Name: İnflamatuar Plak Kızılötesi Floresans (NIRF) İntravasküler Moleküler Görüntüleme, Multimodal Yaklaşım civarında in vivo Ateroskleroz Görüntüleme (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-08-04T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: Öğrenin, NIRF kateter kullanarak tavşan modelinde aterosklerotik plakların inflamatuar biyolojisini in vivo görüntüleme ve kantitatif analiz yöntemini. Bu teknik, kardiyovasküler hastalıkların tanı ve tedavisinde ileri düzey moleküler görüntüleme olanakları sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu iş için destek Ulusal Sağlık hibe Enstitüleri tarafından sağlanan # R01 HL 108.229, Amerikan Kalp Derneği Scientist Kalkınma Hibe # 0830352N, Howard Hughes Tıp Enstitüsü Kariyer Geliştirme Ödülü, Broadview Ventures, Avrupa Topluluğunun Yedinci Çerçeve Programı (hibe altında FP7/2007-2013 anlaşma # 235.689) ve MGH William Schreyer Bursu.

In vivo Hayvan Modeli: Deneysel Aortoiliyak Ateroskleroz Üretimi 1) Temel Anjiyografi ve Balon denüdasyon <ol><li> Bazal anjiyografi ve balon denüdasyon elde etmek için önce, Yeni Zelanda beyaz tavşanı, yüksek kolesterol (% 1), 1 hafta boyunca diyet beslenir. Bu hayvan tavşanlarda aorto-iliacs damarları hiperlipidemik, balon-yaralanma modeli benzer inflamatuar hücreler (makrofajlar taşıyan iltihaplı ateroskleroz üretir insan koroner arterlerin (2.5-3.5mm) ve 2) aynı kalibre) 1 olarak translasyonel alaka için kullanılmaktadır insan ateroskleroz) ve molekülleri (katepsinler). </li><li> Kolesterol besleme, hayvan, propofol ve ketamin ile anestezi. Tek inç ventral orta hat boyun insizyonu bir boyutu 15 neşter bıçak kullanarak kullanılarak yapılır. Künt diseksiyon teknikleri kullanarak, trakeanın sağ tarafında fasya altındaki kasların maruz kalmaktadır. Sol sternocephalicus kas, bağ dokusu kavşak boyunca ayrılır ve sağ karotis arter maruz kalmaktadır. Arter vagus siniri ayrılır. Proksimal ve distal sütür döngüler retraksiyon ve oklüzyon için izin arter üzerine yerleştirilir. 1 2mm için arteriyotomi eğimli 5 Fransız (1.67mm dış çapı) vasküler kılıf takılı ve heparin (1000μ/mL ~ 150units/kg) kılıf ile intra-arteriyel uygulanan üzerinden yapılır. </li><li> Kontrast madde (Ultravist) sonra bir kontrol anjiyogram distal aorta ve her iki iliak arterlerden elde etmek için 2 saniyelik bir süre içinde (1 2mL) enjekte edilir. </li><li> Iliofemoral arter ve aort sonra endotelyal soyulma yaralandı. Standart floroskopi yöntemlerinin kullanılması, distal iliofemoral arter 3FR Fogarty embolektomi kateteri yerleştirilir ve 0,3 0,5 kontrast cc (% 50 tuzlu contrast/50%) ya da hava ile şişirildi. Kateter daha sonra kendi şişirilmiş devlet sol renal arter proksimalde take-off sağ iliyak ve distal aorta boyunca bir mesafe geri çekilir. Balon denüdasyon ardından, anjiyografi, damar açıklığının belge tekrarlanır. Anjiyografi sonrasında, tüm kateterler ve kılıflar kaldırılır ve proksimal sağ karotis arter ligasyonu, kas ve fasya 4 / 0 emilebilir sütür ile sütüre, ve cilt insizyonu 4 / 0 emilmeyen dikiş ile kapatıldı. </li><li> Hayvan daha sonra tek doz antibiyotik (sefazolin, 0.5 gram IM) yönetimi ile kurtarmak için izin verilir. Ağrı kesici ilaçlar da dahil olmak üzere 0.01 mg / kg buprenorfin IM (gerektiği kadar günde iki kez). Hayvanlar daha sonra, 4 hafta sonrası balon denüdasyon için% 1 kolesterol üzerinde devam etmektedir. Haftada 5, hayvanların% 0.3 kolesterol diyeti geçiş. </li></ol> Tavşan Atheromata Entegre Multi-modal Görüntüleme 2) proteolitik aktif iltihaplı plak enjektabl nanosensor kullanarak etiketleme; Anjiyografi, intravasküler ultrason (IVUS), ve in vivo intravasküler NIRF görüntüleme Tavşan Aterom <ol><li> Görüntüleme için önce balon yaralanma ve 24 saat sonra sekiz hafta, intravenöz 500 nmol / kg Prosense/VM110 (Perkin Elmer) ile tavşan kulak damar yoluyla enjekte edilir. </li><li> Yirmi dört saat, enjeksiyon sonrası hayvanlarda anestezi ve arteriyel erişimi (adım 1.2 'ye bakınız), sol karotis arter yoluyla elde edilir. İntra-arteriyel heparin (150 ünite / kg) uygulanır. Temel anjiyografi yukarıdaki gibi elde edilir. </li><li> IVUS kateter bir klinik koroner arter yetenekli 0.014 inç tel üzerine yüklenir ve kılıf içine eklenir. Floroskopik kullanarak, tel radyoopak ucu sağ iliyak arter distalde bir konuma sahiptir. IVUS kateter sonra standart bir klinik monoray tekniği kullanılarak proksimal iliak artere ileri düzeydedir. </li><li> A 100 mm geri çekilme başlatılır ve görüntüleri kaydedilir. Geminin Boyuna rekonstrüksiyon elde edilir ve luminal plak tanımlanır. </li><li> NIRF kateter 11,12 0.014 inç tel (monoray sistemi) üzerine yüklenir ve sağ iliyak artere kateter dikkatle kılıf ve görüntüleme kafası takılı distalde konumlandırılmış. </li><li> Çoklu otomatik pullbacks (1 mm / sn boyuna geri çekilme, dakikada 30 mermi) yapılır ve ateroskleroz bölgeleri içinde floresan sinyalleri belirtilmiştir. Görüntü kaydedilir ve sinyal aralığı dayalı uygun ölçekleme ve pencereleme ile daha fazla işlem gerçekleştirilir. </li></ol> 3) Ötenazi ve ex vivo aorto-iliyak doku izolasyonu <ol><li> Ötenazi ötenazi ajan 1 cc (390mg sodyum pentobarbital ve 50 mg fenitoin sodyum çözümü), intravenöz, tek bir enjeksiyon ile gerçekleştirilir. </li><li> Inferior vena kava kan netleşene kadar arter ağacı% 0.9 serum fizyolojik ile perfüze. Aterosklerotik aorta ve iliak arterler tespit ve çevre dokulardan disseke vardır. Buna ek olarak, li küçük 2 x 2 cm adetver, böbrek, dalak ve kalp de elde edilir. </li><li> Intravasküler NIRF görüntüleme kateter ile ex vivo NIRF görüntüleme bu aşamada yapılabilir. Geminin uzun ve görüntüleme başı sağ iliyak arter veya çatallanma getirilinceye kadar NIRF kateter proksimal aort içine yeniden eklenir. Çoklu otomatik pullbacks (bkz 2.6) yukarıdaki gibi yapılır. </li></ol> 4) disseke aorta ve iliak arterlerden ex vivo Floresans Yansıtma Görüntüleme (CUMA) <ol><li> Disseke doku yerleştirilir ve 10-20 cc serum fizyolojik FRI analizleri (Kodak Görüntü İstasyonu 4000mm Pro, Carestream Health, Inc.) Taşınır. </li><li> Aorta, iliak damarlar yaklaşık gerçek zamanlı uzunlukları uzatılmış ve çoklu dalga boylarını [beyaz ışık, yeşil floresan kanal (eski 495 nm, em 515 nm), Cy5 (eski 565 nm, em 670 nm) ve Cy7 (eski görüntüler elde edilir 650 nm, em 760 nm)] kanal. Pozlama süreleri bir dizi her dalga boyu için kullanılmaktadır (0,1-30sn) ve elde edilen görüntüler DICOM ya da daha fazla analiz için 16-bit ölçeklendirilmemiş TIFF dosyaları olarak ihraç edilmektedir. Pozitif ve negatif kontroller olarak, organların (karaciğer, dalak, böbrek ve kalp) benzer kanalları ve pozlama süreleri görüntülü. </li><li> Yakın-kızılötesi kanal (780nm +) artış sinyali Alanları aterosklerotik arterlerde belirtilmiştir. </li></ol> Kesit ve immünhistokimyasal analiz için 5) Doku Gömme <ol><li> Alanları normal (olmayan yaralı doku, yani sol iliyak arter) ve plak alanlar tespit edilir ve doku küçük 5-10 mm halkaları OCT (Optimum Kesme Sıcaklık) medya gömülü. Bloklar kesit kadar -80 C'de saklanır. </li><li> Kesit ve immünohistokimyasal analizler için standart teknikler yapılmaktadır. Hematoksilen ve eosin Ram-11 ve Katepsin B boyama yapılır, leke. </li></ol> Analizler ve multi-modal Görüntü Entegrasyonu (Anjiyografi, IVUS, NIRF ve CUMA) 6) NIRF ve CUMA görüntü İşleme <ol><li> DICOM NIRF ve CUMA görüntüleme verileri içeren dosyalar (yakın kızılötesi 780 nm kanal alınan) pullbacks sırasıyla, MATLAB ve Osirix yazılımı kullanarak işlenir. Uygun sinyal yoğunluğu tam kapsamlı görüntülemek için pencere elde edilir. Final görüntüleri TIFF dosyaları olarak ihraç edilmektedir. </li><li> Dosyalar standart görüntü işleme yazılımı (Davetli kullanılabilir) alınır. Görüntüler referans noktaları (anjiyogram, iliak bifurkasyon ve renal arter yani vertebra) göre hizalanır. Normal damar ve plak alanları belirlenmiştir. </li><li> Ilgi (ROI) Bölgeler elle takip (plak normal doku ve alanlar için) ve sinyal intensitesi CUMA ve NIRF görüntülerin her ikisi için de sırasıyla Osirix ve MATLAB kullanılarak elde edilen ortalama. Uygun izleme kılavuzu için, geminin boyuna IVUS görüntü kullanılır ve normal damar ve plak tanımlanması için kolayca tanınırlar. </li><li> Hedef arka plan (KAZ) oranları plak bölgeleri için hesaplanır. </li></ol> Temsilcisi Sonuçlar: Yukarıdaki protokol tamamlanmasından sonra, biz tanımlayabilir ve aorta ve iliak damarlar içinde inflamatuar plak artar katepsin proteaz faaliyet alanları karakterize. (Prosense/VM110) devreye sokulabilir nanosensor enjeksiyon bize proteolitik aktif plak tanımlamanıza olanak sağlar. Bu kadar parlak görünür ya da yakın kızılötesi kanal (750 nm) CUMA kullanarak görüntülü yoğun bölgeleri sinyal. NIRF pullbacks yüksek sinyal FRI yoğunluğu ve NIRF sinyalleri anatomik kaydı izin IVUS hizalanmalar ile ilişkilidir. CUMA ve NIRF elde Hesaplanan plak TBR (NIRF TBR 4.2 ortalama, CUMA TBR 2.9 ortalama bkz. Şekil 3) benzer bulunmuştur. Parlak plak immünohistokimyasal analizi, RAM-11 ve plak alanları (veri gösterilmemiştir) Katepsin B aktivitesi yoğun varlığını doğrulamaktadır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/2257/2257fig1.jpg"> Şekil 1. 11,12 özel dahili kateter bir optik fiber (125 mikron çaplı ev sahipliği oluşur 1D NIRF algılama yaklaşımı 6 klinik potansiyelini genişletmek için 2D NIRF Kateter şematik bir roman damar içi görüntüleme için 2-B NIRF kateter inşa edilmiştir. polietilen borular: 2.9F) 750 nm lazer uyarma kaynağı kullanarak aydınlatır. Lazer ışığı, lif eksenine göre 90 derecelik bir açıyla yayılır. Sistem gerçek 2D görüntü elde etmek için birlikte 360 ​​derece görüntüleme ve boyuna geri çekilme sağlamak için iki otomatik motorlar (rotasyon ve translasyon) kullanır. Görüntüler referans 11 izni ile kullanılır. <img alt="Şekil 2" src="/files/ftp_upload/2257/2257fig2.jpg"> Şekil 2. Nanosensor şematik gösteren proteaz aracılı aktivasyon, Prosense/VM110. Referans 10 izni ile kullanılmaktadır Görüntü. <img alt="Tablo 1" src="/files/ftp_upload/2257/2257table1.jpg" files> Şekil 3. In vivo ve ex vivo Plak TBRs (arka plan oranları hedef)

<ol><li>Andersson, J., Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+immunity+and+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Immunol%22%5BJournal%5D)">Adaptive immunity and atherosclerosis.</a> Clin Immunol. 134, 33-46 (2010).</li>
<li>Calfon, M. A., Vinegoni, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravascular+near-infrared+fluorescence+molecular+imaging+of+atherosclerosis%3A+toward+coronary+arterial+visualization+of+biologically+high-risk+plaques%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Intravascular near-infrared fluorescence molecular imaging of atherosclerosis: toward coronary arterial visualization of biologically high-risk plaques.</a> Journal of Biomedical Optics. 15, 011107-011107 (2010).</li>
<li>Chen, J., Tung, C. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Vivo+Imaging+of+Proteolytic+Activity+in+Atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">In Vivo Imaging of Proteolytic Activity in Atherosclerosis.</a> Circulation. 105, 2766-2771 (2002).</li>
<li>Jaffer, F. A., Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Imaging+of+Cardiovascular+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Molecular Imaging of Cardiovascular Disease.</a> Circulation. 116, 1052-1061 (2007).</li>
<li>Jaffer, F. A., Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+and+Multimodality+Molecular+Imaging%3A+Insights+Into+Atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Optical and Multimodality Molecular Imaging: Insights Into Atherosclerosis.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 29, 1017-1024 (2009).</li>
<li>Jaffer, F. A., Vinegoni, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-Time+Catheter+Molecular+Sensing+of+Inflammation+in+Proteolytically+Active+Atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Real-Time Catheter Molecular Sensing of Inflammation in Proteolytically Active Atherosclerosis.</a> Circulation. 118, 1802-1809 (2008).</li>
<li>Kim, D. -E., Kim, J. -Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protease+Imaging+of+Human+Atheromata+Captures+Molecular+Information+of+Atherosclerosis%2C+Complementing+Anatomic+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Protease Imaging of Human Atheromata Captures Molecular Information of Atherosclerosis, Complementing Anatomic Imaging.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 30, 449-456 (2010).</li>
<li>Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+in+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Inflammation in atherosclerosis.</a> Nature. 420, 868-874 (2002).</li>
<li>Naghavi, M., Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+Vulnerable+Plaque+to+Vulnerable+Patient%3A+A+Call+for+New+Definitions+and+Risk+Assessment+Strategies%3A+Part+I%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">From Vulnerable Plaque to Vulnerable Patient: A Call for New Definitions and Risk Assessment Strategies: Part I.</a> Circulation. 108, 1664-1672 (2003).</li>
<li>Weissleder, R., Tung, C. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+imaging+of+tumors+with+protease-activated+near-infrared+fluorescent+probes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotech%22%5BJournal%5D)">In vivo imaging of tumors with protease-activated near-infrared fluorescent probes.</a> Nat Biotech. 17, 375-375 (1999).</li>
<li>Razansky, R. N., Rosenthal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+fluorescence+catheter+system+for+two-dimensional+intravascular+imaging+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Near-infrared fluorescence catheter system for two-dimensional intravascular imaging in vivo.</a> Optics Express. 18, 11372-11381 (2010).</li>
<li>Jaffer, F. A., Calfon, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-Dimensional+Intravascular+Near-Infrared+Fluorescence+Molecular+Imaging+of+Inflammation+in+Atherosclerosis+and+Stent-Induced+Vascular+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Two-Dimensional Intravascular Near-Infrared Fluorescence Molecular Imaging of Inflammation in Atherosclerosis and Stent-Induced Vascular Injury.</a> Journal of the American College of Cardiology. 57, 2516-2526 (2011).</li>
</ol>

FAJ - Eski Danışmanı, VisEn Tıp, Ücretler, Boston Scientific

Iltihaplı yüksek riskli ya da hassas plak, miyokard enfarktüsü çoğunluğu için muhtemelen sorumludur. Semptomların başlamasından önce bu plakların tanımlama sonuçlarını tahmin etmek ve tıbbi tedavinin yönlendirilmesinde önemli klinik hem de etkileri vardır. X-ray anjiyografi gibi konvansiyonel koroner arter görüntüleme yöntemleri genellikle luminal daralma karakterizasyonu ziyade, yüksek riskli non-stenotik lezyonlar genellikle altta yatan biyolojik profilleri aydınlatıcı odaklanmak. İntravasküler NIRF moleküler görüntül...

<table><tbody><tr><td>Prosense 750</td><td>Visen Medical</td><td>VM110</td><td>500 nmol/kg IV enjeksiyon</td></tr><tr><td>Sodyum Heparin</td><td>APP Pharmaceuticals</td><td>401586D</td><td></td></tr><tr><td>Sefazolin</td><td>NovaPlus</td><td>46015683</td><td></td></tr><tr><td>Lidokain HCL %2</td><td>Hospira Inc.</td><td>NDC 0409-4277-01</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorfin</td><td>Bedford Laboratories</td><td>NDC 55390-100-10</td><td></td></tr><tr><td>Ketamin</td><td>Hospira Inc.</td><td>NDC 0409-2051-05</td><td></td></tr><tr><td>Yüksek Kolesterollü Diyet %1</td><td>Research Diets</td><td>C30293</td><td></td></tr><tr><td>Yüksek Kolesterollü Diyet %0.3</td><td>Research Diets</td><td>C30255</td><td></td></tr></tbody></table>

İnflamatuar plak kızılötesi floresans (nirf) İntravasküler moleküler görüntüleme, multimodal yaklaşım civarında in vivo ateroskleroz görüntüleme

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

Yaralanma vasküler yanıt, lipid yüklü içi luminal plak, düz kas hücre proliferasyonu ve damar lümen daralması ilerici birikimi giden damar duvarının içinde makrofajların birikimi ile tetiklenen çok iyi yönetilen bir inflamatuar yanıt. Rüptürü altında yatan akut miyokard infarktüsü vakalarının çoğunluğu eğilimli gibi hassas plakların oluşumu. Karmaşık moleküler ve hücresel inflamatuar kaskad endotel ve düz kas hücreleri, T lenfositler ve makrofajlar ve parakrin etkileri işe yönetti. 1 Ateroskleroz Moleküler görüntüleme, enflamasyon ve diğer biyolojik süreçler in vivo görüntüleme sağlayan önemli bir klinik ve araştırma aracı haline gelmiştir . Son zamanlarda yaşanan bazı örnekler, yüksek riskli plaklar hastalarda tespit ve ateroskleroz pharmacotherapeutics etkilerini değerlendirmek için yeteneğini göstermek 4 moleküler görüntüleme yaklaşımları (özellikle MR ve PET) bir dizi biyolojik yönlerini karotis gibi büyük damarların görüntüsü arterler, koroner arterleri görüntüleme için yetersizdir seçenekleri var. 2 yüksek çözünürlüklü optik görüntüleme stratejileri gelişi, özellikle yakın-kızılötesi floresan (NIRF) devreye sokulabilir floresan problar ile birleştiğinde, gelişmiş hassasiyet ve yeni intravasküler stratejilerinin geliştirilmesi yol açtı insan koroner ateroskleroz biyolojik görüntüleme artırmak için. Kızılötesi floresan (NIRF) civarında moleküler görüntüleme, optik kontrast madde ya da floresan prob teslim tespit edilebilir NUR penceresinde floresan yayar, fotonların bir kaynak olarak belirli bir bant genişliği (650-900 nm) ile uyarma ışık kullanan uygun bir emisyon filtresi ve yüksek hassasiyet şarj çiftli kamera kullanarak. NUR ışık, görünür ışık aksine, doku içine derinlemesine nüfuz eder, hemoglobin, yağ ve su gibi endojen foton emiciler tarafından belirgin bir şekilde daha az zayıflatılmış ve NUR pencere azalmış otofloresans nedeniyle yüksek hedef-arka oranları sağlar. NUR &#39;penceresi içinde Görüntüleme in vivo görüntüleme için potansiyel önemli ölçüde artırabilir. 2,5 İnflamatuar sistein proteazlar aktive NIRF probları 10 kullanılarak çalışıldı ve aterogenezde önemli rol oynamaktadır edilmiştir. Ekstraselüler matriks bozulması ile, sistein proteazlar ilerlemesini ve komplikasyonları ateroskleroz 8 önemlisi katkıda bulunur. Özellikle, sistein proteaz, katepsin B, son derece olarak ifade edilir ve, deneysel Fare ve sıçan, tavşan ve insan atheromata makrofajlar ile colocalizes Ayrıca 3,6,7, plaklarda katepsin B aktivitesi önceden 1 açıklanan kullanarak in vivo olarak algılanır. -D ile birlikte birden fazla NUR fluorochromes (VM110/Prosense750, eski / em 750/780nm VisEn Tıp, Woburn, MA) ile derivatized poli-lizin polimer omurgası oluşan bir enjektabl nanosensor ajan intravasküler yakın-kızılötesi floresan teknolojisiyle 6 başlangıçta güçlü bir molekül su verme bu sonuçları 10 Aşağıda NIRF sinyal önemli amplifikasyon katepsin B (plak makrofajlar colocalize bilinen), ayrı fluorochromes sistein proteazlar tarafından enzimatik parçalanma hedef . İntravasküler kullanılan roman 2D intravasküler NIRF kateter NUR floresan sinyal algılama iltihaplı plak katepsin B aktivitesi in vivo algılama geometrik olarak doğru, yüksek çözünürlüklü sağlar. Ateroskleroz gibi önceden 1-D spektroskopik yaklaşımın aksine kateter tabanlı 2B NIRF görüntüleme, in vivo moleküler görüntüleme, 6 yeni ve umut verici bir araç vasküler inflamasyon tespit makrofaj zengin plak proteaz aktivitesi artar kullanır. 11,12 Aşağıdaki araştırma protokolü görüntü NIRF 2-boyutlu bir intravasküler kateter kullanımı açıklanır ve plak biyoloji temel yönlerini kullanarak plak yapısını karakterize. Bu, anjiyografi ve intravasküler ultrason (IVUS) da dahil olmak üzere mevcut klinik görüntüleme teknolojileri ile entegre bir çevrilebilir platform inflamatuar atheromata ayıran benzersiz ve yeni bir entegre multimodal moleküler görüntüleme tekniği sunuyor ve insan ölçekli koroner arterlerde intravasküler NIRF sinyallerin algılanmasını sağlar. .

Biz, ayrıntılı 2-boyutlu plak biyoloji intravasküler moleküler görüntüleme için yeni bir yakın-kızılötesi floresan (NIRF) kateter<em&gt; In vivo</em&gt;. NIRF kateter varlığı plak hevesli devreye sokulabilir ve hedefli NUR fluorochromes raporlama inflamasyon gibi temel biyolojik süreçlerin oluşturulabiliyor. Kateter klinik mühendislik ve güç gereksinimleri kullanır ve insan koroner arterlerin uygulama için hedeflenen. Aşağıdaki araştırma çalışması bir roman kullanan bir multimodal görüntüleme stratejisi açıklanmıştır<em&gt; In vivo</em&gt; Intravasküler NIRF görüntü kateter ve proteolitik aktif iltihaplı tavşan atheromata inflamatuar plak ölçmek.

İnflamatuar Plak Kızılötesi Floresans (NIRF) İntravasküler Moleküler Görüntüleme, Multimodal Yaklaşım civarında in vivo Ateroskleroz Görüntüleme

Yaralanmaya karşı damarsal yanıt, damar duvarı içinde makrofajların birikmesiyle tetiklenen ve ... ile sonuçlanan, iyi koordine edilmiş bir enflamatuar yanıttır.

Bu prosedürde, iki boyutlu intraarteriyel vasküler biyolojiyi görüntülemek ve ateroskleroz, inflamasyon ve anjiyogenez dahil olmak üzere biyolojik süreçleri izlemek için yeni bir yakın kızılötesi floresan kateter veya NIRF kateteri kullanılır. İlk olarak, uygun zamanda bir Yeni Zelanda beyaz tavşanının aorta ve iliak arterlerinde deneysel bir ateroskleroz modeli oluşturulur. Ardından, inflamasyonlu bir plağı işaretlemek için bir NIRF Activat Nanosensor enjekte edilir.24 saat sonra, eş zamanlı arteriyel anjiyografi, intravasküler ultrason ile in vivo ve ex vivo intravasküler yakın kızılötesi floresans görüntüleme yapılır. Tavşan aorta ve iliak arterleri, ex vivo floresans reflektans görüntüleme ve enflame plağın immünohistokimyasal analizini gerçekleştirmek üzere diseke edilir.Nihai sonuçlar, inflamatuar aterosklerotik plakla korele olan ölçülebilir sinyaller göstermektedir. Bu yöntem; inflamasyonun ve plakların in vivo, gerçek zamanlı tespiti, hassas plakların temel belirteçleri veya akut miyokard enfarktüsünün öncülleri gibi moleküler görüntüleme alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin etkileri, inflamasyonun gerçek zamanlı in vivo tespitine olanak sağlaması nedeniyle ateroskleroz tedavisine kadar uzanmaktadır; bu durum, insanlarda ilgili bölgedeki inflamasyonu azaltan hedefe yönelik ve hastaya özgü tedavilere dönüştürülebilir.İnsan koroner aterosklerozu, korkulan akut miyokard enfarktüsünü önlemenin anahtarıdır. Bu yöntem koroner ateroskleroz hakkında içgörü sağlayabilse de, örneğin periferik vasküler hastalığın sorumluları olan karotis aorta, iliak veya femoral arterlerdeki lezyonları karakterize etmek gibi periferik vasküler hastalığı içeren diğer sistemlere de uygulanabilir. Balon denüdasyonu sonrası ve ateroskleroz modelinin oluşturulmasının ardından, hayvanlar dört hafta boyunca %1 kolesterol diyetiyle beslenir ve beşinci haftada hayvanlar %0,3 kolesterol diyetine geçirilir.Balon yaralanmasından sekiz hafta sonra ve görüntülemeden 24 saat önce, enjekte edilebilir nanosensör pro sense 750 VM 110 kullanılarak aktif iltihaplı plakları işaretlemek amacıyla tavşana bir kulak veni üzerinden intravenöz enjeksiyon yapılır ve 24 saat beklenir. Hayvanlar, cerrahi bölgenin tıraş edilmesi ve ardından %10 povidon iyot ile tamamen dezenfekte edilmesiyle cerrahiye hazırlanır; ardından hayvanlar anestezi altına alınır ve sağ ortak karotis arterinden arteriyel erişim sağlanır. Dokunun kolayca görüntülenebilmesi için intra-arteriyel heparin uygulanır ve bazal anjiyografi çekilir.Bir IVUS kateteri, klinik koroner arter 0.014 inç kılavuz tel üzerine yüklenir ve floroskopik kılavuzluk altında kılıfın içine yerleştirilir. Telin radyoopak ucu, sağ iliak arterin distal kısmına konumlandırılır. AOR iliak bifurkasyondan renal arterlere kadar uzanan 100 milimetrelik bir geri çekme (pullback) işlemi başlatılır ve görüntüler kaydedilir.Damarın boylamsal rekonstrüksiyonu elde edilir ve lüminal plak tanımlanır. Ardından, aortun tüm uzunluğunu kapsamak için 100 milimetrelik bir geri çekme (pullback) uygulanır. MATLAB programlama yazılımı kullanılarak, iki boyutlu aksiyel görüntülerden oluşan seriden boylamsal rekonstrüksiyonlar oluşturulur.NIRF kateteri tel üzerine yüklenir. Kateter dikkatlice kılıfın içine yerleştirilir ve birden fazla otomatik NIRF kateter geri çekimi gerçekleştirilirken görüntüleme başlığı distalde sol iliak artere konumlandırılır. Arterioskleroz bölgelerindeki floresan sinyaller not edilir.Bu görüntüler kaydedilir ve elde edilen sinyal aralığına göre uygun ölçeklendirme ve pencereleme işlemleri uygulanarak MATLAB yazılımı kullanılarak işlenir. Ardından hayvan ötanize edilir ve aortoiliak doku ex-vivo olarak izole edilir. Aterosklerotik aorta ve iliak arterler belirlenerek çevre dokulardan diseke edilir.Ek olarak, karaciğer, böbrek, dalak ve kalpten iki çarpı iki santimetrelik küçük parçalar da alınır. İzole edildikten sonra, inferior vena cava kandan tamamen temizlenene kadar arteriyel ağ normal salin ile perfüze edilir. Exvivo NIRF tamamlandıktan sonra, diseke edilen AOR iliak dokusu 10 ila 20 kübik santimetrelik normal saline yerleştirilir ve floresan yansıma görüntüleme veya FRI analizi için taşınır.Aort ve iliak damarlar, gerçek zamanlı uzunluklara yaklaştırmak amacıyla uzatılır ve çok kanallı filtrelerle donatılmış, ticari olarak mevcut bir floresan yansıma görüntüleme sistemi kullanılarak birden fazla dalga boyunda görüntüler elde edilir; her bir dalga boyu için bir dizi pozlama süresi kullanılır ve kaydedilir. Görüntüler, pozitif ve negatif kontroller olarak daha ileri analizler için DICOM dosyaları şeklinde dışa aktarılır. Karaciğer, dalak, böbrek ve kalp gibi spesifik organlar, benzer kanallar ve pozlama sürelerinde görüntülenir.Aterosklerotik arterlerde, yakın kızılötesi kanalındaki artmış floresan sinyali olan tüm bölgeler kaydedilir. Artan sinyal; artmış plak alanları, katepsin B sinyali ve yüksek riskli savunmasız plakları belirleyen inflamasyon belirteçleri olan plak makrofajları ile korelasyon gösterir. Sol iliak arter gibi normal, hasarsız doku alanları ile plak alanları tanımlanır; 5 ila 10 milimetrelik küçük doku halkaları, ihtiyaç duyulana kadar optimal kesme sıcaklığı (OCT) ortamına gömülür.Kesit alma blokları, kesit alma ve immünohistokimyasal analiz için standart teknikler kullanılarak -80 °C'de saklanır. Hematoksilen ve eozin boyama ile RAM 11 boyaması uygulanır. Yakın kızılötesinde alınan NIRF ve FRI görüntüleme verilerini işlemek için DICOM dosyaları kullanılır.750 nanometre kanal ve geri çekilmeler sırasıyla MATLAB ve OIC yazılımları kullanılarak işlenir. Sinyal yoğunluğunun tüm aralığını görüntülemek için uygun pencereleme işlemi gerçekleştirilir. Final görüntüleri TIFF dosyaları olarak dışa aktarılır.Dosyalar standart görüntü analizine aktarılır. Yazılım ve görüntüler; vertebralar, iliak bifurkasyon ve renal arter gibi referans noktalarına göre hizalanır. Anjiyogram üzerinde, normal damar bölgeleri ve plak alanları belirlenir.Uygun izleme işlemini yönlendirmek için normal doku ve plak alanlarına yönelik ilgi bölgeleri (ROI) manuel olarak çizilir. Damarın boylamsal IVUS görüntüsü kullanılır; normal damar ve plağın tanımlanması kolaylıkla gerçekleştirilir. Hem FRI hem de NIRF görüntüleri için ortalama sinyal yoğunlukları sırasıyla MATLAB ve oix kullanılarak elde edilir.Son olarak, plak bölgeleri için hedeflenmiş arka plan veya TBR oranları hesaplanır. TBR'yi hesaplamak için, plak alanının ortalama ROI sinyali, arka plan gürültüsünün ROI sinyaline bölünür. Yukarıdaki protokolün tamamlanmasının ardından, aktive bir nanosensör enjeksiyonu ile aorta ve iliak damarlar içindeki inflamatuar bir plakta artmış kassin veya inflamatuar molekül proteaz aktivitesi bölgelerini tanımlayabilir ve karakterize edebiliriz.pro sense VM 110, proteolitik olarak aktif plağı tanımlamamıza olanak tanır. Bunlar, yakın kızılötesi kanalda FRI kullanılarak görüntülendiğinde parlak veya sinyal yoğun bölgeler olarak görünür. NIRF geri çekilmeleri, FRI ile artan sinyal yoğunluğuyla korelasyon gösterir ve IVUS ile hizalanır; bu da NIRF sinyallerinin anatomik kaydına, FRI ve NIRF ile elde edilen hesaplanmış plak tbr'lerine ve parlak plağın benzer immünohistokimyasal analiziyle plak bölgelerinde RAM 11 aktivitesinin yoğun varlığının onaylanmasına izin verir. Uzmanlaşıldığında, bu teknik uygun şekilde yürütülürse yaklaşık iki ila dört saat içinde tamamlanabilir.Bu prosedür uygulanırken, pencereleme ve görüntüleme verilerinin tutarlı olmasına ve anjiyografi ile düzgün hizalanmasına dikkat etmek önemlidir. İntravasküler ultrason ve FRI, geliştirme sonrası verilerin doğru yorumlanması için kritik öneme sahiptir. Bu teknik, moleküler görüntüleme alanındaki araştırmacıların humanize koroner damarlarda aterosklerozu incelemelerinin önünü açmıştır.Bu videoyu izledikten sonra, proteolitik olarak aktif, enflame hızlı ateromlardaki enflamatuar plakları görüntülemek ve nicelleştirmek için bu yeni in vivo intravasküler sinir kateterini kullanan multimodal bir görüntüleme stratejisinin nasıl uygulanacağına dair iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Cerrahi aletlerle ve kan gibi vücut sıvılarıyla çalışmanın tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken dikkatli cerrahi teknikler ile eldiven ve maske gibi kişisel güvenlik malzemelerinin kullanımı gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.

in-vivo-near-infrared-fluorescence-nirf-intravascular-molecular

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Non-invaziv ateroskleroz tespit ve işte FDG-PET/CT aterosklerotik plak aktivitesi ve vasküler inflamasyon tespit etmek ve ölçmek için nasıl kullanılabileceğini göstermek için büyük ihtiyaç vardır.

Aterosklerotik Plak Aktivite ve Damar İltihabı Kantitasyonu kullanarak [18-F] Florodeoksiglukoz Pozitron Emisyon Tomografisi / Bilgisayarlı Tomografi (FDG-PET/CT)

Kaynak: Kim, D. E., et al. Serebral tromboemboliyi doğrudan görselleştirmek için birleşik yakın kızılötesi floresan görüntüleme ve mikro bilgisayarlı tomografi. J. Vis. Uzm. (2016)Bu video, fibrine özgü bir prob ile işaretlenmiş eksize edilmiş beyin dokusundaki trombüsleri görselleştirmek için yakın kızılötesi floresan (NIRF) görüntülemeyi göstermektedir. Yakın kızılötesi ışık, probu uyararak trombüsün floresan oluşmasına neden olur ve majör serebral arter ve küçük kortikal kan damarlarında...

Yakın Kızılötesi Floresan Görüntüleme Kullanılarak Fare Serebral Trombüsünün Görselleştirilmesi

Burada vasküler inflamasyon ve canlı farelerde trombüs oluşumu sırasında aktive endotel üzerindeki heterotipik trombosit-nötrofil etkileşimleri görselleştirmek için floresan intravital mikroskobu deneysel bir tekniktir rapor. Bu mikroskobik teknoloji vasküler hastalığın moleküler mekanizmasını incelemek ve patofizyolojik durumlardaki farmakolojik ajanları test için değerli olacaktır.

Canlı Fare Damar İltihabı ve trombüs oluşumu sırasında Activated Endotel üzerinde heterotypic Trombosit nötrofil Etkileşimleri Gerçek zamanlı Görüntüleme

Biz, çok açılı bir dönme optik görüntüleme saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tarafından sağlanan bir floresan marker in vivo nicelendirilmesi için (Maroi) sistemi tarif eder. Kanser ve artrit fare modelleri istihdam biz Maroi sinyal eğrisi analizi kesin haritalama ve hastalık süreçlerinin biyolojik karakterizasyonu için nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.

Floresan SapC-DOPS Nanovesicles kullanma Beyin Tümörleri ve Artrit Vivo Optik Görüntüleme

Vasküler kalsifikasyon, insan kardiyovasküler hastalığının önemli bir belirleyicisi ve katkıda bulunan bir faktördür. Bu protokol, kültürlenmiş primer vasküler düz kas hücrelerinin kalsifikasyonunu indüklemek ve yakın kızılötesi floresan görüntüleme kullanarak hayvan aortlarında kalsifikasyon ve makrofaj yükünü ölçmek için yöntemleri açıklar.

Aort Kalsifikasyon ve Enflamasyon Vasküler düz kas hücrelerinin ve Görüntüleme Kalsifikasyon

Bu protokol serebral emboli görselleştirmek için kombine yakın kızılötesi floresan (NIRF) görüntüleme ve mikro-bilgisayarlı tomografi (mikroBT) uygulanmasını açıklar. Bu teknik trombüs yükü ve evrim ölçümü sağlar. MikroBT'lerin tekniği altın nanopartiküller kullanarak canlı hayvan içinde trombüs görüntüler ise NIRF görüntüleme tekniği floresan, eksize beyinde trombüs etiketli görselleştirir.

Doğrudan Serebral emboli görselleştirme için Kombine Yakın kızılötesi Floresan Görüntüleme ve Mikro bilgisayarlı Tomografi

Bu yazıda, iltihaplanmanın iki farklı deneysel modelindeki temel matris metalloproteinazların in vivo aktivitesini görselleştirmek için aktive edilebilir bir optik görüntüleme probu kullanılarak floresan görüntülemenin uygulanmasını açıklanmaktadır.

Non-invaziv<emIn vivo</em&gt; Aktive Edilebilir Floresan Görüntüleme Ajanını Kullanan İnflamatuvar MMP Aktivitesinin Flüoresan Optik Görüntülemesi

Mevcut protokol, bir NIR-II optik görüntüleme cihazı kullanan bir farenin ayrıntılı, gerçek zamanlı NIR-II floresan görüntüleme işlemini tanımlamaktadır.

Vasküler ve Tümör Görüntüleme için Parlak Bir NIR-II Floresan Probu

Burada, murin kardiyovasküler sistemindeki biyomekanik ve biyomoleküler değişiklikleri değerlendirmek için in vivo dört boyutlu ultrason görüntüleme ve ex vivo kütle spektrometresi görüntülemeyi kullanmak için bir protokol açıklıyoruz. Bu teknik, yaşlanan hayvanlarda cerrahi olarak indüklenen miyokard enfarktüsünde ve vasküler değişikliklerde kardiyak yeniden şekillenmeyi analiz etmek için uygulanır.

Murin Kardiyovasküler Yeniden Şekillenmesinin Multimodal Çalışması: Dört Boyutlu Ultrason ve Kütle Spektrometresi Görüntüleme

Burada, murin aortunu üç boyutlu (3D) olarak görüntülemek için optimize edilmiş doku temizleme protokolleri sunuyoruz. Aterosklerozda adventiti ve aterosklerozda periferik sinir sisteminin aterosklerotik plaklarla anatomik yakınlığını tanımlamak amacıyla immün boyama, optik temizleme ve görüntüleme için son teknoloji prosedürleri betimliyoruz.

Aterosklerozda Aort Dokularının Üç Boyutlu Görüntülenmesi

Öğrenin, NIRF kateter kullanarak tavşan modelinde aterosklerotik plakların inflamatuar biyolojisini in vivo görüntüleme ve kantitatif analiz yöntemini. Bu teknik, kardiyovasküler hastalıkların tanı ve tedavisinde ileri düzey moleküler görüntüleme olanakları sunar.

İnflamatuar Plak Kızılötesi Floresans (NIRF) İntravasküler Moleküler Görüntüleme, Multimodal Yaklaşım civarında in vivo Ateroskleroz Görüntüleme (Video) | JoVE Journal

İnflamatuar Plak Kızılötesi Floresans (NIRF) İntravasküler Moleküler Görüntüleme, Multimodal Yaklaşım civarında in vivo Ateroskleroz Görüntüleme

Daha fazla video keşfet