Yaklaşım Imaging Multimodal Bleomycin kaynaklı akciğer fibrozis farelerde boyuna değerlendirmesi için mikro-CT ve floresan moleküler tomografi dayalı
13 Nisan 2018
Biz bir non-invaziv multimodal bleomycin Çift Kişilik boğaza korumak tarafından indüklenen fare akciğer fibrozis modelinin boyuna değerlendirmesi için mikro-CT ve floresan moleküler tomografi dayalı yaklaşım Imaging tanımlamak.
İPF benzeri bir fare modeli üzerinde yapılan bu çalışmanın genel amacı, akciğer fibrozunu FMT ve mikro-BT gibi non-invaziv görüntüleme teknikleriyle uzunlamasına izlemektir. Bu yöntem, akciğer fibrozunda meydana gelen bu spesifik moleküler olaylarla ilgili olarak hangi sırayı ilerletebilir. Bu tekniğin temel avantajı, spesifik moleküler olayların anatomik değişikliklerinin noninvaziv olarak izlenebilmesidir.
Bu teknolojilerin uygulamaları İPF patolojisinin tedavisine kadar uzanır, çünkü FMT ve mikro-BT'nin füzyonu, hastalığın ilerlemesini inceleme ve yeni tedavi değerlendirmesini temsil eder. Anestezi uygulanmış bir fareyi entübasyon platformuna yerleştirerek ve tel üzerine yerleştirilmiş kesici dişlerinden asarak başlayın. Laringoskopu açın, ardından bir çift künt uçlu forseps alın ve ağzı yavaşça açın.
Laringoskop bıçağını, trakeanın açıklığı görülene kadar ağzın arkasına doğru yerleştirin. PE tüpünün ucuna bağlı dağıtım tüpünü trakeaya yerleştirmek için diğer elinizi kullanın. 50 mikrolitre bleomisin vermek için üç vanayı döndürün.
Kurulumdan sonra, boğulmayı önlemek için tüpü trakeadan hızlı bir şekilde çıkarın. Fareleri birkaç saniye dik tutun. Prob enjeksiyonu için fareyi kuyruğundan tutun ve kafes kapağını kavramasına izin verin.
Ardından omuzlardan kavrayın ve fareyi tırnağından tutun. Daha kolay görselleştirme ve iğne yerleştirme için damarların şişmesine neden olmak için kuyruğu ılık su dolu bir behere batırın. Kuyruğun alt tarafındaki arteri değil, kuyruğun her iki yanındaki iki kuyruk damarını bulun.
MMP yüklü 1 mililitrelik şırınganın 26 gauge iğnesini damar içine yerleştirin ve MMP prob solüsyonunu vücut ağırlığının kilogramı başına 10 mililitre olarak enjekte edin. Başlamak için, tarih alma yazılımını başlatın ve deney için veritabanında yeni bir etüt açın. Görüntülemeye başlamadan önce, traşlı ve uyuşturulmuş fareyi görüntüleme kasetinin ortasına aktarın.
Fareyi düz, güvenli tutun ve görüntüleme kasetinin her iki penceresine de hafifçe bastırın. Ardından yazılımın tarama penceresinde Konu'ya tıklayın"ve ardından canlı görüntüyü görmek için önizleyin. Tarama bölgesini, beklenen floresan alanını çevreleyen dokuların yakalanması için yeterince büyük çizin.
ROY çizildikten sonra, Yeniden Yapılandırma Kuyruğuna Ekle"ye tıklayın ve ardından fareyi görüntülemek için Tara'ya tıklayın. Görüntü alımı tamamlandığında, fareyi görüntüleme kasetinden çıkarın ve ev kafesine geri yerleştirin. ROY aracını kullanarak floresan pikomollerini ölçün ve akciğer bölgesinden gelen sinyalde ROY'yi yaklaşık 700 ila 800 küb milimetre azaltın.
Görüntülemeyi her yedi günde bir veya gerektiği kadar tekrarlayın. Mikro-CT ile görüntülemek için, önce yeşil güç düğmesine basarak mikro-CT'yi açın ve x-ışını kaynağını ısıtmak için yazılımı başlatın. Yeni Veritabanı'na tıklayarak veritabanını oluşturun" ve tarayıcıyı deneydeki fare sayısına göre oluşturun.
Taramayı başlatmadan önce, yazılım kontrol penceresinde edinme parametrelerini aşağıdaki gibi seçin. X-ışını tüpü voltajını 90 kilovolta, CT x-ışını tüpü akımını 160 mikro angstroma, canlı x-ışını tüpü akımını 80 mikro angstroma ve görüş alanını 36 milimetreye ayarlayın. Hiçbir Geçit Tekniği "ve Yüksek Çözünürlük" ve tarama tekniği için dört dakika seçin.
Fareyi% 3 izofluran soluyarak uyuşturduktan sonra, sürekli bir anestezik kaynağı sağlayan bir burun konisi ile küçük deliğe yerleştirilen hayvan yatağına yerleştirin. Göğsün açığa çıkmasını sağlamak için pençeleri yataktaki bantla hareketsiz hale getirin. Sonraki tarafta, gösterge kapağı kapandı ve yakalama düğmesine basarak fare konumunu gerçek zamanlı olarak görmek için canlı modu açın.
CT cihazındaki düğmeleri kullanarak göğsü görüş alanıyla hizalamak için hayvan yatağını hareket ettirin. Fare ortalandıktan sonra, 90 dereceyi seçerek ve Ayarla'ya tıklayarak en uygun yatak konumunu onaylamak için portalı döndürün"Ardından CT tarama düğmesine tıklayın. Tıklayın Evet"x-ışını kaynağının açılacağını bildiren mesaja.
Görüntülemeden sonra, hayvanları tekrar kafese yerleştirin ve anesteziden tamamen iyileşene kadar izleyin. Görüntülemeyi her yedi günde bir veya gerektiği kadar tekrarlayın. Masson'un trikrom ile boyanması, akciğer dokusundaki morfolojiyi ortaya çıkarır.
Bleomisin ile tedavi edilen grubun resimleri, yedinci günden başlayarak, esas olarak tek fibrotik kitleler olarak belirgin bir fibroz paterni gösterdi ve 14. günde, ikame edilmiş kollajenin birleşen konglomeralarına ilerledi ve 21. güne kadar değişmeden kaldı. Tekrarlanan mikro-BT görüntüleme, fibrozis akciğer loblarındaki hava yollarının ölçülmesine ve segmentasyonuna izin verdi. Hava yolları santral ve distal olmak üzere ikiye ayrıldı.
Hava yollarının distal kısmı intrapulmoner sistemdir ve sağ kraniyal lob, sağ orta lob, sağ kaudal lob, sağ aksesuar lob ve sol akciğer olarak akciğer loblarına ayrılır. Hava yolu yarıçapının ölçülmesi, bleomisin ile tedavi edilen farelerde salin kontrollerine kıyasla artmış yarıçap gösterdi. Her nokta, toplam 30 fare için beş hayvanın ortalamasının ortalama standart hatasını temsil eder.
Farklı zaman noktalarında araç veya bleomisin ile tedavi edilen farelerin toplam akciğer fibrozu miktar tayini, bu mikro-BT parametrelerinin histolojik bulgularla uyumlu olduğunu göstermektedir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik rutin olarak ilaç taraması için uygulanabilir. Geliştirilmesinden sonra, bu teknik, akciğer fibroz hastalığı alanındaki araştırmacıların, İPF benzeri hayvan modellerinde tekrarlanan tedavinin etkinliklerini keşfetmesinin yolunu açtı.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, bir fare modelinde akciğer fibrozunun uzunlamasına değerlendirilmesi için Mikro-BT ve floresan moleküler tomografi (FMT) kullanarak invazif olmayan çok modal görüntüleme yaklaşımını sunar. Yöntem, zaman içinde akciğer fibrozu ile ilişkili anatomik değişikliklerin ve spesifik moleküler olayların izlenmesine olanak tanır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Biyoloji
- Tıbbi Görüntüleme
Arka Plan
- Akciğer fibrozu, farelerde modellenebilen ilerleyici bir hastalıktır.
- Mevcut görüntüleme teknikleri genellikle invazif prosedürler gerektirir.
- İnvazif olmayan görüntüleme, hastalık ilerlemesinin anlaşılmasına yardımcı olabilir.
- FMT ile Mikro-BT'nin birleştirilmesi, akciğer değişikliklerin kapsamlı bir görünümünü sunar.
Çalışmanın Amacı
- IPF benzeri bir fare modelinde akciğer fibrozunu uzunlamasına izlemek.
- İnvazif olmayan görüntüleme tekniklerinin etkinliğini değerlendirmek.
- Akciğer fibrozunun ilerleyişini incelemek ve yeni tedavileri değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Anatomik değerlendirme için Mikro-BT görüntüleme.
- Moleküler olay takibi için floresan moleküler tomografi.
- Fibrozu indüklemek için bleomisinin çift intratrakeal instilasyonu.
- Görüntüleme prosedürleri sırasında anestezi altındaki farelerin izlenmesi.
Ana Sonuçlar
- Akciğer fibrozu ilerlemesinin başarılı bir şekilde invazif olmayan izlenmesi.
- Fibrozla ilişkili spesifik moleküler olayların tanımlanması.
- Birleştirilmiş görüntüleme tekniklerinin avantajlarının gösterilmesi.
- IPF için tedavi değerlendirmelerinde potansiyel uygulamalar.
Sonuçlar
- Çok modal görüntüleme yaklaşımı, akciğer fibrozunu incelemek için etkilidir.
- İnvazif olmayan teknikler, hastalık mekanizmaları hakkında içgörüler sağlayabilir.
- Bu yöntem, yeni terapötik strateji geliştirmeye yardımcı olabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Non-invasive longitudinal imaging of lung fibrosis addresses a critical gap in preclinical IPF research by enabling repeated assessments without terminal procedures. This multimodal approach supports mechanistic de-risking by correlating molecular events with anatomical changes, improving predictive confidence in target validation. The method enhances translational continuity from discovery through preclinical evaluation, reducing late-stage biological risk in antifibrotic programs.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by tracking molecular events and anatomical progression in IPF-like models.
- Operational Value: Provides quantitative, reproducible readouts for pathway clarification and functional target validation.
- Strategic Value: Supports predictive confidence and portfolio triage through longitudinal disease severity monitoring.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream workflows by establishing baseline fibrosis progression.
- Operational Value: Delivers standardized, quantitative imaging outputs suitable for assay reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Enhances screening readiness by enabling reliable compound evaluation in longitudinal studies.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease relevance by modeling IPF pathogenesis through bleomycin-induced fibrosis.
- Operational Value: Ensures continuity from discovery through preclinical validation via repeated non-invasive imaging.
- Strategic Value: Informs risk-adjusted advancement decisions by providing longitudinal fibrosis quantification.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from Early Discovery to Lead Identification and Preclinical work by enabling hypothesis testing, pathway clarification, and quantitative disease monitoring.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by linking molecular events to anatomical changes in lung fibrosis.
- Screening: Provides assay readiness through reproducible, quantitative imaging of fibrosis progression over time.
- Analytics: Generates measurable outputs such as airway radius and fluorescence quantification to compare experimental conditions.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by enabling longitudinal monitoring that mirrors clinical disease progression.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable imaging platform for antifibrotic therapy evaluation across multiple study cycles.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence, target validation, reduction of mechanistic ambiguity in fibrosis mechanisms.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability of non-invasive imaging across timepoints.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk in IPF programs.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization and advancement decisions based on longitudinal fibrosis data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal imaging, anesthesia, and intravenous probe delivery.
- Depends on Micro-CT and FMT instrumentation with associated software for image acquisition and quantification.
- Necessitates cross-team standardization for consistent imaging protocols and data analysis.
- Involves adaptation considerations for different model systems and probe chemistries.
- Limited by the need for specialized equipment and operator training, as noted in the procedural workflow.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
0:56
Intratracheal Administration of Bleomycin
1:46
Probe Injection for Fluorescence Molecular Tomography
2:25
Fluorescence Molecular Tomography Imaging
3:45
In Vivo Imaging by Micro-CT
5:45
Results: Time-course and Quantification of Bleomycin-induced Lung Fibrosis
7:09
Conclusion
