Ex vivo olarak etiketlenmiş hücreler ile bir fare modelinde, MRI kullanılarak in vivo hücre takibi için genel bir protokol açıklar. Hücre etiketleme, görüntü alma ve işleme ölçümü için tipik bir protokol dahildir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Ex vivo olarak etiketlenmiş hücreler ile bir fare modelinde, MRI kullanılarak in vivo hücre takibi için genel bir protokol açıklar. Hücre etiketleme, görüntü alma ve işleme ölçümü için tipik bir protokol dahildir.
19, in vivo olarak F MRI iyonlaştırıcı radyasyon kullanılmadan niceliksel hücre izleme sağlar. Bu insanlara uygulanabilen bir invazif olmayan bir tekniktir. Burada, biz cep etiketleme, görüntüleme ve görüntü işleme için genel bir protokol açıklar. Burada kemirgen bağışıklık hücrelerini izleme için tipik bir fare modeli üzerinde durulacak, ancak bu teknik, hücre tipleri ve çeşitli hayvan modelleri için de geçerlidir. Bu tüm modeller alakalı olarak hücre etiketleme için en önemli sorunlar, tarif edilmiştir. Ayrıntılar MRI sistemi ve bireysel özelliklerine bağlı olarak değişir, ancak Benzer bir şekilde, önemli bir görüntüleme parametreleri listelenmiştir. Son olarak, miktar tayini için bir görüntü işleme protokolü bulunmaktadır. Bu için Çeşitlemeler, ve diğer protokol kısımları, Tartışma bölümünde değerlendirilir. Burada açıklanan detaylar prosedüre göre, kullanıcı her özel hücre tipi, hücre etiket, hayvan modeli ve görüntüleme kurulum için protokol uyarlamak gerekir. Not potokol da sürece klinik sınırlamaları karşılandığı gibi, insan kullanımı için uyarlanabilir.
Vivo hücre izleme hücresel tedavilerin 1 optimizasyonu ve izlenmesi için gereklidir. Nedeniyle invaziv olmayan doğası, görüntüleme in vivo hücreleri izlemek için mükemmel fırsatlar sunuyor. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) iyonizan radyasyon bağımsız ve üstün bir görüntü çözünürlüğü ve içsel yumuşak doku kontrast sağlar. MR-esaslı hücre izleme zaten melanom hastalarında 2 dendritik hücreler takip klinik olarak kullanılmıştır. Klasik klinik MRI dokularda mobil su içinde mevcut olan 1 H çekirdeği üzerinde gerçekleştirilir. Bu, örneğin 13 ° C, 19 23, F ve Na gibi diğer aktif çekirdekler, MRG gerçekleştirmek de mümkündür. Ancak, yalnızca 19 F MRI o 1 H. sonra en yüksek hassasiyeti sunuyor in vivo hücre izleme başarıyla uygulandı Dokularda tespit endojen MR-19 F olmaması için yüksek sinyal seçiciliğe izin verireksojen 19 F kontrast maddelerin tespiti ve olanak görüntü verileri doğrudan flor konsantrasyon ölçümü. 19 F MR ayrıntılı bir tartışma için, 3-5 bakın. 19 F MR ile önemli bir sorun birkaç etiketler modelli ajanları 6 yönünde bir eğilim ile, geliştirilmiş olmasına rağmen, uygun 19 F hücre etiketleri geliştirmek ve optimize etmek için ihtiyaçtır.
Biz burada açıklamak protokol 10,11 izleme vivo niceliksel 19 F MR tabanlı hücre açıklanan ilk makalelerinde dahil olmak üzere grupları 7-9, tarafından yapılan çalışmalara dayanmaktadır. 19 F MRI kullanılarak hücre izleme genel prosedür, Şekil 1 'de özetlenmiştir. Biz ısmarlama bir perflüorokarbon kontrast madde 8 kullanarak dendritik hücreler (DC) etiketleme ve görüntüleme için genel bir protokol açıklar. Görüntüleme protokol hücre tipleri, etiketler ve başka hayvan modelleri genel olarak uygulanabilir.Burada anlatılan hücre tipi ve hayvan modeli sadece bir örnek olarak alınmalı ve böylece hücre izolasyonu ve etiketleme ile ilgili ayrıntıları değil, görüntüleme protokolü odaklanmak değil. Değişiklikler, her etiket, hücre tipi, hayvan modeli ve görüntüleme kurulumu için gerekli olacaktır ve bu literatürde bulunabilir veya araştırmacılar tarafından optimize edilmesi gerekebilir. Bazı yaygın modifikasyonlar tartışma dahildir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Not: hayvanları içeren tüm deneyler ve işlemler, ilgili etik kurallara uygun olarak yürütülen ve standart hayvan bakımı ve insani gereklilikleri ile uyumlu olmalıdır.
1.. Hücre Etiketleme (Coincubation Standart Protokolü)
Not: Bu protokol, bu özel DClerin ve etiket için geçerlidir. Bu protokolün odak görüntüleme üzerinde olduğundan prosedür, başka bir yayın 8 optimize edilmiş ve dahil burada görüntü için bir numune hazırlamak için sadece adım oldu. Hence, izolasyon, kültür ve belirli bir hücre tipi etiketleme için protokol literatürde bulunan veya araştırmacı tarafından optimize edilmesi gerekir ya. Literatürde kullanılmış olan diğer tüm 19F etiketlerin bir özeti başka 6 sunulmuştur.
2. 19F NMR kullanarak 19 F / hücre tayini
Not: TR f için yeterince uzun olmalıdırull referans gevşeme ve örnek spin (tüp en uzun T 1 bileşenin yaklaşık 5 kat T 1 gevşeme süresi genellikle TR ~ 5-8 saniye). Bazı spektrometre bir frekans kilit sinyali için D 2 O gerektirir. Standart bir 19 F spektrum yeterlidir. Hücre sayıları düşük ise etiketin hücre alımı yetersiz ise veya geniş ortalama veya yüksek hücre sayıları gerekli olacaktır. Düzeltmeler kısmi uyarma için hesap yapılmadıkça spektrumu, referans ve ilgili etiket zirveleri arasında merkezli olmalıdır.
Not: Tüm işlem tekrarlandı ve istatistiksel anlamlılık ulaşmak için yeterli yoğun ortalama gerekir. Bu, MRI tarayıcı doğrudan spektroskopisi kullanılarak da yapılabilir. However, bu prosedür, hücrelerin geniş bir sayısı değil, hücreler arasındaki değişkenlik için yalnızca ortalama 19 F yükleme ortaya unutmayın. Hücre alımının kontrol edilmesi tekdüzelik 19 F maddenin bir floresan bileşeninin varlığını gerektirir, bu nedenle bu hücre alımı mikroskobu kullanarak ya da akış sitometrisi analiz edilebilir.
3. Hücre Enjeksiyonu - Deneysel Tasarım Hususlar
Nedeniyle hücre takibi, hücreler, çok sayıda lokalize olacak bir hayvan modelinde boyunca 19 F MR nispeten zayıf hassasiyet vivo görüntüleme başarılı için gereklidir. Tipik duyarlılık değerleri 10 11 13 -10 flor atomu aralığında bir hücre yükleme ile, 1,000-100,000 cells/voxel/1 saat ikinci tarama süresini 6 arasında değişir.
Bu anestezik seçimi etkiler gibi görüntüleme oturumları sayısı ve sıklığı dikkatle planlanmış olmalıdır. Isofloranın suitabl olmayabilir Not19 F MR için e izofluran 19 F rezonans frekansı kullanılan etiket bileşiğin buna yakın ise. görüntüleme oturumları önemli birikmesini önlemek için yeterince kısa ise izofluran hala uygun olabilir. Birçok alternatif anestezik literatürde 10,11 kullanılmaktadır, bir örnek görüntüleme protokolü dahildir. Anestezikler farklı fare suşları ve hastalık modelleri için optimize edilmesi gerekebilir.
4. Harici 19 F Referans tasarım
Not: referans bileşiği gevşeme parametreleri maç için, hücre etiket olarak aynı ise Genel olarak, basit,. Uzamsal lokalizasyonu olmayan spektroskopik sekansları veya dizilerinin kullanıldığı takdirde, o zaman acompound farklı kimyasal kayma ile gerekli olabilir.
5. Görüntüleme ve Fare Hazırlık
Not: Hücre takibi için, birden fazla aynı hayvan görüntü için gereklidir. Bu durumda, görüntüleme oturumları enstitü sistemi ve hayvan kullanımı kılavuzlardan anestezi temizlenmesi için gerekli süre dikkate alınarak planlanmalıdır.
6. Görüntüleme
1H ayarlamaları ve görüntüleme
Not: Bu ayar olacakRF bobin türüne göre değişir ve 19 F frekansta sinyal doğrudan ayarlamalar için genellikle çok düşük olduğu için 19 F MRI için gereklidir. Bunun bir sonucu olarak, RG bir tahmin 1H sinyali üzerinde ölçümler yapılmalıdır. Bir yüzey bobin ile RF iletim için, 1 H RG homojen B 1 profili ile bir hacim bobin için, faiz kısmından bobinine bir düzleme paralel ayarlanabilir olmalıdır, ayarı tam ayarları daha az önemlidir.
Not: in vivo, tam frekans farklı layneri koşulları nedeniyle deneme deney biraz değişebilir. Mümkünse tam frekans nedenle, 19 F MRS her deneyde tespit edilmelidir kimyasal kayma eserler önlemek için. Çok düşük 19 F sinyali için tipik bir tarama küresel (darbe edinin) spektroskopisi (TR = 200 msn, NEX = 3,000, TA = 10 dk, BW = 50 kHz) olacaktır. NEX, bu nedenle TA, önemli ölçüde yüksek 19F sinyali için azaltılabilir. 19 F madde frekans Fourier dönüşümü ve faz düzeltme sonra spektrumundan belirlenir. NEX uyarılmalar sayısını ifade eder, TA elde etme zamanı ve BW olduğubant genişliği.
Not: Bir 11.7T/16 cm adanmış hayvan tarayıcıya Tipik görüntüleme parametreleri 9 şunlardır: Bir anatomik 1H görüntüleme bir turbo spin eko (TSE) dizi TR / etkili eko zamanı (TE eff) ile kullanarak tarama = 2.200 msec/42.8 msn, uyarma başına 8 yankıları, NEX = 2, 10 ardışık, 1 mm kalınlığında dilimler, FOV = 1.92 x 1.92 cm 2, 128 x 128 matris, yani 150 x 150 x 1.000 mikron 3, TA = 1 dak, BW = 50 çözünürlük kHz ve doğrusal bir faz kodlama düzeni. 19. F görüntüler aynı sırayla ve uygun geometri ile elde, ancak edildi alt düzlem çözünürlük ve düşük BW (NEX = 256, 48 x 48 matris, yani 400 x 400 x 1000 çözünürlüğe um 3, TA = 57 dakika, BW = 10 kHz).
Not: Diğer 1 HB 1 / flip açısı, haritalama yöntemleri kullanılabilir ve farklı 19 F darbe dizileri Tx, 19F att değişiklikler yapmak da gerekebilir. B1 düzeltme düzeni her türlü hücre miktar prosedüre ek hata tanıtacak. Doğru hücre miktar ana öncül ise, homojen B1 profili olan bir RF bobin protokol bu bölümü aşmak için kullanılabilir.
7. Görüntü İşleme
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada bir lenf düğümüne güdümlü 19F-işaretli hücrelerin transferini içeren bir protokol için tipik sonuçları gösterir. Şekil 2, bir TFA referans kullanarak 10 6 etiketli hücre 19F NMR spektrumunu göstermektedir. Protokolü (Şekil 3) 'de tarif edildiği gibi görüntü ayar gerçekleştirilmiştir. In vivo görüntüleme için, fare ayakları arasına yerleştirilen hücreler için kullanılan aynı etiketin sızdırmaz şekilde kapalı bir silindir içeren bir referan...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada belirtilen protokol in vivo 19F MRI hücre takibi için genel prosedür açıklanmaktadır. Tarif edilen birlikte kuluçka yöntemi rağmen, 19F madde ile hücrelerin etiketlenmesi için çeşitli protokoller mevcuttur. Bununla birlikte, ko-inkubasyon en sık kullanılan ve daha fazla transfeksiyon ajanları 6 ilavesiyle, örneğin optimize edilebilir. Gerçek hücre etiketleme protokol, hücre tipine bağlı olacaktır. Sadece anahtar etiketleme adımları burada protokolde tarif edilmek...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar ifşa etmek herhangi bir çıkar çatışmaları var.
Biz onların değerli yardım için Nadine Henn ve Arend Heerschap kabul etmek istiyorum. Bu çalışma Rejeneratif Tıp Hollanda Enstitüsü (Nirm, FES0908), AB 7.ÇP programı ENCITE (SAĞLIK-F5-2008-201842) ve TargetBraIn (SAĞLIK-F2-2012-279017), Volkswagen Vakfı hibe (tarafından desteklenen I/83 443), Hollanda Bilimsel Araştırma Örgütü (VENI 700.10.409 ve Vidi 917.76.363), ERC (Advanced Grant 269.019), ve Radboud Üniversitesi Nijmegen Tıp Merkezi (AGIKO 2008-2-4).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| REAGENTS | |||
| PBS | Sigma-Aldrich | MFCD00131855 | |
| TFA | Sigma-Aldrich | 76-05-1 | |
| Ketamin (Ketavet) | Pfizer | 778-551 | |
| Xylazine (Rompun) | Bayer | QN05 cm92 | |
| Ophtosan | Produlab Pharma | 2702 | göz merhemi |
| Malzeme adı | |||
| MRI tarayıcı | Bruker Biospec | ||
| NMR spektrometresi | Bruker Biospec |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.