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Medicine

एक Orthotopic के अग्नाशय के कैंसर माउस मॉडल के गतिशील कंट्रास्ट बढ़ी चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग

doi: 10.3791/52641 Published: April 18, 2015

Introduction

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इस विधि के समग्र लक्ष्य चूहों में Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenografts के लिए गतिशील विपरीत बढ़ाया चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (डी सी इ-एमआरआई) लागू करने के लिए है। डी सी इ-एमआरआई इंजेक्शन के बाद समय की एक निश्चित अवधि में एमआर के विपरीत परिवर्तन की निगरानी के द्वारा एक लक्ष्य ऊतकों में microvasculature का आकलन करने के लिए एक गैर इनवेसिव विधि है। डी सी इ-एमआरआई घातक ट्यूमर का निदान करने और विभिन्न उपचारों 1-4 ट्यूमर प्रतिक्रिया का आकलन करने के लिए उपयोग किया गया है। मात्रात्मक डी सी इ-एमआरआई उच्च reproducibility 5 प्रस्तुत किया गया है। एक लक्ष्य के ऊतकों में एक एमआर विपरीत एजेंट के फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों quantitate करने के लिए, इसके विपरीत इंजेक्शन से पहले प्राप्त अलग अलग समय बिंदुओं और T1 मानचित्र पर अधिग्रहीत सभी डी सी इ-एमआर छवियों 6 coregistered किया जाना चाहिए। बहरहाल, कारण पेट क्षेत्र में श्वसन और क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला गतियों के लिए, मात्रात्मक डी सी इ-एमआरआई जठरांत्र ट्यूमर के लिए सीमित आवेदन किया गया है।

Orthotopic के अग्नाशय के ट्यूमर मॉडल का आकलन करने के लिए उपयोग किया गया हैजैविक चिकित्सा और chemotherapies 7,8 निम्नलिखित अग्नाशय के ट्यूमर प्रतिक्रिया। मूल ट्यूमर साइट में microenvironment परिलक्षित होता है और उपचार के लिए है, जिससे मानव ट्यूमर प्रतिक्रिया और अधिक सही भविष्यवाणी की जा सकती क्योंकि orthotopic ट्यूमर मॉडल, पारंपरिक चमड़े के नीचे मॉडल के लिए बेहतर माना जाता है। हालांकि, माउस अग्न्याशय पेट के ऊपरी बाएँ चक्र में स्थित है, चूहों में Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenografts की तो मात्रात्मक डी सी इ-एमआरआई आसानी से लागू नहीं किया गया।

हम छाती क्षेत्र 9 से गति हस्तांतरण को रोकने के लिए एक orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड का उपयोग ट्यूमर फिक्सिंग से चूहों में पेट के ट्यूमर के डी सी इ-एमआरआई के एक प्रोटोकॉल की स्थापना की है। इस बोर्ड द्वारा लागू दबाव पेट क्षेत्र पर स्थानीयकृत किया गया था, और सांस की कठिनाई में नहीं हुई। एक स्वचालित छवि coregistration तकनीक एक मुक्त सांस लेने मोड में पेट अंगों के डी सी इ-एमआरआई के लिए मान्य किया गया है, लेकिन यह effectivel प्रदर्शन करती हैy ही लक्ष्य क्षेत्रों धीरे धीरे और नियमित रूप से दस कदम। जानवरों के श्वसन दर इमेजिंग के दौरान चर रहा है, पेट क्षेत्र में इतनी शारीरिक संयम Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर माउस मॉडल में विश्वसनीय फार्माकोकाइनेटिक पैरामीटर प्राप्त करने के लिए आवश्यक हो जाएगा। हम सफलतापूर्वक डी सी इ-एमआरआई 11-13 में orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड का उपयोग कर Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenografts में एक एमआर विपरीत एजेंट के फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों quantitated है। यहाँ हम Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर मॉडलिंग की विस्तृत प्रक्रिया मौजूद है, ट्यूमर चूहों में xenografts, और फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों की मात्रा का ठहराव के डी सी इ-एमआरआई।

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Protocol

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सभी प्रक्रियाओं बर्मिंघम में अलबामा विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया।

1. Orthotopic के अग्नाशय के ट्यूमर माउस मॉडलिंग

  1. Dulbecco संशोधित ईगल मध्यम (DMEM) में संस्कृति मानक मानव अग्नाशय के कैंसर सेल लाइनों 10% भ्रूण गोजातीय सीरम के साथ पूरक। 5% सीओ 2 के साथ humidified माहौल में 37 डिग्री सेल्सियस पर सभी संस्कृतियों को बनाए रखें।
  2. 8-10 सप्ताह पुराने महिला गंभीर संयुक्त immunodeficient चूहों का प्रयोग करें। 12 घंटा प्रकाश और 12 घंटा अंधेरे चक्र आरटी पर (21 ± 2 डिग्री सेल्सियस) और 60% आर्द्रता पर पशु पिंजरों रखें।
  3. सर्जरी के दौरान ऑक्सीजन (/ मिनट 2 एल) के साथ मिश्रित isoflurane के 2% के साथ वेंटिलेशन का उपयोग करते हुए सभी जानवरों anesthetize। पैर के अंगूठे चुटकी पलटा द्वारा संज्ञाहरण की गहराई की पुष्टि करें। एक हीटिंग पैड (37 डिग्री सेल्सियस) पर जगह जानवरों के शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए। संज्ञाहरण के तहत जबकि सूखापन को रोकने के लिए आंखों पर पशु चिकित्सा नेत्र मरहम लागू करें। और# 160;
  4. प्रत्येक माउस के पेट के ऊपरी बाएँ चक्र में बाल निकालें, और एक एनाल्जेसिक दवा देने के क्षेत्र में (5 मिलीग्राम / शरीर के वजन subcutaneously किलो carpofen)। उजागर त्वचा के लिए एक betadine समाधान को लागू करें। Autoclaved शल्य चिकित्सा उपकरण तैयार करें।
  5. त्वचा में एक 1 सेमी चीरा और आईरिस सीधे कैंची का उपयोग पेरिटोनियम। धीरे शल्य चिमटी का उपयोग कर पेट से अग्न्याशय को हटा दें।
  6. अग्न्याशय की पूंछ में एक 0.5 मिलीलीटर इंसुलिन सिरिंज का 28 जी सुई डालें और फिर धीरे धीरे DMEM के 30 μl में 25 लाख मानव अग्नाशय के कैंसर की कोशिकाओं का एक समाधान दिखे। एक छोटा सा छाला समाधान से अग्न्याशय के सिर में बनाया जाता है कि पुष्टि करें।
  7. धीरे वापस शल्य चिमटी का उपयोग कर पेट में अग्न्याशय जगह है। 2 5-0 Prolene टांके बाधित साथ एक परत में पेरिटोनियम और त्वचा को बंद करें, और उसके बाद संज्ञाहरण समाप्त। पूरी तरह से ठीक है जब तक अन्य जानवरों की कंपनी के लिए सर्जरी आया है कि एक जानवर वापस नहीं करते।60, 7 ~ 10 दिनों के बाद सर्जरी पर टांके निकालें।
  8. सर्जरी के बाद 24 घंटे में (carpofen, 5 मिलीग्राम / शरीर के वजन subcutaneously की किग्रा) एनाल्जेसिक दवा की एक और खुराक दे।
  9. दो उंगलियों का प्रयोग सर्जरी क्षेत्र छूकर से ट्यूमर के आकार की जाँच करें। ट्यूमर आमतौर पर आसपास के ऊतकों और अंगों की तुलना में सघन और bumpier लग रहा है। एक ट्यूमर महसूस कर रही शुरू करने के लिए 2 सप्ताह - आमतौर पर यह ~ 1 लेता है।
  10. बीमारी के लक्षण के लिए दैनिक जानवरों की निगरानी करें। जानवरों के बीमार कमी (सामान्य संवारने और परिहार व्यवहार) दिखाई देते हैं, हम संज्ञाहरण के तहत जबकि गर्भाशय ग्रीवा अव्यवस्था का प्रयोग कर उन्हें समाप्त हुई।

2. चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग

  1. सेल आरोपण के बाद आम तौर पर 2 ~ 4 सप्ताह में 7 मिमी व्यास - ट्यूमर के आकार के बारे में 5 है जब एमआरआई लागू करें। छोटे जानवर इमेजिंग या छोटे पशु इमेजिंग के लिए एक विशेष तार के साथ सुसज्जित एक नैदानिक ​​एमआर स्कैनर के लिए समर्पित एक एमआर स्कैनर का प्रयोग करें।
    नोट: हम एक 1 एच मात्रा गुंजयमान यंत्र के संयोजन के साथ एक 9.4T छोटे जानवर एमआर स्कैनर का इस्तेमाल किया/ ट्रांसमीटर और एक सतह का तार रिसीवर (व्यास में 30 मिमी) (BRUKER BIOSPIN कार्पोरेशन, Billerica, एमए)। एक सतह का तार बेहतर संकेत करने वाली शोर अनुपात (SNR) 14 प्रदान करता है।
  2. 0.2 मिलीलीटर पीबीएस (फॉस्फेट बफर खारा) - ~ 0.1 में प्रत्येक जानवर के लिए 0.2 mmol / किग्रा - ~ 0.1 इंजेक्षन करने के लिए एक गैडोलीनियम आधारित एमआरआई विपरीत एजेंट तैयार करें।
    नोट: हम gadoteridol इस्तेमाल किया, और 15 सेकंड की अवधि (0.1 मिलीग्राम / सेक) से अधिक 0.15 मिलीलीटर पीबीएस में 0.2 mmol / किग्रा इंजेक्शन।
  3. एक माइक्रो polyethelene ट्यूब (: 7.62 मिमी, भीतरी व्यास: 0.28 मिमी, बाहरी व्यास: 0.64 मिमी लंबाई) तैयार करें। एक ट्यूब के अंत में, और दूसरे छोर में एक 30 ग्राम कुंद टिप सुई (9.5 मिमी लंबाई) में एक 30 जी सुई (12.7 मिमी लंबाई) डालें। कुंद टिप सुई श्री विपरीत एजेंट युक्त 1 मिलीलीटर सिरिंज कनेक्ट है, और धीरे धीरे एमआर विपरीत एजेंट के साथ पूरे ट्यूब को भरने के लिए सिरिंज धक्का।
  4. तैयारी और इमेजिंग के दौरान ऑक्सीजन (2 एल / मिनट) के साथ मिश्रित isoflurane के 2% - ~ 1 के साथ वेंटिलेशन का उपयोग जानवरों anesthetize। Anest की गहराई की पुष्टि करेंपैर के अंगूठे चुटकी पलटा द्वारा hesia। संज्ञाहरण के तहत जबकि सूखापन को रोकने के लिए आंखों पर पशु चिकित्सा नेत्र मरहम लागू करें। सुई प्रविष्टि से पहले एक गर्मी दीपक का उपयोग कर नस पूंछ चौड़ा करना। केली संदंश का उपयोग 30 ग्राम सुई के बीच ले लो, और पूंछ नस में डालें। प्लास्टिक या गत्ते कागज (10 मिमी चौड़ाई x 100 मिमी लंबाई) के एक टुकड़े पर टेप दोनों पूंछ और ट्यूब पूंछ सीधे रखने के लिए।
  5. इमेजिंग के दौरान शरीर के तापमान को विनियमित करने के लिए गर्म पानी (या गर्म हवा) परिसंचारी से लैस एक जानवर बिस्तर में लापरवाह स्थिति में पशु रखें। 37 डिग्री सेल्सियस के लिए बिस्तर पर तापमान सेट करें। इमेजिंग के दौरान शरीर के तापमान पर नजर रखने के लिए एक गुदा तापमान जांच डालें।
  6. उदर क्षेत्र में एक orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड लागू करें। ट्यूमर बोर्ड के ऊपरी छोर के पीछे स्थित है सुनिश्चित करें, और फिर थोड़ा बोर्ड नीचे खींच (~ 2 मिमी) ट्यूमर सुनिश्चित करने के लिए बोर्ड द्वारा पकड़ा है। मजबूती से पशु बिस्तर पर बोर्ड टेप।
  7. एक श्वसन पैड transduce टेपछाती क्षेत्र पर आर (एसए साधन, इंक, पथरीले ब्रुक, एनवाई) इमेजिंग के दौरान पशु श्वसन नजर रखने के लिए। ट्यूमर क्षेत्र के शीर्ष पर एक सतह कुंडल, जगह और मजबूती से पशु बिस्तर पर यह टेप। (: 72 मिमी भीतरी व्यास) मात्रा तार के केंद्र में ट्यूमर क्षेत्र स्थान के लिए एमआर स्कैनर में पशु बिस्तर पुश।
  8. रिसीवर और ट्रांसमीटर दोनों के लिए मिलान और ट्यूनिंग प्रदर्शन करना, shimming द्वारा पीछा किया।
  9. ट्यूमर का पता लगाने के लिए एक संरचनात्मक एमआर अनुक्रम के साथ शुरू करो। निम्नलिखित अधिग्रहण मापदंडों के साथ अक्षीय छवियों को प्राप्त करने के लिए एक टी 2 भारित (T2W) टर्बो स्पिन गूंज अनुक्रम का प्रयोग करें। पुनरावृत्ति समय (टी.आर.) / गूंज समय (ते) = 3000/34 मिसे, 128 X 128 मैट्रिक्स, देखने के 30 X 30 मिमी क्षेत्र, औसत की संख्या = 1, इको ट्रेन की लंबाई = 4, और 20 सन्निहित 1 मिमी मोटी स्लाइस में एक interlaced मोड पूरे ट्यूमर क्षेत्र (: 1.6 मिनट कुल समय स्कैनिंग) को कवर करने के लिए।
    नोट: Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर चमड़े के नीचे लोगों की तुलना में स्थित होने की अधिक मुश्किल हो जाता है के बाद से, पारंपरिक localiकम संकल्प होने zer छवियों उपयोगी नहीं हो सकता है।
  10. T1 के मानचित्र को पुनः प्राप्त करने के लिए विभिन्न फ्लिप कोण के साथ T1 भारित (T1W) छवियों मोल। औसत के पुनरावृत्ति समय (टी.आर.) / गूंज समय (ते) = 115/3 मिसे, 128 X 128 मैट्रिक्स, देखने का एक 30 X 30 मिमी क्षेत्र, संख्या: इस उद्देश्य के लिए, एक निम्नलिखित मानकों के साथ multiflip कोण दृष्टिकोण गूंज ढाल का उपयोग = 4, 5 ~ - ट्यूमर क्षेत्र को कवर करने के लिए एक interlaced मोड में 7 से सटे एक मिमी मोटी स्लाइस, और 10 में से सात फ्लिप कोण, 20, 30, 40, 50, 60, और फ्लिप कोण प्रति 70 (कुल स्कैनिंग समय: 1 मिनट)।
    नोट: हालांकि, multiflip कोण दृष्टिकोण बी 1 क्षेत्र एकरूपता अधिक है केवल जब कुशल है। यदि नहीं, तो T1 के नक्शे कई टी.आर. दृष्टिकोण के बजाय 15 के साथ प्राप्त किया जा सकता है।
  11. पहले और gadolinium आधारित एमआर विपरीत इंजेक्शन के बाद T1W छवियों मोल। ESP, कश्मीर अंतरिक्ष के केन्द्र से प्राप्त की है जब स्थिर राज्य सुनिश्चित करने के लिए T1 के मानचित्रण के लिए, लेकिन 30 का प्रयोग रैखिक एन्कोडिंग की अचल फ्लिप कोण के साथ एक ही अधिग्रहण मापदंडों और ज्यामिति का प्रयोग करेंएक छोटी टी.आर. और एक कम डिग्री फ्लिप कोण इस्तेमाल कर रहे हैं ecially जब। इसके विपरीत इंजेक्शन से पहले 5 आधारभूत छवियों मोल। (: 45 मिनट कुल समय स्कैनिंग) तब इसके विपरीत इंजेक्शन के बाद 40 छवियों के अधिग्रहण। एक स्थिर दर (0.01 मिलीग्राम / सेक) में इसके विपरीत एजेंट इंजेक्षन करने के लिए एक सिरिंज पंप का प्रयोग करें।
  12. लगातार पशु मॉनिटर साँस ले, और 50 को सांस की दर रखने के लिए isoflurane एकाग्रता समायोजित - प्रति मिनट 100 साँस। इमेजिंग के दौरान पशु के शरीर के तापमान की निगरानी।
  13. डी सी इ-एमआरआई पूरा करने के बाद, सुई और अन्य जांच से दूर ले, और कागज तौलिये के साथ पलंगों वाले एक खाली पिंजरे में जानवरों की जगह। धीरे कम पेट क्षेत्र मालिश। पिंजरे यह ठीक नहीं है के रूप में पशु गर्मी ढाल के अंदर और बाहर ले जाने के लिए अनुमति देने के लिए एक गर्मी दीपक के नीचे आधा रखा जाना चाहिए। यह sternal अवलंबन बनाए रखने के लिए पर्याप्त होश आ गया है जब तक पहुंच के बाहर एक जानवर मत छोड़ो।

3. इमेज प्रोसेसिंग और विश्लेषण

  1. खंड ट्यूमर regi T2W छवियों में पर। T2W छवियों में, ट्यूमर क्षेत्र में संकेत तीव्रता आसपास के ऊतकों की तुलना में उज्जवल है, इसलिए ट्यूमर सीमा मैन्युअल रूप से चित्रित किया जा सकता है।
    नोट: इस तरह के वैश्विक thresholding या सक्रिय contouring के रूप में अर्द्ध स्वचालित विभाजन तकनीक 16,17 इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन असमान पृष्ठभूमि तीव्रता एक सतह का तार किया जाता है, खासकर जब सही किया जाना चाहिए।
  2. T1 और प्रोटॉन घनत्व नक्शे बनाएँ। उस गूंज समय (ते) मानते हुए एक ढाल गूंज अनुक्रम के साथ हासिल कर ली T1W छवियों में, टी 2 * मूल्य, पिक्सेल मूल्य द्वारा निर्धारित किया जाता है की तुलना में बहुत कम है
    1 समीकरण
    एस 0 प्रोटॉन घनत्व है जहां, 1 टी टी.आर. पुनरावृत्ति समय है, 1 टी विश्राम का समय स्थिर है, और θ एक फ्लिप कोण है। समीकरण (1) के लिए पुनः किया जा सकता है
    641eq2.jpg "/>
    एस (θ) / sinθ वाई के साथ बदल जाता है, और एस (θ) / जब tanθ एक्स के साथ बदल दिया है। समीकरण (2) एक रेखीय समीकरण है, और इसकी ढलान और अवरोधन क्रमश: T1 और एस 0 मूल्यों को पुनः प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
  3. डी सी इ-एमआर छवियों में श्री विपरीत एकाग्रता की गणना। गैडोलीनियम आधारित एमआर विपरीत एजेंट इंजेक्ट किया जाता है, 1 टी विश्राम का समय लगातार समय के साथ बदल रहा है। तो, समीकरण (1) के लिए पुनः किया जा सकता है
    3 समीकरण
    के रूप में निम्नानुसार 1 टी (टी), एमआर विपरीत एकाग्रता, सी (टी) के साथ संबंधित है
    समीकरण 4
    जहां आर एक एमआर विपरीत एजेंट के अनुदैर्ध्य relaxivity है। तो, संयोजन द्वारा समीकरणों (3) और (4), श्री विपरीत एकाग्रता से निर्धारित होता है
  4. इसके विपरीत इंजेक्शन की शुरुआत के बाद समय टी पर श्री विपरीत एजेंट। सी पी (टी) रक्त प्लाज्मा में श्री विपरीत एकाग्रता प्रस्तुत की फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों quantitate। सी पी (टी) धमनी इनपुट समारोह (एआईएफ) कहा जाता है। एआईएफ उपलब्ध है, तो एमआर विपरीत एजेंट के फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों द्वारा गणना की जा सकती
    समीकरण 6
    सी टी (T) एमआर विपरीत एकाग्रता एक लक्ष्य ऊतक में है जहां, वी पी, वी आंशिक extravascular कोशिकी मात्रा आंशिक रक्त प्लाज्मा मात्रा है, और कश्मीर ट्रांस मात्रा हस्तांतरण निरंतर है। फ्लक्स दर निरंतर, कश्मीर ईपी, कश्मीर ट्रॅन के बराबर हैवी से विभाजित है। एआईएफ उपलब्ध नहीं है, तो संदर्भ क्षेत्र मॉडल के बजाय 18,19 इस्तेमाल किया जा सकता है। संदर्भ क्षेत्र मॉडल प्रवाह सीमित KETY मॉडल 20 और पर आधारित है के रूप में निम्नानुसार एआईएफ के लिए की जरूरत को हटाने के लिए एक संदर्भ के क्षेत्र में विपरीत एकाग्रता का उपयोग करता है,
    समीकरण 7
    जहां सी टी, रॉय (टी), कश्मीर पार, रॉय, और वी ई, रॉय, ब्याज (आरओआई) के क्षेत्र में क्रमशः विपरीत एकाग्रता, मात्रा हस्तांतरण निरंतर, और आंशिक extravascular-कोशिकी मात्रा, सी टी, जबकि आरआर (टी), कश्मीर पार, आर आर, और वी ई, आर आर संदर्भ क्षेत्र में उन लोगों के हैं। Paravertebral पेशी अक्सर murine देहात में वी ई, आर आर संदर्भ क्षेत्र के रूप में चुना है, औरravertebral पेशी 0.08 21 पर स्थिर माना जाता है। हम संदर्भ क्षेत्र मॉडल का इस्तेमाल किया।

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Representative Results

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मानव अग्नाशय के ट्यूमर कोशिकाओं माउस अग्न्याशय एक ठोस ट्यूमर बनाने में सफलतापूर्वक विकसित। 1 (ए) के ट्यूमर सेल समाधान इंजेक्ट किया जाता है, जहां एक सामान्य अग्न्याशय, और (बी) की तस्वीरों से पता चलता है एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft असर एक प्रतिनिधि माउस (मिया PACA-2 )। ट्यूमर अगले तिल्ली के लिए, पेट के ऊपरी बाएँ वृत्त का चतुर्थ भाग में स्थित है। सेल आरोपण के बाद 7 मिमी व्यास - ट्यूमर 5 अप करने के लिए विकसित करने के लिए 4 सप्ताह - यह आमतौर पर 2 लेता है।

प्रस्ताव विरूपण साक्ष्य एक निश्चित परिमाण श्री छवियों में मौजूद था, हालांकि Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenografts की गति काफी दबा दिया गया था। T2W एमआर छवियों में, ट्यूमर क्षेत्र के ऊपर हवा में श्री संकेत के मानक विचलन एक चमड़े के नीचे ट्यूमर मॉडल नियोजित किया गया था जब अग्नाशय के ट्यूमर कोशिकाओं orthotopically है कि अधिक से प्रत्यारोपित किया गया, जब लगभग 2.5 गुना बड़ा था। 2A चित्रा डीसीई के लिए एक सेटअप के योजनाबद्ध से पता चलता है एक Orthotopic pancreati की -MRIसी ट्यूमर xenograft। नारंगी सर्कल एक orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड के ऊपरी छोर से पकड़ा ट्यूमर,। चित्रा 2B आयामों के साथ प्लास्टिक के बोर्ड के योजनाबद्ध से पता चलता है का प्रतिनिधित्व करता है। बोर्ड चौड़ाई (30 मिमी) चूहों के लिए पशु बिस्तर की चौड़ाई के साथ एक ही होने के लिए डिजाइन किया गया था। बोर्ड की लंबाई मजबूती से टेप लागू करने के लिए काफी देर तक होने के लिए डिजाइन किया गया था। बोर्ड टिप (4 मिमी) की गहराई 20 ग्राम चूहों के लिए डिजाइन किया गया था। चित्रा -2 एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft (मिया PACA-2) असर एक प्रतिनिधि माउस का T2W एमआर छवियों (बाण के समान देखें) से पता चलता है। ट्यूमर एक बिंदीदार लाल वृत्त में संकेत दिया है, और प्लास्टिक बोर्ड द्वारा प्रेरित खरोज एक सफेद तीर के साथ संकेत दिया है।

समीकरण में वर्णित के रूप में मात्रात्मक डी सी इ-एमआरआई सफलतापूर्वक संदर्भ क्षेत्र (आरआर) मॉडल का उपयोग कर Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenografts के लिए लागू किया जाता है (7)। चित्रा 3A श्री सी से पहले एक मिनट में ट्यूमर क्षेत्र (रंग पैमाने) में इसके विपरीत नक्शे से पता चलता है ontrast (gadoteridol) इंजेक्शन और 5 और 40 मिनट में इंजेक्शन के बाद, क्रमशः, T2W एमआर छवियों (ग्रे स्केल) के साथ छा। माउस orthotopically एक मिया PACA-2 ट्यूमर xenograft असर था। 3B चित्रा ट्यूमर क्षेत्र (3 एक्स 3 विंडो) और paravertebral पेशी क्षेत्र (9 एक्स 9 विंडो) क्रमश: दो सफेद चौकों के साथ संकेत दिया में औसतन विपरीत वृद्धि घटता से पता चलता है, चित्रा में 3 ए। आंकड़े -3 सी और 3 डी क्रमशः, कश्मीर ट्रांस और कश्मीर ईपी नक्शे दिखा।

चित्र 1
चित्रा (ए) के ट्यूमर सेल समाधान और (बी) के एक immunodeficient माउस में एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft इंजेक्शन के साथ एक सामान्य अग्न्याशय के 1. फोटो। ट्यूमर एक सफेद बिंदीदार चक्र के साथ संकेत दिया पेट के ऊपरी बाएँ वृत्त का चतुर्थ भाग में स्थित है।तों / ftp_upload / 52,641 / 52641fig1highres.jpg "लक्ष्य =" _blank "> इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft के डी सी इ-एमआरआई में 2. Schematics चित्रा। एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft के डी सी इ-एमआरआई (नारंगी परिपत्र क्षेत्र) के लिए एक सेटअप की (ए) योजनाबद्ध। एक कैथेटर एमआर विपरीत एजेंट को बढ़ावा पूंछ नस में डाला जाता है। आयामों के साथ एक orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड (बी) योजनाबद्ध। (सी) एक orthothopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft असर T2W एमआर छवियों (बाण के समान देखें) एक माउस की एक बिंदीदार के साथ संकेत दिया लाल वृत्त, एक orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड (एक सफेद तीर के साथ संकेत दिया) लागू किया गया था। एक बड़ा versi देखने के लिए यहां क्लिक करेंइस आंकड़े के पर।

चित्र तीन
3. डी सी इ-एमआर छवियों और एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर xenograft की paramatric नक्शे चित्रा। (ए) कंट्रास्ट नक्शे से पहले या 5 पर 1 मिनट और एमआर विपरीत (gadoteridol) इंजेक्शन के बाद 40 मिनट पर। (बी) के विपरीत वृद्धि घटता ट्यूमर क्षेत्र (3 एक्स 3 विंडो) और paravertebral पेशी क्षेत्र (9 एक्स 9 विंडो) में औसतन चित्रा 3 ए में क्रमश: दो सफेद चौकों के साथ संकेत दिया। (सी) कश्मीर ट्रांस मानचित्र। (डी) कश्मीर ईपी नक्शा। इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

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हम immunodeficient चूहों, चूहों में पेट के ट्यूमर के डी सी इ-एमआरआई, और इसकी गतिज मापदंडों की मात्रा का ठहराव का उपयोग कर Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर मॉडलिंग की विस्तृत तरीके पेश किया है। अग्न्याशय की पूंछ में एक सुई डालने जब Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर मॉडलिंग में, ध्यान रखा जाना चाहिए। यदि सफल, कोशिकाओं के एक छोटे छाला बनाने अग्न्याशय के सिर को हस्तांतरित किया जाएगा। एक orthogonally तुला प्लास्टिक बोर्ड आवेदन, यह ट्यूमर बोर्ड के ऊपरी छोर के नीचे स्थित है जो इस बात की पुष्टि करने के लिए महत्वपूर्ण है। अग्नाशय के ट्यूमर डायाफ्राम के निकट है के बाद से, बोर्ड ट्यूमर का आकार व्यास में कम से कम 5 मिमी है, खासकर जब मजबूती से इसे आयोजित करने में सक्षम नहीं हो सकता है। इमेजिंग के बाद, पेट क्षेत्र जानवर के प्रति सजग है जब तक धीरे मालिश की जानी चाहिए। यह पेट दर्द को रोकने के क्रम में अब 90 मिनट से प्रत्येक जानवर के लिए कुल इमेजिंग और तैयारी के समय पार करने के लिए नहीं की सिफारिश की है।

प्लास्टिक के आयामबोर्ड ट्यूमर या जानवरों के आकार के अनुसार पुनः समायोजन करने की आवश्यकता हो सकती है। ट्यूमर का आकार छोटा अधिक 5 मिमी है, तो ट्यूमर मजबूती से एमआर छवियों में हो सकती है 4 मिमी गहराई और इस तरह प्रस्ताव विरूपण साक्ष्य होने orthogonally तुला बोर्ड द्वारा पकड़ा नहीं जा सकता है। पशु आकार से बड़ा 20 ग्राम, यह भी अगर 4 मिमी गहराई ट्यूमर पकड़ करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता। हालांकि, पेट में बहुत अधिक दबाव जानवर के निचले शरीर लकवाग्रस्त उदर तंत्रिका तंत्र को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

मानक मानव अग्नाशय के कैंसर सेल लाइनों का उपयोग चूहों में orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर मॉडलिंग अग्नाशय के ट्यूमर की चिकित्सीय प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। हालांकि, ट्यूमर दर और विकास दर ट्यूमर सेल विशेषताओं पर अत्यधिक निर्भर थे (एक जानवर आरोपण के बाद एक स्पर्शनीय ट्यूमर होगा कि का प्रतिशत) लेते हैं, तो यह समान आकार असर अधिक जानवरों और उनमें से चुनिंदा आधा गुना दो के साथ शुरू करने की सिफारिश की है ट्यूमर। अनियमित आकार के साथ ट्यूमर बाहर रखा जाना चाहिए,वे अलग तरह से एक चिकित्सा का जवाब हो सकता है के बाद से; आकार अनियमितता दिनचर्या टटोलने का कार्य से पता लगाया जा सकता है, लेकिन अल्ट्रासाउंड इमेजिंग बेहतर आकलन 9 प्रदान करेगा। कुछ सेल लाइनों जिगर में आमतौर पर मेटास्टेसिस विकसित कर सकते हैं। जिगर metastases (मेट्स) जानवरों के मरने के बाद bioluminescent luciferase पॉजिटिव कोशिकाओं प्रत्यारोपित किया गया जब इमेजिंग या जिगर विच्छेदन द्वारा प्रयोग आमतौर पर पाया जा सकता है। लिवर मेट्स जानवरों का जीवन काल छोटा है, तो अध्ययन की योजना तदनुसार स्थापित किया जाना चाहिए।

मात्रात्मक डी सी इ-एमआरआई सफलतापूर्वक एक Orthotopic अग्नाशय के ट्यूमर माउस मॉडल के लिए लागू किया गया है। प्रवाह सीमित KETY मॉडल 20 के आधार पर एमआर विपरीत एजेंट के फार्माकोकाइनेटिक मापदंडों quantitate करने के लिए, धमनी इनपुट समारोह (एआईएफ) उपलब्ध होना चाहिए। इस आवेदन में, उदर महाधमनी देखने के क्षेत्र के भीतर है, इसलिए एआईएफ सीधे उदर महाधमनी में श्री विपरीत एकाग्रता के परिवर्तन को मापने के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, टी(- 0.7 मिमी 0.5) 22, और empirically पिक्सेल आकार गंभीर आंशिक मात्रा प्रभाव को रोकने के लिए व्यास (0.125 मिमी) की तुलना में कम से कम चार बार छोटे होना चाहिए माउस उदर महाधमनी की वह भीतरी व्यास 1 मिमी से भी कम है। 2 सेकंड 23 - इसके अलावा, एआईएफ का आदर्श नमूना दर 1 है। एमआरआई में, स्थानिक और लौकिक प्रस्तावों SNR के साथ समझौता। इसलिए यह चूहों के डी सी इ-एमआरआई में एक विश्वसनीय एआईएफ प्राप्त करने के लिए चुनौती दे रहा है। वैकल्पिक रूप से, संदर्भ क्षेत्र (आरआर) मॉडल का उपयोग किया जा सकता है। आरआर मॉडल फार्माकोकाइनेटिक पैरामीटर मात्रा का ठहराव में एआईएफ की आवश्यकता को दूर करने के लिए एक संदर्भ के क्षेत्र में विपरीत वृद्धि (आमतौर पर मांसपेशियों के ऊतकों) के डेटा को रोजगार। हालांकि, संदर्भ क्षेत्र में आंशिक extravascular कोशिकी मात्रा एक अध्ययन (एन = 9) 21 में के बारे में 35% त्रुटि के कारण होता है, जो मान लिया जाना चाहिए। इसी संदर्भ क्षेत्र प्रत्येक समय में चुना जाता है अगर फिर भी, उपचार के बाद ट्यूमर microvasculature के परिवर्तन सही, मापा जा सकता है।

24,25 के रूप में जठरांत्र के कैंसर के अन्य Orthotopic माउस मॉडल के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
DMEM Invitrogen 11965-118
Fetal bovine serum Harlan Laboratories BT-9501
Betadine Purdue products 67618-153-01
5-0 Prolene sutures Ethicon 8720H
9.4T MR scanner Bruker Biospin Corporation BioSpec 94/20 USR
Gadoteridol Bracco Diagnostics Inc NDC 0270-1111-03
Micro-polyethelene tube Strategic Applications, Inc #PE-10-25
30 G blunt tip needle Strategic Applications, Inc 89134-194
Monitoring and gating system SA instruments, Inc Model 1030 This is an MR compatiable system to measure resiratory rating and body temperature of small animals at the same time.
Syringe pump New Era Pump Systems, Inc. NE-1600

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References

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एक Orthotopic के अग्नाशय के कैंसर माउस मॉडल के गतिशील कंट्रास्ट बढ़ी चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग
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Kim, H., Samuel, S., Totenhagen, J. W., Warren, M., Sellers, J. C., Buchsbaum, D. J. Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model. J. Vis. Exp. (98), e52641, doi:10.3791/52641 (2015).More

Kim, H., Samuel, S., Totenhagen, J. W., Warren, M., Sellers, J. C., Buchsbaum, D. J. Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model. J. Vis. Exp. (98), e52641, doi:10.3791/52641 (2015).

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