Animal MRI and MRS: Basic Experimental Procedures. J. Vis. Exp. (32), e1592, doi:10.3791/1592 (2009).

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