Name: Teşhis ve Tedavi İzleme Nanomalzemelerin Kayıtlı bio (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-09T17:00:00.000+00:00
Duration: 17 min 16 s
Description: Keşfedin manyetik etiketli veya ilaç formüle edilmiş nanopartiküllerin dağılımını görüntüleme ve terapötik etkinliğini değerlendirme yöntemlerini. Bu biyogörüntüleme teknikleri, nörodejeneratif hastalıklarda insan uygulamalarına çevrilebilir.

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

Çalışma Ulusal Sağlık Enstitüleri hibe 1K25MH089851 1P01DA028555-01A1, 2R01 NS034239 2R37 NS36126, P01 NS31492, P20RR 15635, P01MH64570 ve P01 NS43985 tarafından da desteklenmiştir. Yazarlar eleştirel okuma yazması ve üstün grafik ve edebi destek için teşekkür ederim Bayan Robin Taş. Yazarlar ayrıca Erin McIntyre, Melissa Mellon, ve Lindsay Rice, teknik destek için teşekkür etmek istiyorum.

1. Giriş Ilaç ve tedavi makromoleküllerin (peptidler, proteinler ve nükleik asitler), aktif hastalık ve devam eden mikrobik enfeksiyonlar hücresel ve doku sitelerine seçici teslim hastalık 1-3 sırasında ilaç yanıtları artıracaktır . Belirli bir hücresel site yapan, son derece mobil ve bağışıklık ve insan immün yetmezlik virüsü (HIV) için tutarlı bir temel hedefi olan makrofaj 4 önemlisi, makrofaj meşgul inflamasyon aynı zamanda dejeneratif, inflamatuar, enfeksiyöz içeren geniş bir yelpazede bozukluklarının altında yatan ve kanser hastalıkları ve hücre doku yaralanmaları hastalık 5-9 siteleri temelini ilerlemesi için hareket. Daha da önemlisi, ilaç, makromolekül ve sinyal taşıyıcıları gibi kan yoluyla bulaşan makrofajların translasyonel potansiyeli için son bir ilgi görmüştür. Ancak, terapötik potansiyelleri gerçekleştirilmesinde önemli bir tıkanıklığı, kan beyin bariyerini (BBB) ​​makromoleküllerin ve proteinlerin bir spektrum geçirmez olan diğer doku engelleri arasında. Bu, bariyerler, yine de, hücre geçişine izin yok. Bypass engelleri enfeksiyon veya inflamasyon sitelerine formüle ilaçlar, keçeli kalem ve peptitler taşıyabileceği hastalığı periferik makrofajların doğal seyri içinde hep birlikte tahmin edilmektedir. Bununla birlikte, bu tür teknolojilerin geliştirilmesinde kalır. Çalışmaları ile hücre-aracılı teslimat, insan hastalıklarına 10-12 laboratuvar ve hayvan modellerinde tarafından desteklenen tanı ve tedavi uygulamaları ve bu uygulamalar için geliştirilmiş olabilir . 2. Nanomalzemenin Hazırlıkları Ilaç dağıtım ve biodistribution çalışmaları için nanomalzemelerin hazırlanması, bu konuda paralel bir el yazması (referans paralel el yazması) bir konudur. Laminer akış kaputu kristal nanoparçacık üretimi için tüm işlemler yürütülmektedir. Tüm yüzeyler% 70 alkol ile kullanımdan önce dezenfekte edilmektedir. Bu çalışma yüzeyi, eldiven ve dış dökülen içerir. Tüm mendil ile hemen çoğaltmak% 70 alkol solüsyonu ile kaplıdır. Eldiven kullanıldıktan sonra atılır ve herhangi bir diğer laboratuvar alana girerken giyilen değildir. Prosedürleri için gerektiğinde ilaç yüklü parçacıkların üretimi için / / tüm reaktifleri içeren Yardımcı maddeler, ilaç, steril su sadece çalışma alanları içine getirilir. Steril sarılmış bir biyolojik tehlikeli atık kabı içine pipetler kullanılır ve kullanıldıktan sonra atılır. Islak istekli cihaz kullanımı sonrasında ve öncesinde alkol ile dezenfekte edilir. Çalışma alanı hemen önce ve sonrasında% 70 alkol ile temizlenir. Nanoparçacık çözüm pirojen için FDA kurallarına uygun olarak, hayvanlar için kullanılan ilaç parçacık çözümleri bakteriyel endotoksin yokluğunu değerlendirmek için test edilir. Kısaca, <ol><li> Aday nanoformulations in vivo kullanımı için uygun sürfaktan ile aynı boyuttaki bir parçacık veya kaplama öncesi süperparamanyetik demir oksit (SPIO) öğütülmüş parça ile ilaç çekirdekli veya damlacık değiştirerek çoğaltılır. </li><li> Bu boyut, şarj, şekil ve sitotoksisite SPIO model sistem aday nanoformulated ilaç olarak aynı özelliklere sahip olup olmadığını belirlemek için tedbirler ile takip edilmektedir. </li><li> Son olarak, hücre yükleme testleri agar jel askıya etiketli hücreleri oluşur hayaletler kullanarak hücrelerin içinde relaksivite belirlemek amacıyla aday SPIO modeli nanoformultation kuluçka tarafından yapılmaktadır. Hayaletler, üç nüsha olarak hazırlanır ve konsantrasyonlarının bir dizi hücrelerde SPIO alımı nedeniyle relaksivite ölçmek amacıyla hazırlanmıştır. Bu hassasiyet bir dizin sağlar ve dolayısıyla manyetik rezonans görüntüleme (MRI) taramaları SPIO görünürlüğünü nanoformulations oksidasyon durumunu etkiler ve olmadığını belirler. </li></ol> 3. Yöntem ve Usulleri: Hayvan Hazırlık <ol><li> Enjeksiyonlar / kateterler. Ilgi zaman bağlı olarak, enjeksiyon MR içinde hayvan enjekte etmek için bir kateter kullanımı gerekebilir. Kateterler, enjeksiyon hattı ölü alanı en aza indirmek için manyetik olmayan bir iğne ve minimum çap ile bir hortum uzantısı kullanılarak hazırlanmış. Kateter nanomalzemenin bağlı olarak ölü boşluk ve enjeksiyon kabul toplam hacmi, enjekte veya tuzlu olması içeren ya da çözümü ile önceden doldurulmuş olmalıdır. Mümkünse, enjeksiyon, serum fizyolojik floş ile takip edilebilir. Akut kez çok büyük bir öneme sahip değilseniz, bir ön tarama olabilir ve biodistribution önlemler tarar takip önce enjeksiyon mıknatıs dışında önceden belirlenmiş bir zamanda yapılabilir. Kateterler genellikle IV enjeksiyon için kuyruk damar içine eklenir. </li><li> Anestezi ve izleme. Tarama öncesinde, hayvan anestezi ikna etmek için bir odaya yerleştirilir. Bu hazne n% 70,% 1.5 izofluran ile önceden doldurulmuşitrous oksit ve% 30 oksijen hayvan anestezi başlangıcında hız ve hayvan odasının çıkarıldıktan sonra uyanmak sağlamak için gerekli süreyi en aza indirmek için. Hayvan tamamen uyuşturulduktan sonra, hayvan odasından çıkarılır ve set-up sırasında izofluran sağlamak için devam eden ve tarama sırasında hayvanın nefes oranı ve sıcaklık izlemek için donanımlı stereotaktik sahibi yerleştirilir. </li><li> Hayvan Sahiplerine ve Uyum Hususlar: Set-up, gözün kornea ülserlerine karşı korumak için yağ içerir. Hayvan, gazlı bez ile hafifçe sarılır ve gazlı bez, tarama sırasında ısı kaybını en aza indirmek ve solunum monitörü karşı pozitif basınç sağlamak için bantlanmış. Hayvan sahipleri, başın dikey ve yatay hizalama için izin ayarlanabilir diş çubukları ile donatılmıştır. Rostral kaudal yönde kafa açılanma manyetik duyarlılık nedeniyle manyetik alan homojen ile ek zorluklara neden olarak, yüksek alan MR için özellikle önemlidir. Manyetik alan homojen yüksek kaliteli T 2 zararlı * 1 H manyetik rezonans spektroskopi (1 H MRS) ve manyetik rezonans difüzyon tensör görüntüleme (DTG) yanı sıra MR. Rostral kaudal yönde kafa açısı uygun konumlandırma ek olarak, baş dönmeler, mümkün olduğu ölçüde kaçınılmalıdır. Mıknatıs hayvan sahibinin dönüş için izin hayvandan hayvana oluşabilir küçük dönmeler, tazminat sağlayacaktır. Bu da hayvan MR sistemi içine yerleştirmeden önce, açılanma baş ve dikkat dikkatli yerleştirme ile minimize edilebilir. </li><li> Kalibrasyon ve layneri: hayvan sahibinin ve yüzey bobin düzgün kafa yerleştirilir, hayvan başlangıç ​​pozisyonuna rostral kaudal yönde bir gerçek zamanlı tek boyutlu okuma tarafından belirlenir. Sinyal alımı için kullanılan yüzey bobin çevresinde gözlenen dalga formlarının yorumlanması için ihtiyaç sınırlayıcı alanı ile sınırlıdır. Başlangıç ​​konumu belirlendikten sonra, bir 3-düzlem yerelleştiricisinin görüntü tarayıcı hayvanın kesin konumunu belirlemek ve ilgi tarama (ler) için gerekli olan hassas konum hareket için izin alınır. Bu manyetik alan homojenliği ayarlamalarına veya mıknatıs "layneri" tarafından takip edilmektedir. Bu elektromıknatıslar serisi veya alanında homojenlik ayarlamak için tasarlanmış sistem içinde "shim er bobinleri" ölçülen tepkiler dayanan hassas bir şekilde belirlenen mekansal düzeltme alanında dağıtım ve hesaplama haritalama tarafından yapılır. Layneri Dr Hetherington 13 tarafından geliştirilen bir çoklu-gradient eko sekansı ve haritalama yazılımları kullanarak gerçekleştirilir. Homojenlik Bölgeler her bir görüntüleme yöntemi ile incelenen bölgeye eşleştirilir. Bir kez layneri tamamlandıktan hayvan ilgi tarama (ler) satın alabilirsiniz. </li></ol> 4. Veri Toplama <ol><li> Yüksek Çözünürlüklü T 2 ağırlıklı MRG. SPIO içeren nanopartiküller Biodistribution yüksek çözünürlüklü 3D T 2 * ağırlıklı MRG sinyal kaybı bölgeleri tespit ederek tespit edilebilir. Beyin bölgesi yerelleştiricisinin taramaları belirlenir ve gerektiği gibi yerelleştiricisinin taramaları veya ek taramalar reçete edilir. 2 * 150 mikron izotropik çözünürlük ile ağırlıklı MRI tarama AT sonra elde edilir. Yüksek çözünürlüklü 3D gradyan eko MRG fare kafası edinimi parametreleri ile eko zamanı = 5 ms, tekrarlama zamanı = 50 ms,% 30 eko, flip angle = 35 derece, ortalama = 25 mm kuş kafesi ses bobini kullanılarak elde edilir hatırladı 2. Görüş, saha = 20 x 20 x 128 çözünürlüğe sahip 20 mm x 128 x 128 (voksel boyutu = 150 x 150 x 150 mikron 3), toplam satın alma süresi = 30 dk . </li><li> Difüzyon Tensör Görüntüleme (DTI): Difüzyon tensör görüntüleri, yönü ve doku hücreleri içinde su difüzyon büyüklüğü nicel önlemler. Sonuç olarak, sinyal faz taramaları mikroskobik su hareketi için sensitize veya "ağırlıklı" olarak, hareket son derece duyarlıdır. Sonuç olarak, sinyal bulaşması neden tek çekim satın almalar, satın almalar arasında faz vardiya önlemek için istenen; solunum yolluk ve sinyal alımı sırasında brüt hareket önlemek için gereklidir. Bu nedenle, bir solunum kapılı spin-eko difüzyon ağırlıklı eko planar görüntüleme (EPI), MR dizisi istihdam edilmektedir. Yine, sinyal evrimi sırasında off-rezonans etkileri görüntü düzleminde, konum dolayısıyla sinyal frekansı kayıt hatası neden olur, ve taramaları bölge layneri çok önemlidir. EPI satın alma parametreleri 14 dilim, 200 KHz bant genişliği, 96 x 96, 256 x 256 düzlemde edinimi sıfır dolu ve bir 0.5 mm kalınlığında. Kullanılan difüzyon kodlama, rotasyonel-değişmeyen ve değişen dengeli bir polarite icosahedral şeması (12 DirecAfin grup) 14,15. Kodlama şeması arka plan difüzyon degrade kaplinler 16 azaltmak için tasarlanmıştır. Difüzyon ağırlık b-faktörü = 800 mm -2, δ = 4 ms, Δ = 15 ms, Gdmax = 40 G / cm, 200 uS yükselme zamanı, b = 0 elde etmek için 7 ortalamaları, her b = 800 kodlama için 3 ortalamaları yönü, toplam edinimi süresi 20-40 dakika, solunum hızı bağlı. </li><li> Lokalize 1 H Manyetik Rezonans Spektroskopisi (1 H MRS): 1 H MRS beyin bölgelerinin aynı görüntüleme oturumu sırasında elde edilen görüntüler üzerinde reçete elde edilebilir. Lokalizasyonu ilgi bölge spektrumları elde etmek için reçete görüntüleri bulundu. Sonra bölgede lokalize bir su spektrumu kullanılarak kontrol layneri satın alma hacmi ile eşleşen bir bölge tanımlanır. Sonra, suya bastırma bakliyat gücünü optimize edilmiş, su frekans rezonans su sinyali sağlamak için ölçülen ve kalite kontrolü sağlamak için kısa bir test spektrumu elde edilir. Spektrumları yetersiz kalite, radyofrekans (RF) güç ve kama ayarları da dahil olmak üzere, sistem ayarları, kontrol edilir. Son olarak, kalitesi hala yeterli değilse, ikinci bir 3-düzlemi yerelleştiricisinin hayvan ilk taramaları taşınmış olduğundan emin olmak için çalıştırılır. Deneyimlerimize göre, bu spektroskopik satın almalar için tekrarlanabilirlik ve doğruluk çok yüksek derecede sağlar. Son olarak, spektrumları, manyetik alan sürüklenme etkisini ortadan kaldırmak için ve son taramaları tekrarlanabilirlik ve kalitesini sağlamak için satın almalar arasındaki sistem frekans sıfırlama kısa bloklar halinde elde edilir. Satın alma sonunda, önceden tanımlanmış bir preamplifikatör kazanç tek bir darbe su spektrum, kantitatif bir sinyal genlik referans olarak kullanılır. </li><li> Histoloji ve Blockface Görüntüleme: deneylerin zaman serisi son MRI tarama seanstan sonra, fare perfüze, beyin kaldırılır ve Hindistan bir damla mürekkep kullanarak karartılmış bir OCT blok, bileşik içine gömülü. Blok dilimleme ve histolojik analiz için bir Kriyostat yerleştirilir. Blockface görüntüler bir dijital fotoğraf makinesi (Canon EOS Digital Rebel 300D Canon Ultrasonik EFS 60mm f/2.8 Macro USM mercek) özel bir montaj Kriyostat önüne monte edilmiş ve uzaktan bir switch ile tetiklenen kullanarak elde edilir. Dijital görüntüler tüm beyin hacmi ile her 50 mikrometre elde edilir. Dilimler histolojik işleme ve boyama sonrası hacmi içinde kayıt izin numaralandırılır. Bireysel blockface dilimleri blok Kriyostat baş pozisyonu jitter hesap özetliyor kullanarak 3B hacim yeniden uyumlu hale getirilmiştir. Beyin hacmi daha sonra otomatik olarak analiz yazılım paketi (AnalyzeDirect, Lexena, KS) segmente kullanarak tohum tabanlı bölgedeki büyüyen algoritması. </li></ol> 5. Veri Analizleri <ol><li> SPIO algılama MRI kullanarak: SPIO T 2 ağırlıklı MRG sinyal kaybına neden olur doku SPIO varlığı gibi, MRG sinyal void duyarlıdır, ancak spesifik değildir işaretleyici. Duyarlılığı, 100 mikron izotropik çözünürlüğü ile tespit edilen tek bir mikron boyutlu parçacık, MRI ve SPIO parçacık boyutu mekansal çözünürlükte bağlıdır. Bu çalışmalarda, 200 nanometre ölçekli SPIO parçacıklar ile 150 mikron izotropik çözünürlük kullanılır. Beyinde SPIO varlığı için duyarlılık ve özgüllük sağlamak için, fare çıkarma görüntüleri daha sonra zaman noktalarında, beyin hücrelerinin pozitif tanımlanması için kullanılmak üzere izin SPIO etiketli hücrelerinin enjeksiyonu önce tarandı. 3D MRI taramaları daha önce 17 açıklandığı gibi laboratuvarda geliştirilen kısıtlı düzeyini ayarlamak yöntemi kullanılarak subimaged. Subimaged beyin hacimleri, daha sonra normalize sinyal yoğunluğu coregistered, ve birimleri, herhangi bir subpixel kayıt hataları, yanlış pozitif sinyal ortadan kaldırmak için kenarları boyunca sinyal kaybı (SPIO varlığı) ile beyin hacmi içinde bölgeleri tespit etmek için çıkarılır. </li><li> Histoloji ve MRG Coregistration: Coregistration histoloji ve MRG arasındaki ortak bir referans olarak blockface görüntü kullanılarak gerçekleştirildi. Bu yaklaşım, doku dilim asimetrik büzülme hazırlanması sırasında düzeltme ve önceki çalışmaları 18,19 açıklandığı gibi iki boyutlu bir soruna boyaması büyük sorunun karmaşıklığını azaltır . Burada, beyinde SPIO içeren makrofajların MRG ve histoloji algılama MRG sinyal kaybı ve yüksek hassasiyette, histoloji 12 gösterdiği birkaç hücre hacmi beklenen bir abartı ile mükemmel mekansal korelasyon göstermiştir. Bu iki sinyalleri doğru co-lokalizasyon dilimleri orijinal şekilleri, histoloji coregistration ve çözgü doğruluğu bir ölçü sağlar. </li><li> DTI faiz getirisi (ROI) Analizi Bölgesi: DTI taramaları genellikle determ anatomik bir ROI seçimi ile analiz edilirbelirli bir anatomik altyapı doku ortalama difüzyon özellikleri ine. Difüzyon ağırlıklı veri analizi, IDL (Interactive Data Language, ITT Visual Bilişim Çözümleri, Boulder, CO) önceden 15,20 açıklanan yazılmış özel programlar kullanılarak yapılmaktadır . D av = (λ 1 + 2 + λ 3) / 3 ve fraksiyonel anizotropi (FA), λ: Analizler tensör diffusivities haritaları (λ 1, 2, λ λ 3), ortalama yayınım (D av) üretir <img src="/files/ftp_upload/2459/2459eq1.jpg" alt="Denklem 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Denklem 1"> Enine (l ⊥ = (λ 2 + λ 3) / 2) ve boyuna (λ ll = λ 1) başka bir yerde 21 açıklandığı gibi difüzyon tensör bileşenleri elde edilmiştir. Haritalar inşa edildikten sonra, ROI'ler T 2 ağırlıklı MRG overlaid renkli kodlanmış λ 1 yönlülük haritalar çizilir. HIV fare modeli analiz için seçilen bölgelerden örnekler Şekil 1'de gösterilir. </li><li> Spektroskopik Analizi: beyin 1 H MRS doruklarına katkıda bulunan metabolik bileşiklerin kantitasyonu eğri uydurma yöntemleri çok çeşitli kullanılarak belirlenir. Çeşitli eğri uydurma teknikleri geliştirilmiştir. Laboratuvarımızda, biz son spektrumuna katkıda bulunan bireysel metaboliti spektrumlarının doğrusal bir kombinasyonu jMRUI 23 sinyal işleme paketi bir süre etki uydurma yöntemi (QUEST) 22 kullanmaktayız . Biz potansiyel katkıda bulunan faktörler olarak 22 ayrı metabolitlerin bir temel kullanır. Temelinde spektrumları simüle ve bireysel metabolitleri çözümleri spektrumları kullanılarak kontrol edilir. Tek bir yelpazenin bir eğri uygun sonuç bir örnek Şekil 2'de gösterilmiştir. </li></ol> 6. Temsilcisi Sonuçlar DTI ve 1HMRS örnekler Şekil 1 ve 2'de gösterilmiştir. 1H-MRS 24-26 ve DTI 27 sonuç Ek örnekler önceki yayınlarda görülebilir. Preinjection T 2 örnekleri * sarı etiketli hücrelerinin yerini bir kaplama ile ağırlıklı MRG Şekil 3'te gösterilmiştir. Fare monositler kuyruk damar içine enjekte kökenli makrofajlar etiketli vardı. Beş gün sonra, T 2 ağırlıklı MRG satın alındı ​​ve yukarıda açıklandığı gibi, işlenmiş. Fare tespit fare monositler kökenli makrofajlar bir çizgi olarak görülür beyin, HIV ile enfekte insan makrofaj enjeksiyonu tarafından hazırlanmıştır. Önceki yayınlar 10,12 histoloji ile işaretli hücrelerin ve coregistration iki algılama daha fazla örnekler görülebilir . <img src="/files/ftp_upload/2459/2459fig1.jpg" alt="Şekil 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 1"> Şekil 1 DTI ölçümlerini analiz bölgelerde tasviri. <img src="/files/ftp_upload/2459/2459fig2.jpg" alt="Şekil 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 2"> Şekil 2. JMRUI sinyal işleme paketi QUEST kullanarak Spektroskopik uydurma. <img src="/files/ftp_upload/2459/2459fig3.jpg" alt="Şekil 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Şekil 3"> Şekil 3 fokal ensefalit ile periferik kan beyin bölgeye göç SPIO işaretli hücrelerin tespiti. T 2 Hücre pozisyonlar (sarı) kaplama temsilcisi dilim * metinde ayrıntılı olarak ağırlıklı MRG satın alma.

<ol><li>Nowacek, A., Gendelman, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NanoART+neuroAIDS+and+CNS+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">NanoART neuroAIDS and CNS drug delivery.</a> Nanomedicine (Lond). 4, 557-574 (2009).</li>
<li>Nowacek, A., Kosloski, L. M., Gendelman, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurodegenerative+disorders+and+nanoformulated+drug+development%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Neurodegenerative disorders and nanoformulated drug development.</a> Nanomedicine (Lond). 4, 541-555 (2009).</li>
<li>Nowacek, A. S., Miller, R. L., McMillan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NanoART+synthesis%2C+characterization%2C+uptake%2C+release+and+toxicology+for+human+monocyte-macrophage+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">NanoART synthesis, characterization, uptake, release and toxicology for human monocyte-macrophage drug delivery.</a> Nanomedicine (Lond). 4, 903-917 (2009).</li>
<li>Herbein, G., Varin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+macrophage+in+HIV-1+infection%3A+from+activation+to+deactivation%5BTitle%5D)+AND+%22Retrovirology%22%5BJournal%5D)">The macrophage in HIV-1 infection: from activation to deactivation.</a> Retrovirology. 7, 33-33 (2010).</li>
<li>Qian, B. Z., Pollard, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrophage+diversity+enhances+tumor+progression+and+metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Macrophage diversity enhances tumor progression and metastasis.</a> Cell. 141, 39-51 (2010).</li>
<li>Nathan, C., Ding, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonresolving+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Nonresolving inflammation.</a> Cell. 140, 871-882 (2010).</li>
<li>McNeill, E., Channon, K. M., Greaves, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammatory+cell+recruitment+in+cardiovascular+disease%3A+murine+models+and+potential+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Sci+%28Lond%29%22%5BJournal%5D)">Inflammatory cell recruitment in cardiovascular disease: murine models and potential clinical applications.</a> Clin Sci (Lond). 118, 641-655 (2010).</li>
<li>Bondeson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activated+synovial+macrophages+as+targets+for+osteoarthritis+drug+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Drug+Targets%22%5BJournal%5D)">Activated synovial macrophages as targets for osteoarthritis drug therapy.</a> Curr Drug Targets. 11, 576-585 (2010).</li>
<li>Benoit, L. A., Holtzman, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+immune+pathways+from+chronic+post-viral+lung+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+N+Y+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">New immune pathways from chronic post-viral lung disease.</a> Ann N Y Acad Sci. 1183, 195-210 (2010).</li>
<li>Beduneau, A., Ma, Z., Grotepas, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facilitated+monocyte-macrophage+uptake+and+tissue+distribution+of+superparmagnetic+iron-oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Facilitated monocyte-macrophage uptake and tissue distribution of superparmagnetic iron-oxide nanoparticles.</a> PLoS One. 4, e4343-e4343 (2009).</li>
<li>Dou, H., Grotepas, C. B., McMillan, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macrophage+delivery+of+nanoformulated+antiretroviral+drug+to+the+brain+in+a+murine+model+of+neuroAIDS%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">Macrophage delivery of nanoformulated antiretroviral drug to the brain in a murine model of neuroAIDS.</a> J Immunol. 183, 661-669 (2009).</li>
<li>Liu, Y., Uberti, M. G., Dou, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ingress+of+blood-borne+macrophages+across+the+blood-brain+barrier+in+murine+HIV-1+encephalitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroimmunol%22%5BJournal%5D)">Ingress of blood-borne macrophages across the blood-brain barrier in murine HIV-1 encephalitis.</a> J Neuroimmunol. 200, 41-52 (2008).</li>
<li>Hetherington, H. P., Chu, W. J., Gonen, O., Pan, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+fully+automated+shimming+of+the+human+brain+for+high-field+1H+spectroscopic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Robust fully automated shimming of the human brain for high-field 1H spectroscopic imaging.</a> Magn Reson Med. 56, 26-33 (2006).</li>
<li>Hasan, K. M., Parker, D. L., Alexander, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+gradient+encoding+schemes+for+diffusion-tensor+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Comparison of gradient encoding schemes for diffusion-tensor MRI.</a> J Magn Reson Imaging. 13, 769-780 (2001).</li>
<li>Hasan, K. M., Basser, P. J., Parker, D. L., Alexander, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+computation+of+the+eigenvalues+and+eigenvectors+in+DT-MRI%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson%22%5BJournal%5D)">Analytical computation of the eigenvalues and eigenvectors in DT-MRI.</a> J Magn Reson. 152, 41-47 (2001).</li>
<li>Neeman, M., Freyer, J. P., Sillerud, L. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+method+for+obtaining+cross-term-free+images+for+diffusion+anisotropy+studies+in+NMR+microimaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">A simple method for obtaining cross-term-free images for diffusion anisotropy studies in NMR microimaging.</a> Magn Reson Med. 21, 138-143 (1991).</li>
<li>Uberti, M. G., Boska, M. D., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+semi-automatic+image+segmentation+method+for+extraction+of+brain+volume+from+in+vivo+mouse+head+magnetic+resonance+imaging+using+Constraint+Level+Sets%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">A semi-automatic image segmentation method for extraction of brain volume from in vivo mouse head magnetic resonance imaging using Constraint Level Sets.</a> J of Neurosci Methods. 179, 338-344 (2009).</li>
<li>Liu, Y., Uberti, M. G., Dou, H., Mosley, R. L., Gendelman, H. E., Boska, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Image+Warping+Technique+for+Rodent+Brain+MRI-Histology+Registration+Based+On+Thin-Plate+Splines+with+Landmark+Optimization%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Soc+Photo+Opt+Instrum+Eng%22%5BJournal%5D)">An Image Warping Technique for Rodent Brain MRI-Histology Registration Based On Thin-Plate Splines with Landmark Optimization.</a> Proc Soc Photo Opt Instrum Eng. 7259, 72592-K-72597-K (2009).</li>
<li>Uberti, M. G., Liu, Y., Dou, H., Mosley, R. L., Gendelman, H. E., Boska, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Registration+of+in+vivo+MR+to+histology+of+rodent+brains+using+blockface+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Soc+Photo+Opt+Instrum+Eng%22%5BJournal%5D)">Registration of in vivo MR to histology of rodent brains using blockface imaging.</a> Proc Soc Photo Opt Instrum Eng. 7262, 726213-726213 (2009).</li>
<li>Basser, P. J., Mattiello, J., LeBihan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+the+effective+self-diffusion+tensor+from+the+NMR+spin+echo%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+B%22%5BJournal%5D)">Estimation of the effective self-diffusion tensor from the NMR spin echo.</a> J Magn Reson B. 103, 247-254 (1994).</li>
<li>Hasan, K. M., Narayana, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retrospective+measurement+of+the+diffusion+tensor+eigenvalues+from+diffusion+anisotropy+and+mean+diffusivity+in+DTI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Retrospective measurement of the diffusion tensor eigenvalues from diffusion anisotropy and mean diffusivity in DTI.</a> Magn Reson Med. 56, 130-137 (2006).</li>
<li>Ratiney, H., Sdika, M., Coenradie, Y., Cavassila, S., Ormondt, D. van, Graveron-Demilly, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-domain+semi-parametric+estimation+based+on+a+metabolite+basis+set%5BTitle%5D)+AND+%22NMR+Biomed%22%5BJournal%5D)">Time-domain semi-parametric estimation based on a metabolite basis set.</a> NMR Biomed. 18, 1-13 (2005).</li>
<li>Naressi, A., Couturier, C., Castang, I., Beer, R. de, Graveron-Demilly, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Java-based+graphical+user+interface+for+MRUI%2C+a+software+package+for+quantitation+of+in+vivo%2Fmedical+magnetic+resonance+spectroscopy+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Biol+Med%22%5BJournal%5D)">Java-based graphical user interface for MRUI, a software package for quantitation of in vivo/medical magnetic resonance spectroscopy signals.</a> Comput Biol Med. 31, 269-286 (2001).</li>
<li>Boska, L. ewis, Destache, T. B., J, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+1H+magnetic+resonance+spectroscopic+imaging+determines+therapeutic+immunization+efficacy+in+an+animal+model+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Quantitative 1H magnetic resonance spectroscopic imaging determines therapeutic immunization efficacy in an animal model of Parkinson's disease.</a> J Neurosci. 25, 1691-1700 (2005).</li>
<li>Mosley, R. L., Benner, E. J., Kadiu, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuroinflammation%2C+Oxidative+Stress+and+the+Pathogenesis+of+Parkinson%27s+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurosci+Res%22%5BJournal%5D)">Neuroinflammation, Oxidative Stress and the Pathogenesis of Parkinson's Disease.</a> Clin Neurosci Res. 6, 261-281 (2006).</li>
<li>Nelson, J. A., Dou, H., Ellison, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coregistration+of+quantitative+proton+magnetic+resonance+spectroscopic+imaging+with+neuropathological+and+neurophysiological+analyses+defines+the+extent+of+neuronal+impairments+in+murine+human+immunodeficiency+virus+type-1+encephalitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Res%22%5BJournal%5D)">Coregistration of quantitative proton magnetic resonance spectroscopic imaging with neuropathological and neurophysiological analyses defines the extent of neuronal impairments in murine human immunodeficiency virus type-1 encephalitis.</a> J Neurosci Res. 80, 562-575 (2005).</li>
<li>Boska, H. asan, Kibuule, K. M., D, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+diffusion+tensor+imaging+detects+dopaminergic+neuronal+degeneration+in+a+murine+model+of+Parkinson%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Dis%22%5BJournal%5D)">Quantitative diffusion tensor imaging detects dopaminergic neuronal degeneration in a murine model of Parkinson's disease.</a> Neurobiol Dis. 26, 590-596 (2007).</li>
<li>Liu, W., Frank, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+and+quantification+of+magnetically+labeled+cells+by+cellular+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Radiol%22%5BJournal%5D)">Detection and quantification of magnetically labeled cells by cellular MRI.</a> Eur J Radiol. 70, 258-264 (2009).</li>
<li>Balchandani, P., Yamada, M., Pauly, J., Yang, P., Spielman, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-refocused+spatial-spectral+pulse+for+positive+contrast+imaging+of+cells+labeled+with+SPIO+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Self-refocused spatial-spectral pulse for positive contrast imaging of cells labeled with SPIO nanoparticles.</a> Magn Reson Med. 62, 183-192 (2009).</li>
<li>Stuber, M., Gilson, W. D., Schar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+contrast+visualization+of+iron+oxide-labeled+stem+cells+using+inversion-recovery+with+ON-resonant+water+suppression+%28IRON%29%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Positive contrast visualization of iron oxide-labeled stem cells using inversion-recovery with ON-resonant water suppression (IRON).</a> Magn Reson Med. 58, 1072-1077 (2007).</li>
<li>Suzuki, Y., Cunningham, C. H., Noguchi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+serial+evaluation+of+superparamagnetic+iron-oxide+labeled+stem+cells+by+off-resonance+positive+contrast%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">In vivo serial evaluation of superparamagnetic iron-oxide labeled stem cells by off-resonance positive contrast.</a> Magn Reson Med. 60, 1269-1275 (2008).</li>
<li>Kim, Y. B., Bae, K. H., Yoo, S. S., Park, T. G., H, P. ark <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+contrast+visualization+for+cellular+magnetic+resonance+imaging+using+susceptibility-weighted+echo-time+encoding%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Positive contrast visualization for cellular magnetic resonance imaging using susceptibility-weighted echo-time encoding.</a> Magn Reson Imaging. 27, 601-610 (2009).</li>
<li>Zhou, R., Idiyatullin, D., Moeller, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SWIFT+detection+of+SPIO-labeled+stem+cells+grafted+in+the+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">SWIFT detection of SPIO-labeled stem cells grafted in the myocardium.</a> Magn Reson Med. 63, 1154-1161 Forthcoming.</li>
</ol>

In vivo görüntüleme sonuçları histoloji doğru kaydı, sinirsel hastalığın tespiti ve evreleme için görüntüleme biyobelirteçleri gelişiminde kritik bir adımdır . Bazı görüntüleme ölçümlerini beyaz cevher hastalığı ve kanser varlığını tespit etmek için kullanılan doku manyetik rahatlama özellikleri değişiklikler de dahil olmak üzere, brüt morfolojik değişiklikler ile ilişkili olması muhtemeldir. Gibi DTI gibi daha ince yöntemler, hastalığın neden olduğu histolojik değişiklikler hastalığın daha sonraki aşamalarına kadar görünmez olarak algılanabilir olmayabilir erken hücresel değişiklikleri tespit etmek olasıdır. Yine de diğer belirteçler, spektroskopik işaretleyicileri gibi ince hücresel değişiklikler bile önce erken ve geri dönüşümlü değişiklikler, göstergeleri olabilir. Biodistribution çeşitli yöntemler kullanılarak non-invaziv tespit edilebilir. Primer non-invaziv yöntemler pozitron emisyon tomografisi (PET), tek foton emisyonlu bilgisayarlı tomografi (SPECT), optik görüntüleme ve MR. Nükleer Tıp (PET ve SPECT) görüntüleme dayalı, yıllar boyunca birçok biodistribution için kullanılan, ancak bu yöntemler özellikle PET tracer bileşikler veya nanomalzemeleri, etiketlenmesi için kullanılan radyo-yarı ömrü ile sınırlı. Optik görüntüleme küçük kemirgenler için kullanılan olabilir ama ışık emilimi ve ışık saçılması nedeniyle yüzey tümörleri gibi kolayca erişilebilen bölgeler için hariç beşeri tercüme edilemez. Buna ek olarak, bu aynı nedenlerle optik sinyalleri ölçmek zordur. MRG, haftalık bir süre içinde vücut takip edilebilir gibi SPIO kalıcı etiketleri kullanır. Bu, etiket farklı hücreler veya vücut tarafından emilir., Çok dikkatli kullanılmalıdır gerekir. MRG&#39;de SPIO Tespit özgüllük çeşitli yöntemler ile temin edilebilir. Olumlu ve olumsuz sinyaller veren algılama yöntemleri, dokuda SPIO varlığını tespit etmek için MRI özgüllüğü iyileştirilmesi için kullanılır. Bu çalışmada kullanılan çıkarma yöntemi de 28 olarak, başkaları tarafından kullanıldı. Diğer yaklaşımlar rezonans algılama 29-31, faz SPIO boşlukları 32 ve T1 ağırlık SPIO 33 bölgede olumlu bir sinyal yoğunluğu üretmek için kullanır sıfır eko zamanlı görüntü yanında belirli bir model üreten hassas görüntüleme içerir. Etiket kantitatif iyileştirilmesi için bu yöntemlerin ilerlemesi, duyarlılık ve özgüllük aktif bir araştırma alanı bugün.

<table><tbody><tr><td>İzofluran</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tıbbi Oksijen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>İzofluran vaporizer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kemirgen gaz anestezi maskesi</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRI uyumlu Stereotaktik baş tutucu</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Şırınga</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polietilen kateter tüpü</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Manyetik olmayan iğne</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Göz kayganlaştırıcısı</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gazlı bez</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bant</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Perfüzyon medyası</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Doku gömme için OCT bileşiği</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRI sistemi</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dijital Kamera</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Doku Kesit Alma Kriyostatı</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

teşhis ve tedavi İzleme nanomalzemelerin kayıtlı bio

Registered Bioimaging of Nanomaterials for Diagnostic and Therapeutic Monitoring 

Nanomedications retiküloendotelyal sistem (RES, dalak, karaciğer, lenf düğümleri) kan yoluyla bulaşan monosit-makrofaj tarafından yapılacak ve organları sonuna kadar. İkincisi akciğer, RES ve beyin içerir ve insan immün yetmezlik virüsü tipi (HIV-1) enfeksiyonu sırasında ameliyat. Dokulara Makrofaj giriş alanlarında aktif HIV-1 çoğaltma ve inflamasyon sitelere dikkat çekicidir. Nanocarriers süperparamanyetik, demir-oksit ve / veya yüzey ile kaplanmış ilaç yüklü parçacıklar olarak makrofajların potansiyeli değerlendirmek amacıyla parenteral HIV-1 encephalitic farelere enjekte edildi. Bu parçacık ve ilaç biodistribution kantitatif olarak değerlendirmek için yapıldı. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) test sonuçları, histolojik coregistration ve geliştirilmiş görüntü işleme tarafından doğrulandığı. Uç organ hastalığı gibi değişmiş beyin histoloji tiplemesindeki MRG ile değerlendirildi. Fokal ensefalit alana nanoformulations sağlam göç gösteri makrofaj migrasyon izlemek için gelişmiş bio-görüntüleme teknikleri kullanmak için &quot;konsept kanıtı&quot; sağlar. Önemlisi, beyin histopatolojik sapmaları mümkün hastalığı hücre dağılımı çalışmaları MRI genel yarar parametreleri bio ile ilişkilidir. Biz varsaymak translasyonel potansiyeline sahip insanlar için hastalık yükü ve tedavi edici etkinliği gibi yöntemleri kullanarak gerçek zamanlı bir dizin sağlayabilir.

Nanoparçacıkların hücre biodistribution değerlendirmek için kullanılan bio-görüntüleme yöntemleri, nanoformulated bileşikler tedavi ve teşhis izleme için geçerlidir. Burada açıklanan yöntemler, histolojik coregistration tarafından değerlendirilir, hassas ve özeldir. Metodolojileri kemirgen insan uygulamaları bir translasyonel yol sağlar.

Teşhis ve Tedavi İzleme Nanomalzemelerin Kayıtlı bio

Nanilaçlar, kan yoluyla taşınan monosit-makrofajlar tarafından retiküloendotelyal sisteme (RES; dalak, karaciğer, lenf düğümleri) ve end...

Bu prosedürün genel amacı, manyetik olarak işaretlenmiş veya ilaç formülasyonlu nanopartiküllerin dağılımını görüntülemek ve terapötik etkinliğini değerlendirmektir. Bu işlem; öncelikle partiküllerin üretilmesi, laboratuvar model sistemlerinde hücre alımı için biyolojik özelliklerinin test edilmesi ve ardından hücre yüklü formülasyonların enjekte edilerek biyogörüntüleme yoluyla doku dağılımlarının değerlendirilmesiyle gerçekleştirilir. Etkilenen beyin bölgeleri, virüsle enfekte monosit kaynaklı makrofajların enjeksiyonundan önce ve sonra görselleştirilmiştir.Prosedürün ikinci adımı, hücre yüklü, manyetik olarak işaretlenmiş veya terapötik nanopartiküller içeren beyin alt bölgelerinin görüntülenmesidir. Bu işlem, manyetik olarak işaretlenmiş nanopartiküller içeren hücrelerin veya nano formüle edilmiş ilaçların enjeksiyonlarından sonraki çeşitli zamanlarda gerçekleştirilir. Prosedürün üçüncü adımı, nanopartikül biyo-dağılımı ve hücresel değişikliklerin uç nokta histolojik analizini yapmaktır.Görüntüleme sonuçlarının histoloji ile birlikte kaydedilmesi (co-registration) gerçekleştirilir. Prosedürün son adımı, nanopartiküllerin biyodağılımını nicelendirmek ve görüntülemek, spektroskopik anormallikleri belirlemek ve hücre enjeksiyonundan sonraki zamanın bir fonksiyonu olarak difüzyon tensör anormalliklerini değerlendirmektir. Nihayetinde, histolojik analizlerle birlikte kaydedilmiş manyetik rezonans görüntüleme ve spektroskopi aracılığıyla, terapötik ve diyagnostik nanomalzeme tedavisinin bir sonucu olarak ortaya çıkan biyodağılım ile beyin kimyası ve hücre morfolojisi üzerindeki etkileri gösteren sonuçlar elde edilebilir.Merhaba, ben Nebraska Tıp Merkezi Üniversitesi Biyoimgeleme Programı direktörü Dr. Michael Bosca. Bu çalışma, laboratuvarım ile Dr. Howard Gendelman'ın laboratuvarı arasında devam eden bir iş birliğinin parçasıdır. İnvaziv olmayan imgelemenin, konfokal mikroskopi ve floresan nanoparçacıklar gibi yaygın olarak kullanılan yöntemlere göre temel avantajı, tüm beynin tek bir incelemede taranabilmesi ve aynı hayvan üzerinde boylamsal çalışmaların yapılabilmesidir.Bu durum biyolojik değişkenliği azaltır, daha az hayvan gerektirir ve birçok durumda insan kullanımına uyarlanabilir. Bu yöntem, biyodağılım farmakokinetik profilleri ve terapötik etkinlik dahil olmak üzere, yeni elde edilen nanoparçacıklarla ilgili temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Güçlü görüntüleme prosedürlerinin histolojik eş-kayıtla kombinasyonu benzersizdir ve karmaşık hayvan hastalık modellerinde zaman çözünürlüklü biyodağılım ve ilaç etkinlik çalışmalarını gerçekleştirmek için gereklidir; bu prosedürleri laboratuvarımdaki teknisyenler Lindsey ve Melissa ile doktora sonrası araştırmacı Dr. P gerçekleştirecektir. Laboratuvardaki hayvanlardan görüntüleme verilerinin alınmasından onlar sorumludur.Aaron ve Mariano, difüzyon tensör görüntüleme ve histolojik ko-kayıt dahil olmak üzere görüntü işlemeden sorumludurlar. Merhaba, benim adım Dr. Howard Delman; Nebraska Tıp Merkezi'ndeki Carol Schwartz Gelişen Nörobilim Laboratuvarı'nın şefiyim. Dr. Basca ve laboratuvarı ile yürütülen bu disiplinler arası iş birliği, bir dizi nörodejeneratif hastalığın tedavisi ve teşhisi için geniş kapsamlı etkiler taşımaktadır.Manyetik rezonans spektroskopisi ve difüzyon tensör görüntüleme anomalileri, hastalık sırasında nöronal ve nöroproses hasarını izlemek için kullanılır. Mevcut proje için bu yöntemler, tüm vücut ilaç dağılımları ve sinir sistemi için terapötik etkinlik gibi nano ilaçların biyodağılım etkinliğine dair içgörü sağlamaktadır. Hastalık sırasında hücre dağılımının tespitini iyileştirebilecek, partikül boyutu kaplaması ve yükü değişikliklerini de içeren bir dizi partikül üretim tekniği geliştirilmektedir.Bunların tümü laboratuvarlarımızda aktif araştırma alanları olmaya devam edecektir. Öncelikle, bu sayının paralel bir makalesinin konusu olan ilaç iletimi ve biyodağılım için nanomalzemeler hazırlanmalıdır. İlk olarak, uygun sürfaktan ile kaplamadan önce, ilaç çekirdeğini veya damlacığını aynı boyuttaki bir parçacık veya öğütülmüş bir süper paramanyetik demir oksit parçasıyla değiştirerek in vivo kullanım için aday nano formülasyonları tekrarlayın.Ardından, SPIO model sisteminin aday nano formüle edilmiş ilaç ile aynı özelliklere sahip olup olmadığını belirlemek için boyut, yük, şekil ve sitotoksisite ölçümleri yapın. Son olarak, hücrelerdeki aktiviteyi belirlemek amacıyla aday SPIO model nano formülasyonu ile inkübasyon yaparak hücre yükleme analizlerini gerçekleştirin; hücrelerdeki SPIO alımından kaynaklanan aktiviteyi nicelleştirmek için agar jel fantomlar içine süspande edilmiş işaretli hücrelerden oluşan fantomlar, bir dizi konsantrasyonda üç paralel olarak hazırlanmalıdır. Bu işlem bir hassasiyet indeksi sağlar ve nano formülasyonların oksidasyon durumunu, dolayısıyla manyetik rezonans görüntüleme taramalarında SPIO'nun görünürlüğünü etkileyip etkilemediğini belirler.Tarama öncesinde, hayvanı önceden anestezik gazlarla doldurulmuş bir anestezi kamerasına yerleştirin. Bu işlem anestezi başlangıcını hızlandıracak ve hayvanın kameradan çıkarıldığında uyanmamasını sağlamak için gereken süreyi minimize edecektir. Tam olarak anestezi uygulandıktan sonra, hayvanı kameradan çıkarın ve solunum hızı ile sıcaklığı izlemek için donatılmış stereotaktik tutucuya yerleştirin.Hayvanın başını baş tutucuya yerleştirin, kulak barlarını sabitleyin ve gövdeyi gazlı bezle bantlayın. Hayvan tutucusu, başın dikey ve yatay hizalamasına olanak tanıyan ayarlanabilir bir diş barı ile donatılmış olmalıdır; başın kordal rostral yönde doğru şekilde konumlandırıldığından ve başın döndürülmediğinden emin olun. Yüzey bobininin, hayvan tutucusunun dönmesine izin verecek şekilde baş üzerine doğru yerleştirildiğini kontrol edin.Mıknatıs içindeyken, hayvandan hayvana farklılık gösterebilen küçük rotasyonlar için kompanzasyon sağlanacaktır. Hayvan tutucuya güvenli bir şekilde yerleştirildikten sonra, tutucuyu MRI tarayıcısına yerleştirin. Şimdi, yüzey bobini ile birlikte tutucuyu tarayıcının merkezine taşıyın.Sinyal oluşturmak için RF enerjisi iletmek amacıyla aktif olarak ayrıştırılmış 72 milimetrelik bir rezonatör kullanılırken, sinyal alımı için baş bobini kullanılır. Şimdi, kordal rostral yönde gerçek zamanlı tek boyutlu bir okuma kullanarak başlangıç konumunu belirleyin. Yüzey bobini alımının kullanılması, sinyali yüzey bobininin etrafındaki alanla sınırlandırarak gözlemlenen dalga formlarının yorumlanması gereksinimini azaltır.Ardından, hayvanın tarayıcıdaki kesin konumunu belirlemek için üç düzlemli bir yer belirleyici (localizer) görüntü alın. Sonrasında, manyetik alanın homojenliğini sağlamak için şimleme (shimming) veya ayarlama yapılması gerekir. Bunu gerçekleştirmek için, her bir görüntüleme yönteminin incelediği bölgeyi homojenlik bölgeleriyle eşleştiren, Dr. Hobie Heatherington tarafından geliştirilen çoklu gradyan eko sekansı ve haritalama yazılımını kullanıyoruz.Şimleme işlemi tamamlandıktan sonra, ilgili taramalar gerçekleştirilebilir. SPIO içeren nanopartiküllerin biyodağılımı, yüksek çözünürlüklü T2* ağırlıklı MRI'da sinyal kaybı bölgeleri olarak tespit edilebilir. İlk olarak, hayvana enjeksiyon yapmadan önce, LOCALIZER taramalarından taranacak beyin bölgesini belirleyin. Ardından, 150 mikron izotropik çözünürlüğe sahip yüksek çözünürlüklü bir 3D gradyan eko sekansı tanımlayın.Bir bazal tarama gerçekleştirin, ardından hayvana enjeksiyon yapın ve aynı sekansı tekrar uygulayın. Nano ilaçların terapötik etkinliğini belirlemeye yönelik paralel çalışmalar, difüzyon tensör görüntüleme ve hidrojen manyetik rezonans spektroskopi incelemeleri kullanılarak yürütülebilir. Öncelikle S scout görüntüler elde edin ve taranacak bölgeye shim işlemi uygulayın.Ardından, taramalarımızda solunum tetiklemeli spin eko difüzyon ağırlıklı eko planar görüntüleme dizisi kullanarak DTI elde edin. Kullanılan difüzyon kodlaması; 12 yönlü, dengeli, rotasyonel olarak değişken ve alternatif polariteli bir ISO katedral şemasıydı ve kodlama şeması arka plan difüzyon gradyan kuplajlarını azaltmak için tasarlanmıştı. Toplam kazanım süresi, solunum hızına bağlı olarak 20 ila 40 dakika arasındaydı.Ardından, Mr.Spectroscopy işlemini gerçekleştirin. Daha önce alınmış görüntüler üzerinde ilgi bölgesini belirleyin, seçilen bölgede shimming işlemini yapın ve ardından su baskılama darbelerinin gücünü optimize edin. Rezonansta su sinyali elde etmek için su frekansını ölçün; spektrumların kalitesi yetersizse, kalite kontrol sağlamak amacıyla kısa bir test spektrumu alın.Radyo frekansı, güç ve shim ayarları dahil olmak üzere sistem ayarlarını kontrol edin. Son olarak, manyetik alan kayması etkilerini ortadan kaldırmak için her kazanım arasında sistem frekansını sıfırlayarak spektrumları kısa bloklar halinde elde edin. Kazanım sürecinin sonunda.Kantitatif bir sinyal genliği referansı olarak, önceden tanımlanmış bir ön yükseltici kazancı şeklinde tek darbeli su spektrumunu kullanın. Serideki son MRI taramasından sonra, fareyi perfüze edin, beyni çıkarın ve bir damla Hindistan mürekkebi ile koyulaştırılmış bir OCT bileşiği bloğuna gömün. Ardından, bu bloğu dilimleme ve histolojik analiz için bir kriyostat içine yerleştirin.Kriyostatın önüne monte edilmiş bir dijital kamera kullanarak blok yüzey görüntülerini edinin. Görüntüler, tüm beyin hacmi boyunca her 50 micrometers'de bir alınmalı ve kesitler hacim içinde hizalamaya (registration) izin vermelidir. Histolojik işlem ve boyama sonrası, 3D hacmi yeniden oluşturmak için tekil blok yüzey kesitlerini hizalayın.Kriyostat başlığının konumundaki titremeleri hesaba katmak için blok ana hatlarını kullanarak, analyze yazılım paketindeki tohum tabanlı bölge büyütme algoritması ile beyin hacmini otomatik olarak segmente edin. Süperparamanyetik demir oksit, T iki yıldız ağırlıklı MRI'da sinyal kaybına neden olur ve bu nedenle MRI sinyal boşluğu, varlığı için hassas ancak spesifik olmayan bir belirteçtir. Beyindeki SPIO varlığına yönelik hem hassasiyet hem de spesifite sağlamak için.Çalışmamız için enjeksiyon öncesi ve sonrası 3D MRI taramalarından çıkarma görüntüleri oluşturulmalıdır. Taramalar, laboratuvarımızda geliştirilen kısıtlı seviye küme yöntemi kullanılarak alt görüntülere ayrılmıştır. Alt görüntülenen beyin hacimleri daha sonra birlikte kaydedilmiş, sinyal yoğunluğu normalize edilmiş ve beyin içindeki sinyal kaybı olan bölgeleri tespit etmek için hacim çıkarma işlemi uygulanmıştır; herhangi bir alt piksel kayıt hatasından kaynaklanan yalancı pozitif sinyalleri ortadan kaldırmak için kenarlar dışındaki bölgeler dikkate alınmıştır.Ardından, blok yüzey görüntüsü ortak bir referans olarak kullanılarak histoloji ve MRI arasında eş-kayıt gerçekleştirilir. Bu iki sinyalin doğru şekilde kolokalizasyonu, eş-kaydın ve histolojinin kesitlerin orijinal şekillerine geri bükülmesinin (warping) doğruluğu için bir ölçüt sağlar. DTI taramaları, belirli bir anatomik alt yapıda bulunan dokunun ortalama difüzyon özelliklerini belirlemek için öncelikle anatomik bir ilgi alanı seçilerek analiz edilebilir.Çalışmalarımızda, difüzyon ağırlıklı verilerin analizleri daha sonra Dr. Cada Hassan tarafından sağlanan, interaktif veri diliyle (IDL) yazılmış özel programlar kullanılarak gerçekleştirilir. Bu analizler; tensör difüzyonuna, ortalama difüzyonuna ve fraksiyonel anizotropiye ait haritalar oluşturur. Haritalar oluşturulduktan sonra, difüzyon tensörünün transvers ve longitudinal bileşenleri de elde edilebilir.T2 ağırlıklı MRI üzerine bindirilmiş renk kodlu yönelim haritaları üzerinde ilgi bölgeleri çizin. HIV fare modelindeki analizlerimiz için seçilen bölge örnekleri burada gösterilmiştir. Her bir ilgi bölgesinden elde edilen veriler, daha sonra bir veri tabanına girilmek üzere metin dosyası olarak indirilir.Laboratuvarımızdan tek bir spektrumdan elde edilen örnek bir MRS eğri uydurma sonucu burada gösterilmiştir. J-M-R-U-I sinyal işleme paketinde yer alan Quest adlı bir zaman alanı uydurma yöntemi kullanmaktayız.Quest, uyarılmış spektrum ile gerçek spektrum arasında en küçük kareler minimizasyonu gerçekleştirmek için bireysel metabolit spektrumlarının lineer kombinasyonunu kullanarak spektrumları uydurur. Potansiyel katkı faktörleri olarak 22 bireysel metabolitten oluşan bir baz seti kullanıyoruz. Baz spektrumları, bireysel metabolit çözeltilerinin spektrumları kullanılarak simüle edilir ve valide edilir.SPIO ile işaretlenmiş makrofajların bu yöntemler kullanılarak yapılan biyodağılım örnekleri burada; MRI ile tespit edilen işaretli hücrelerin konumları kırmızı, korejistre histoloji ile tespit edilen işaretli hücrelerin konumları mavi ve örtüşen alanlar sarı renkle gösterilmektedir. Fareye kuyruk veninden işaretlenmiş monosit kaynaklı makrofajlar enjekte edilmiştir. Beş gün sonra, T2* ağırlıklı MRI görüntüleri alınmış ve belirtildiği şekilde işlenmiştir.Fare, beyne HIV enfekte insan makrofajlarının enjekte edilmesiyle hazırlanmıştır ve bu durum, saptanan fare monosit kaynaklı makrofaj serisi olarak görülmektedir. Hem işaretli hücrelerin saptanmasına hem de histoloji ile eş kayda dair diğer örneklere önceki yayınlarımızdan ulaşılabilir. Partiküllerin üreticisi ile laboratuvar model sistemlerinde hücre alımı için biyolojik özelliklerinin test edilmesi gereklidir ve bu hayvan araştırmalarında kullanılabilmeleri için steril prosedürler altında gerçekleştirilmelidir.Hücre yüklü formülasyonların enjeksiyonları, venöz erişimden ödün verilmeden yapılmalıdır; zira bu durum beyin ve diğer doku bölgelerini etkileyecektir. Hücre biyoloğinin biyogörüntüleme teknikleriyle entegrasyonu görselleştirilmiş olup, güçlü çapraz iş birliği ortamı genel projenin başarısı için hayati önem taşımıştır. Uzmanlaşıldığında, prosedürler, işlem sırasında pozisyonu ayarlayacak ve sistemleri kalibre edecek eğitimli personelin mevcudiyetine bağlı olarak iki saat içinde tamamlanabilir. Bazıları aylarca sürebilen seri çalışmaların zaman seyri boyunca, hassas ve bağışıklığı baskılanmış farelerin canlı tutulabilmesi için steriliteye dikkat edilmesi gerektiğini hatırlamak önemlidir.Bu yöntemler, araştırmacıların histoloji kullanılarak görselleştirilen hücresel değişiklikler ile tespit edilen morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal anomaliler arasındaki ilişkiyi nasıl keşfedebileceklerinin zeminini hazırlamıştır. Beyin kohistolojisinin nörogörüntüleme yöntemleriyle eş kaydının (co-registration) yapılması zorludur ve bu işlem yalnızca birkaç grup tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu videoyu izledikten sonra.Beyin görüntüleme deneylerinin nasıl gerçekleştirildiğini ve bir kemirgen hastalık modelinde histoloji ile nasıl eşlendiğini anlamalısınız. Bu yöntem, süperparamanyetik demir oksit partiküllerinin biyodağılımını ölçmek için kullanılabilir. Alternatif olarak, hastalık süreçleri sırasında görülen nörodejenerasyonu takip etmek için MRI ve lokalize Mr.Spektroskopi kullanılabilir.Beyin hasarını iyileştirmeye yönelik terapötik etkiler daha sonra seri olarak değerlendirilebilir. Deneysel bulguları doğrulamak için görüntüleme yöntemleri histoloji ile birlikte kullanılabilir. Genel olarak bu yöntemler, nanoparçacıklar, biyodağılım ve terapötik etkinlik için dinamik ve hassas bir ölçüm seti sağlayacaktır.

registered-bioimaging-nanomaterials-for-diagnostic-therapeutic

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Bitki viral nanopartiküller (VNPs) biyomedikal uygulamalar için platformlar umut vericidir. Burada, biz bitki VNP yayılımı, saflaştırma, karakterizasyon ve bioconjugation ilişkin prosedürler anlatılmaktadır. Son olarak, biz bir fare ksenogreft model ve floresan görüntüleme kullanılarak tümör homing ve görüntüleme için VNPs uygulama göstermektedir.

Viral Nanopartiküller<em&gt; In vivo</em&gt; Tümör Görüntüleme

Ince organ ve tümör dokusu üzerinde yapılan lazer kaynaklı arıza spektroskopi başarıyla Gd-tabanlı nanopartikülleri çıkarılacak doğal unsurlar ve yapay enjekte gadolinyum (Gd), tespit. Kimyasal elementlerin Görüntüler 100 mikron ve kantitatif alt mM hassasiyet çözünürlüğü ulaştı. Standart optik mikroskop ile kurulum uyumluluğu aynı biyolojik doku birden fazla görüntü sağlama potansiyelini vurguluyor.

Lazer kaynaklı Arıza Spektroskopisi: Organ Doku Nanopartikülün en Mapping ve Nicelik için Yeni Bir Yaklaşım

Bu protokol, biyoişlevselleştirilmiş Prusya mavisi nanopartiküllerin sentezini ve bunların multimodal, moleküler görüntüleme ajanları olarak kullanımlarını açıklar. Nanopartiküller, nanopartikül çekirdeği içindeki gadolinyum veya manganez iyonlarının MRI kontrastı oluşturduğu bir çekirdek kabuk tasarımına sahiptir. Biyofonksiyonel kabuk, floresan görüntüleme için floroforlar ve moleküler hedefleme için hedefleme ligandları içerir.

Modlu Moleküler Görüntüleme Uygulamaları için Biofunctionalized Prusya Mavisi Nanopartikülleri

Biz kimyasal elementler mevcut içinde in situ insan hücreleri hem de onların vitro miktar tespiti için açıklayınız. Yöntem herhangi bir hücre tipi için uygundur ve Tek Kişilik hücrelerde vitro metal oksit nano tanecikleri pozlama takip kantitatif kimyasal analizler için özellikle kullanışlıdır.

Situ Algılama ve Metal Oksit nano tanecikleri nükleer Microprobe analizi ile tek hücre miktar

Nanoilaçların in vivo performansının zayıf anlaşılması, klinik translasyonlarını engellemektedir. Tümör taşıyan immünokompetan farelerde kanser nanoilaçlarının sistemik, doku, tek hücreli ve subselüler düzeylerde in vivo davranışını değerlendirme prosedürleri burada açıklanmaktadır. Bu yaklaşım, araştırmacıların klinik çeviri için umut verici kanser nanoilaçlarını tanımlamalarına yardımcı olabilir.

Kapsamlı Usulü değerlendirin<em&gt; İn Vivo</em&gt; Kanser Nanomedicines performans

Bu çalışmada, manyetik nanomalzemeleri spesifik hücre hedeflemesi için antikorlarla biyofonksiyonelleştirmek için bir protokol sunuyoruz. Örnek olarak, kanser hücrelerini hedeflemek için demir nanoteller kullanıyoruz.

Manyetik Nanomalzemelerin Biyofonksiyonelleştirilmesi

Bu makalede, altın nanopartiküllerin ve kanser hücrelerinin hızlı hiperspektral görüntülenmesini sağlayan spektral odaklama modülü ve çift çıkışlı darbe lazerinin entegrasyonu sunulmaktadır. Bu çalışma, multimodal doğrusal olmayan optik tekniklerin ayrıntılarını standart bir lazer tarama mikroskobu üzerinde göstermeyi amaçlamaktadır.

Multimodal Doğrusal Olmayan Optik Mikroskopi Kullanılarak Nanopartiküllerin Hücresel Alımının Biyomoleküler Görüntülenmesi

Kalıcı ışıldayan nanomalzemelerin (PLNP'ler) sentezi ve bunların ultraviyole ışık (365 nm) ışınlaması altında ışıma sonrası efekti kullanan yeniden yazılabilir ekranlarda ve sanatsal işlemede potansiyel uygulamaları için bir protokol sunulmuştur.

Yeniden Yazılabilir Ekranlar ve Aydınlatma Uygulamaları için Kalıcı Lüminesan Nanopartiküllerin Sentezi

Burada, onkojenik nükleik asitlerin terapötik susturulması için klinik olarak uygulanabilir bir yaklaşım sağlayarak, RNA oligomerlerini taşıyan manyetik demir oksit nanopartiküllerinin hayvan modellerinde metastatik meme kanserine in vivo olarak verilmesi için protokolü açıklıyoruz.

Murin Meme Kanseri Metastazlarında Nanoilaç Birikiminin İzlenmesi

Kan-beyin bariyeri, tedavisi olmayan bir hastalık olan glioblastoma için tedavilerin uygulanmasında önemli bir engeldir. Burada, boyut nedeniyle bu fizyolojik bariyeri atlayabilen ve tümör içinde birikebilen in vivo görüntü kılavuzluğunda demir oksit terapötik nano bir platform sunuyoruz.

Bir Glioblastoma Multiforme Hayvan Modelinde Bir Oligonükleotid Yükünün Nanopartikül Teslimi

Keşfedin manyetik etiketli veya ilaç formüle edilmiş nanopartiküllerin dağılımını görüntüleme ve terapötik etkinliğini değerlendirme yöntemlerini. Bu biyogörüntüleme teknikleri, nörodejeneratif hastalıklarda insan uygulamalarına çevrilebilir.

Teşhis ve Tedavi İzleme Nanomalzemelerin Kayıtlı bio

Daha fazla video keşfet