Bu protokol, vakumla stabilize edilmiş bir görüntüleme penceresi kullanarak sağlam akciğerin gerçek zamanlı olarak uzun süreli yüksek çözünürlüklü, tek hücreli görüntülemesini gerçekleştirmek için çoklu foton mikroskobunun kullanımını açıklar.
Yöntem makalesi
Bu protokol, vakumla stabilize edilmiş bir görüntüleme penceresi kullanarak sağlam akciğerin gerçek zamanlı olarak uzun süreli yüksek çözünürlüklü, tek hücreli görüntülemesini gerçekleştirmek için çoklu foton mikroskobunun kullanımını açıklar.
Akciğer, karaciğer ve kemik gibi ikincil sitelere Metastaz yaklaşık 90% 1 mortalite oranı travmatik bir olaydır. Bu sitelerin, akciğer nedeniyle vücudun hassas doğası ve uygun fizyolojisi sürdürülmesinde hayati rol içindeki kapalı konumuna intravital optik görüntüleme kullanarak değerlendirmek en zor olandır. Klinik yöntemler (pozitron emisyon tomografisi (PET), manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve bilgisayarlı tomografi (BT)) bu doku noninvaziv görüntülerini sağlayabilen olsa da, tek bir piksel ile en erken ekim olayları görselleştirmek için gerekli çözünürlük, eksikliği yaklaşık bin hücrelerinden oluşan. Sadece bir tümör hücresinin geldikten sonra olaylar hayatta kalma ve daha sonraki büyüme için deterministik olan metastatik akciğer tohumlama postülanın Güncel modelleri. Bu tek hücreli çözünürlükte 2 ile gerçek zamanlı intravital görüntüleme araçları tohumlama cel fenotipleri tanımlamak için gerekli olduğu anlamına gelirls bu modelleri test ve. Akciğer yüksek çözünürlüklü optik görüntüleme çeşitli eks vivo preparatlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir birlikte, bu deneyler, tipik haliyle tek bir zaman noktası deneyler ve (nedeniyle önemli ölçüde değişmiş ortam sıcaklığı, bolluğu, sitokinler, vb eşya ve olası hatalı sonuçlara duyarlı ) göğüs boşluğuna ve dolaşım sistemi 3 çıkarıldıktan kaynaklanan. Son çalışmalar bir vakum ancak görüntüleme penceresi 2,4,5 stabilize kullanarak mümkün sağlam akciğerin o zaman atlamalı intravital optik görüntüleme olduğunu göstermiştir, tipik görüntüleme süreleri yaklaşık 6 saat ile sınırlı kalmıştır. Burada 12 saatlik bir süre boyunca böyle bir pencere kullanılarak akciğer uzun süreli intravital zaman atlamalı görüntüleme gerçekleştirmek için bir protokol açıklar. Bu yöntem kullanılarak elde edilen zaman atlama görüntü sıralarını akciğer görselleştirme ve hücre-hücre etkileşimleri kantitatif membran dinamikleri ve vasküler perfüzyon sağlar. Biz daha dAkciğer mikrovasküler emsalsiz net bir görünüm verir bir görüntü işleme tekniği Escribe.
Yüksek çözünürlüklü intravital optik görüntüleme tek hücreli ve alt-hücresel parametreler ölçülmüş ve sayısal olarak izin birçok biyolojik süreçleri anlamak için çok önemli olduğu kanıtlanmıştır. Kanser araştırmalarında, tümör stromal hücrelerin intravital görüntüleme hayvanda sadece mevcut bir çok mikro-çevresel etkileşimleri 6-11 keşfine yol açmıştır.
In vivo tek bir hücre çözünürlüğü, optik görüntüleme kullanılarak göğüs kanserinde intravasation ve tümör hücrelerinin yayılması ile bağlantılı mikroçevrelerde keşiflerine da prognoz ve göğüs kanseri hastalarında 12-16 tedaviye yanıt için yeni işaretleri yol açmıştır. bozulmamış iç hayati organlara içinde derin görüntülemek için mevcut en iyi görüntüleme teknolojileri tüm organ mükemmel manzarasına sahiptir ve klinik belirti bile önce patolojileri ortaya çıkarabilir klinik yöntemler (MRI, PET CT) 'dir. Bunlar edemiyoruz, however nedeniyle tek bir hücre çözünürlükte onların eksikliği tümör ilerlemesini sürüş metastaz erken aşamaları ve hücresel mekanizmaları ortaya çıkarmak için. Zamanla akciğer metastazı bu modaliteleri görünür, onlar iyi kurulmuş ve artıyor. Onlar çok daha erken, daha önce geliş ve hayatta kalma erken adımları görüntüleme, 19 beklenenden daha gelmesi yaygın tümör akciğere ulaşması ya 17 hayatta olmayan veya başlangıçta atıl 18 kalır hücreleri ve gözlem% 90 için çok önemli hale gelmesi tahmini göz önüne alındığında uzak bölgelerde metastatik tohumlama ve tümör büyümesinin nüks süreci anlamak.
Akciğerde bu gözlemleri Sahne ancak son derece zor olduğu kanıtlanmıştır; görüntüleme çalışmalarının büyük çoğunluğu yalnızca tek zaman noktalarında akciğer içine bir görünüm vermek ex vivo veya eksplant hazırlıkları 20-23 kullanmışlardır. Bu hazırlıklar yararlı bilgiler sağlamakla birlikteım, onlar mikroçevresinin çeşitli bileşenleri arasında meydana gelen etkileşimlere, sebep-sonuç ilişkileri ve dinamikleri tam bir anlayış vermeyin. Uygun bir dolaşım sistemi (ve homeostasis eşlik eden dengesizlik) ve vücudun bağışıklık sisteminin geri kalanından kesilmesi eksikliği arzulu bu hazırlıkların in vivo sağlam dokuda oluşturmak sonuçlara doğrulamak için yapar.
Birçok grup Wearn ve Alman plevra tabakası 24 açığa cerrahi olarak ilk ve Terry implante edilebilir görüntüleme penceresi 25 kullanan ilk olmak sağlam akciğer 2,4,5,24-33 intravital görüntüleme gerçekleştirdik.
Akciğerde Yüksek çözünürlüklü görüntüleme ölçüde akciğer sürekli hareket tarafından engellenmektedir ve çeşitli teknikler bu sınırlamayı aşmak için geliştirilmiştir. Wagner ve Filley 27 köpek akciğer doğal hareket okuduve Wagner doku 28 hareketsiz onun pencere cerrahi hazırlık vakum kullanılan iken nispeten sabit bölge üzerindeki implante pencereyi bulmak için cerrahi protokol tasarlanmış. Bronş sıkıştırma, sıralı apne ve kapı görüntüleme, örneklemeyi edinimi, akciğer lobu ve vakum 34 yapışması: O zamandan beri, çeşitli teknikler görüntüsüne dahil akciğer faydalanılmıştır. Bunların her biri kendi avantajları ve dezavantajları vardır ve hiç kimse teknik başka 34'e kadar üstün ortaya çıkmıştır. Örneğin, bronş sıkma ve ardışık apne akciğer gazların normal alışverişini değiştirebilir ve atelektazi neden olabilir. Geçitli görüntüleme ve oversampled edinimi bu dezavantajları muzdarip ama yüksek hızda veya özel görüntüleme cihazları yaygın olarak erişilebilir değil gerekmez. Sonunda akciğer hem yapıştırma ve vakum tekniği yukarıda belirtilen sakıncaları hem önlemek, ancak bakım tak değilse kesme kuvveti kaynaklı yaralanma görülebiliren. Son yıllarda, vakum penceresi minyatürize edilmiş ve konfokal ve multiphoton mikroskopi 4,5,33 ve mükemmel yüksek çözünürlüklü görüntü kullanılarak farelerde kullanılmak üzere adapte elde edilmiştir 2. Tablo 1, bu zengin geçmişini özetleyen ve yeni tarif o kağıtları özeti intravital akciğer görüntüleme pencereleri kullanımında gelişmeler.
Bu protokol mümkün olan en yüksek hücre içi çözünürlük ile canlı, sağlam akciğer görüntü metastaz genişletilmiş time-lapse multiphoton intravital mikroskopi kullanımını tarif etmektedir. Görüntüler yüksek sayısal açıklık objektif lens ve çoklu photomultiplier tüp (PMT) dedektörleri ile donatılmış bir multiphoton mikroskop kullanarak en fazla 12 saat boyunca elde edilir. Transgenik fare modelleri flüoresan yüksek molekül ağırlıklı dekstran ve floresan protein transfekte edilmiş tümör hücreleri (damar ve tümör hücreleri respectivel etiket ile floresan etiket yerel makrofajlara kullanılırY). floresan etiketli hücrelerin bu seçim tümör hücre endotelyal hücre-makrofaj etkileşimleri ve dinamikleri görselleştirme sağlar iken, bu protokol floresan veya floresan olmayan fare herhangi suşu için çalışacaktır. Kazanılmasından sonra, artık sürüklenme hareketi (varsa) etiketsiz dolaşan kan hücrelerinin neden yanıp sönen ortadan kaldırmak için 35,36 ve özel makrolar zaman ortalama damar kanalı eklentisi Fiji kullanılarak elimine edilir.
Bu protokol, görüntüleme metastaz odaklanırken, teknikler akciğer yüksek çözünürlüklü tek hücreli bir görüntüleme ile gözlemlenebilir diğer biyolojik süreçlerde uygulanabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol açıklanan tüm işlemler Tıp Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi Albert Einstein College of tarafından önceden onay da dahil olmak üzere omurgalı hayvanların kullanımı için kurallara ve yönetmeliklere uygun olarak yapılmıştır.
1. Yaratma floresan etiketli Fare Modeli ve Tümör Hücreleri
2. multiphoton Mikroskop Seti yukarı ve Görüntüleme Hazırlık
NOT: Bu protokol, her m gerçekleştirilebilir birlikteultiphoton mikroskop, bu protokolde gösterilen veri elde etmek için kullanılan sistem detaylı 45 daha önce tarif edilmiştir.
3. Vakum Sistemi kurma
4. Cerrahi
5. Intravital Görüntüleme
6. Ötenazi
7. Görüntü Analizi
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu yöntem ile elde edilebilir sonuçlar tipini göstermek için, ameliyat öncesi zaman noktaları değişen MacBlue fareler 44 kuyruk venine floresan protein yonca ile etiketlenmiş E0771-LG, tümör hücreleri enjekte ettik. Ameliyattan sonra, 155 kD rodamin etiketli dekstran damarlar ve zaman atlamalı görüntüleme yapıldı işaretlemek için IV enjekte edildi.
Fareler 24 saat sonrası enjeksiyon görüntüleme yaparken, tek hücre m...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu tür proteinler ve antikorlar gibi floresan etiketli fonksiyonel etiketleri ile kombine in vivo optik görüntüleme Yüksek çözünürlüklü metastatik kaskad anlayışımızı büyük oranda arttırmıştır. Bu, doğrudan görselleştirme ve tek hücreli ve tümör hücrelerinde alt-hücresel parametrelerin, konakçı hücreler ve bunların mikro-ölçümünü sağladı. Primer tümörün içindeki bu görüntüleme büyüme işgali ya da yayma 6,7 birinin destekleyici ayrık mikroçevrelerde keşfine, örneğin, yol açmıştır. Işgali duru...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Bu araştırma, JWP ve Entegre Görüntüleme Programı R01CA172451 olan NIH-CA100324, Einstein Ulusal Kanser Enstitüsü'nün kanser merkezi destek hibesi P30CA013330 tarafından desteklenmiştir. Bu teknoloji, Gruss-Lipper Biyofotonik Merkezi'nde ve Albert Einstein Tıp Fakültesi'ndeki Entegre Görüntüleme Programında geliştirilmiştir. Bu Merkezlerin bu çalışmadaki desteğini kabul ediyoruz. Yazarlar, Einstein makine atölyesinden Mike Rottenkolber, Ricardo Ibagon ve Anthony Leggiadro'ya yetenekli ve zamanında işçilikleri için, Matthew Krummel'in laboratuvarına pencere tasarım çizimlerini cömertçe paylaştıkları için, Kevin Elicieri ve Jeremy Bredfeldt'e mikroskopi konusundaki uzmanlıkları ve amplifikatör önerileri için ve Allison Harney ve Bojana Gligorijevic'e bilgilendirici tartışmalar için teşekkür eder.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Nikel Kaplama Pirinç Vakum Regülatörü 1/8 NPT Dişi, Göstergeli, 0 - 20" Hg Vakumlu McMaster | Carr | 4172K12 | Vakum Regülatörü |
| 1/4 "Hortum ID X 1/8" NPTF Erkek Boru için Pirinç Dikenli Hortum Montaj Adaptörü | McMaster Carr | 5346K13 | Vakum Regülatörü Hortum Adaptörü |
| Pyrex Marka Tüpülasyonlu Filtreleme Şişeleri; 4 No'lu lastik tıpa için boyunlu aletli; Kapasite: 50 ml | Corning Yaşam Bilimleri Camı | 5360-50 | Vakumlu Şişe |
| Yuvarlak Cam Lameller Kalınlık # 1.5, 0.16 - 0.19 mm 10 mm çap & nbsp; | Ted Pella, Inc. | 260368 | Kapak fişleri |
| Exel International Tek Kullanımlık Safelet I.V. Kateterler; 22 g x 1 inç | Exel International | 26746 | Trakeal Kateter |
| PERMA-HAND Siyah Örgülü İpek Sütürler, ETHICON LIGAPAK Dağıtım Makarası Boyutu 2-0 | VWR | 95056-992 | Dize |
| Sıvı Süper Yapıştırıcı, Şeffaf, 0.14 oz | Hendel Corp. | LOC1647358 | Siyano-akrilat Tutkal |
| Tetrametilrodamin izotiyosiyanat – Dextran | Sigma-Aldrich | T1287-500MG | 155 kD Dextran |
| Laboratuvar Şeffaf Tygon PVC Boru, 1/16 "ID, 1/8" OD, 1/32 "Duvar Kalınlığı, 25 ft. Uzunluk | McMaster Carr | 5155T12 | İnce Boru ve Luer |
| Çatlamaya Dayanıklı Polietilen Boru için Boru, 1/8 "ID, 1/4" OD, 1/16 "Duvar Kalınlığı, Beyaz, 50 ft. Uzunluk | McMaster Carr | 5181K24 | Kalın Boru |
| Tüy Dökücü Losyon | Nair-Mikro | ||
| Tıbbi Boru 95 Durometre LDPE | Bilimsel Emtialar A.Ş. | BB31695-PE/1 | Kuyruk ven kateteri için boru |
| 30 G x 1 inç. BD PrecisionGlide İğne | BD | 305128 | Kuyruk ven kateteri için iğneler |
| Püriten Steril Olmayan Pamuk Uçlu Swablar | Fisher Scientific | 867WCNOGLUE | |
| Şeffaf Polikarbonat Dikenli Boru Bağlantısı, 3/32 "x 1/16" Tüp Kimliği | McMaster Carr | 5117k51 | Tüpler arasındaki konektörler |
| Tek Delikli Kauçuk Tıpalar Fisher | Scientific | 14-135F | Vakum Şişesi için Durdurucu |
| SHARP Hassas Bariyer Uçları, P-100, 100 ve mikro için; l | Denville Bilimsel A.Ş. | P1125 | Pipet Ucu |
| Laboratuvar bandı | Fisher Scientific | 159015R | |
| Puralube | Henry Schein Hayvan Sağlığı | 008897 | Oftalmik Merhem |
| İkizler Koter Kiti | Harvard Aparatı | 726067 | Koter Kalemi |
| Graefe Mikro Diseksiyon Forsepsleri; Dişli; hafif eğri; 0,8 mm Uç Genişliği; 4" Uzunluk | Roboz Cerrahi | RS-5135 | Forseps |
| Ekstra İnce Mikro Diseksiyon Makası 4" Düz Keskin/Keskin 24 mm | Roboz Cerrahi | RS-5912 | Keskin Makas |
| Mikro Diseksiyon Makası 4" Düz Künt/Küt | Roboz Cerrahi | RS-5980 | Künt Makas |
| Mendil | Fisher Scientific | 06-666-A | koşum |
| PhysioSuite System | Kent Scientific | PhysioSuite | Vitals Monitor |
| 1 ml Şırınga, Tüberkülin Kayma Ucu | BD | 309659 | Şırınga |
| Cyano akrilat | Zımba | LOC1647358 | Kapak Slip Yapıştırıcı |
| Petrol Jeli | Fisher Scientific | 19-086291 | Su Bariyeri |
| Adaptörü Luer Cannulla 1.5 - 2.2 mm | Harvard Aparatı | 734118 | Kateter Konektörü |
| PhysioSuite MouseSTAT nabız oksimetresi | Kent Scientific | Nabız Oksimetresi | |
| İzoetezi (izofluran) | Henry Schein Hayvan Sağlığı | 50033 | 250 ml |
| Oksijen | TechAir | OX TM | |
| 1x PBS | Life Technologies | 10010-023 | |
| PVC Küresel Vana, Bağlamak için İtme, 1/4 | In Grainger | 3CGJ7 | Vakum Vanası |
| Küçük Hayvan Vantilatörü | Harvard Aparatı | 683 | Alternatifi Kent Scientific'ten temin edilebilir: MouseVent |
| OptiMEM Azaltılmış Serum Ortamı | ThermoFisher Scientific | 31985062 | |
| Lipofektamin 2000 Transfeksiyon Reaktifi | ThermoFisher Scientific | 11668019 | |
| MacBlue Tg(Csf1r*-GAL4/VP16,UAS-ECFP)1Hume/J Fareler | Jackson Laboratuvarı | 026051 | |
| Çoklu Foton Mikroskobu | Olympus | Fluoview FV1000 | Özel yapım kapsam Çevre Muhafazasına alternatif |
| FV1000 için Hassas | Plastik | Özel yapım muhafazaya alternatif | |
| Fosfat Tamponlu Tuzlu | Serum Fizyolojik ThermoFisher Scientific | 14190136 | |
| Lazer Güç Ölçer | Tutarlı | AlanMaxIITOP | |
| Lazer Güç Ölçer Kafası | Tutarlı | PM10 | |
| pcDNA3-Yonca Floresan Protein Vektör | Addgene | 40259 | |
| G418 Sülfat Seçici Antibiyotik | ThermoFisher Scientific | 10131027 | |
| MoFlo Floresan-Aktive Hücre Sıralayıcı | Beckman Coulter | XDP | |
| Tripsin EDTA 1x | Corning | 25-052-Cl | |
| 40 ve mikro; m Mesh | Falcon | 352235 | |
| 96 Kuyulu Plaka | Costar | 3599 | |
| 60 mm Kültür Kabı | Corning | 430196 | |
| 10 cm Kültür Kabı | Corning | 353003 | |
| Sığır Serumu Albümin | Sigma-Aldrich | A4503 | |
| Dulbecco'nun Fosfat Tamponlu Tuzlu Suyu 1x | Corning | 21-031-CV | |
| C57BL/6J Fare | Jackson Laboratuvarı | 000664 | |
| Kim Mendil | Fisher Scientific | 06-666-A |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste