Icke-invasiv optisk avbildning av det lymfatiska vaskulaturen hos en mus

Published 3/08/2013
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Immunology and Infection

Your institution must subscribe to JoVE's Immunology and Infection section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

Nyligen utvecklade avbildningstekniker med nära infraröda fluorescens (NIRF) kan hjälpa belysa den roll det lymfatiska systemet spelar i cancer metastaser, immunsvar, sårläkning och andra lymfatiska-associerade sjukdomar.

Cite this Article

Copy Citation

Robinson, H. A., Kwon, S., Hall, M. A., Rasmussen, J. C., Aldrich, M. B., Sevick-Muraca, E. M. Non-invasive Optical Imaging of the Lymphatic Vasculature of a Mouse. J. Vis. Exp. (73), e4326, doi:10.3791/4326 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Det lymfatiska kärlsystemet är en viktig del av cirkulationssystemet som upprätthåller flytande homeostas, ger immunförsvaret övervakning och förmedlar fettupptag i tarmen. Men trots sin kritiska funktion, finns det relativt lite kunskap om hur det lymfatiska systemet anpassar sig till att tjäna dessa funktioner i hälsa och sjukdom 1. Nyligen har vi visat förmåga att dynamiskt bild lymfatiska arkitektur och lymfa "pumpa" åtgärder i normala mänskliga försökspersoner liksom hos personer som lider lymfatiska dysfunktion med spår administrering av en nära infraröda fluorescerande (NIRF) färgämne och en anpassad, Gen III- intensifierat avbildningssystem 2-4. NIRF avbildning visade dramatiska förändringar i lymfatiska arkitektur och funktion med sjukdomar hos människan. Det är fortfarande oklart hur dessa förändringar sker och nya djurmodeller utvecklas för att belysa deras genetiska och molekylära grunden. I detta protokoll presenterar vi NIRF lymfatiska, sköpcentret djur avbildning 5,6 användning indocyaningrönt (ICG), ett färgämne som har använts i 50 år hos människan 7, och en NIRF färgämnesmärkta cyklisk albumin bindande domän (cABD-IRDye800) peptid som företrädesvis binder mus och humant albumin 8 . Ungefär 5,5 gånger ljusare än ICG har cABD-IRDye800 en liknande profil lymfatiska clearance och kan injiceras i mindre doser än ICG att uppnå tillräckliga NIRF signaler för avbildning 8. Eftersom både cABD-IRDye800 och ICG binder till albumin i mellanrummet 8, kan de båda skildra aktivt protein transporter till och inom lymfkärlen. Intradermal (ID) injektioner (5-50 pl) av ICG (645 pM) eller cABD-IRDye800 (200 iM) i saltlösning ges till den dorsala aspekten av varje baktass och / eller vänster och höger sida av basen av svans av en isofluran-sövd mus. Den resulterande färgen koncentrationen i djuret 83-1,250 pg / kg för ICG eller 113-1,700 pg / kg förcABD-IRDye800. Omedelbart efter injektioner är funktionell lymfatisk avbildning genomförs för upp till 1 timme med en anpassad, litet djur NIRF bildsystem. Hela djuret rumsliga upplösningen kan skildra fluorescerande lymfkärl av 100 mikrometer eller mindre, och bilder av strukturer upp till 3 cm djup kan förvärvas 9. Bilder förvärvas med V + + programvara och analyseras med hjälp av ImageJ eller MATLAB programvara. Under analysen är konsekutiva områden av intresse (ROI) som omfattar hela kärldiameter dras längs en given lymfa fartyg. Dimensionerna för varje ROI hålls konstant för ett visst fartyg och NIRF intensitet mäts för varje ROI för att kvantitativt bedöma "paket" av lymfa rör sig genom fartyg.

Protocol

Samtliga djurstudier har utförts i enlighet med de normer som University of Texas Health Science Center (Houston, TX), Institutionen för medicin och Centrum för Molecular Imaging efter granskning och godkännande av protokollet av deras respektive institutionella Animal Care och användning kommittén (IACUC) eller välbefinnande kommitté (AWC).

1. Förberedelse av djuren 24 h före Imaging

Stegen nedan måste utföras (vid behov) dagen innan lymfatiska avbildning sker.

  1. Placera djur i en induktion rutan och stillsamma med isofluran.
  2. När djuret är i ett tillstånd av djup anestesi (övervakas med tå-nypa manöver), placera sederad djur på en blöja / fluff pad och ställning näsan i en noskon är ansluten till isofluran gas.
  3. Klippa alla hår / päls (om någon) runt det område som skall avbildas.
  4. Applicera hårborttagningsprodukter medel (Nair) till det klippta området och lämna det on huden upp till 3 minuter.
  5. Torka försiktigt bort allt hårborttagningsprodukter medel med varm, fuktig gasväv eller pappershandduk.
  6. Försiktigt tvätta med varmt vatten och försiktigt torka området med en kompress eller pappershandduk.
  7. Låt djuren att återhämta på en värmedyna eller under en värmelampa och återvända till sin bur.

2. Dag för Imaging

  1. Rekonstituera avbildande medel med sterilt vatten, späd sedan med steril, normal (0,85%) saltlösning för att uppnå 645 pM (5 μg/10 il) för ICG eller 200 pM (6,8 μg/10 il) för cABD-IRDye800. Förvara lösningar i mörker villkor och användning inom 6 timmar efter beredning.
  2. Placera djur i en induktion rutan och stillsamma med isofluran.
  3. När djuret är i ett tillstånd av djup anestesi (övervakas med tå-nypa manöver), placera sederad djur på sidan på en blöja / fluff pad och ställning näsan i en noskon är ansluten till gas isofluran.
  4. Stänga av belysningen (så att rummet ärmörk). Om det behövs, kan ett litet skrivbord halogenlampa användas för en liten mängd ljus för att se injektioner.
  5. Använda en insulinspruta med en 31-gauge nål, injicera ID 5 pl till 50 pl av ICG eller cABD-IRDye800 i den dorsala aspekten av varje baktass och / eller på vänster och höger sida av basen av svansen, beroende på området av intresse (se Diskussion). Varje injicerad dos kan variera från 0,083 till 1,25 mg / kg (ICG) eller 0,113-1,7 mg / kg (cABD-IRDye800). Injektionsvolymer varierar med djur stam och injektionsstället. För atymiska möss, kan volymen av injektionen vara 5 ^ (baktass) eller 10 ^ (bas svans). Om djuret är inte under avbildande system för injektion (er), placera djuret under avbildande systemet omedelbart efter injektion (er).
  6. Om ingen färg upptag ses i lymfkärlen, kommer steg 2,5 behöva upprepas efter behov per djur protokollet.
  7. När lymphatics ses, täck injektionsstället med svart eltejp eller svart paper.
  8. Förvärva lymfatiska bilder i upp till 1 timme med V + + programvara och ett litet djur, NIRF bildsystem. (Djuren sederad med isofluran och respirations övervakas medan bilderna förvärvar.) Medan små djur, NIRF kameror är kommersiellt tillgängliga, använder vi en anpassad, litet djur NIRF bildsystem bestående av en 785-nm laserdiod (1005-9mm-78.503 , intensiv, North Brunswick, NJ) utrustad med en asfärisk lins (C24TME-B, Thorlabs, Newton, NJ), diffusor (ED1-C20, Thorlabs) och filter (LD01-785/10-25, Semrock, Rochester, NY ) för att skapa en enhetlig excitation fält som lyser djuret vid en incident fluens på mindre än 1,4 mW per kvadratcentimeter 10. En elektron multiplicera ut-coupled device (EMCCD, PhotonMax512, Princeton Instruments, Trenton, NJ) kamerasystem med två 830-nm filter (AND11333, Andover Corp, Salem, NH) och en 28-mm NIKKOR-objektiv 1992 (, Nikon, Melville, NY) används för att fånga lymfatiska bilder med integrationen times av 200 msek för dynamisk avbildning och 800 msek för statisk avbildning 5. Se figur 1 för systemkonfiguration, tabellen för ytterligare information om varje komponent, och diskussionen om en kort diskussion av viktiga imager egenskaper.
  9. Låt djuren att återhämta på en värmedyna eller under en värmelampa och återvända till sin bur, eller avliva.
  10. Analysera bilder med ImageJ eller MATLAB programvara. Se figur 6.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Exempel på NIRF lymfatisk Imaging hos möss

När ICG eller cABD-IRDye800 injiceras ID vid basen av svansen på en vanlig mus, bör det lymfatiska kärlsystemet mellan injektionsstället vid svansroten och inguinal lymfkörtlar (LN) omedelbart visualiseras. Kort efter injektion (några sekunder till minuter), bör det lymfatiska kärlet mellan inguinal LN och den armhålan LN visualiseras såsom framgår av fig. 2. Eftersom lymphatics i möss varierar från djur till djur som de gör hos människor, kan variationer i arkitektur mellan djur ses som visas i figur 3. När ICG eller NIRF-cABD injiceras ID på rygg aspekten av baktassen av en normal mus, kan två lymfkärl visualiseras dränerande till Poplietallymfknutor LN som visas i figur 4. I vissa fall är det svårt att särskilja de båda fartygen på grund av deras närhet med varandra.

Ibland är visualisering av lymphatics försenad, oftast på grund av injektionen administreras subkutant (SC) i stället för ID. När SC injektioner ges, kan lymfatiska transporten inte omedelbart visualiseras såsom visas i fig 5 (a) på grund av den ytterligare tid som krävs för färgämnet att nå och tas upp av det lymfatiska kapillärerna i huden. Det är därför det är viktigt att injicera ID istället för SC. Ibland är onormala lymfkärl påpekas, såsom framgår av figur 5 (b), i området för ett sår som en bit eller klipp från håret / pälsen Clippers. Djurets kroppstemperatur bör hållas inom normalområdet, som att ändra kroppstemperatur kan resultera i inkonsekvent lymfatiska funktion. Begränsningar av tekniken inkluderar förmörkelse av fluorescerande lymfkärl genom hudpigmentering, oförmågan att bilden de djupa bröstkorg lymfvägarna grundatt ljusspridning i vävnaden, och den okända effekten av anestesi på lymfatisk funktion.

Generellt tar det ID depå i ICG eller cABD-IRDye800 upp till 2 dagar att rensa levern och urinblåsa, och upp till 3 dagar att rensa injektionsstället. När resterande fluorescerande signal har rensats kan bildprotokoll upprepas, så att längsgående lymfatiska imaging att utvärdera förändringar i arkitektur eller lymfa funktion efter en viss intervention.

Analys av Lymfatisk funktion

De förvärvade bilderna kan laddas i ImageJ eller MATLAB för dataanalys. Konstant-område, är cirkulära ROI väljs eller "dras" utmed hela längden av det fluorescerande lymfkärl som görs för human 10 och djur 5 lymfatiska avbildning som visas i fig. 6 (a) och figur 6 (d). Den ROI väljs så att deras diameter är ungefär diametern hos bilden av fluorescerarnt fartyg. Den genomsnittliga fluorescensintensiteten inom varje ROI plottas som en funktion av avbildning tid att bedöma den drivande hastigheten och frekvensen av "paket" av färgämne-lastad lymfa drivs längs lymfkärlen som visas i fig. 6 (b) och figur 6 (e ). För att bedöma hastigheten lymfatiska förökning och frekvens av lymfatisk framdrivning, är två ROI, med klart definierade maxima eller minima fluorescerande variationer intensitet representerar utbredningen av paket av lymfa, väljs och deras fluorescerande profiler intensitet plottas såsom visas i fig 6 (c) och 6 (f). Utbredningshastigheten beräknas genom att ta förhållandet mellan avståndet mellan de två ROI och övergångstiden för en paket av lymfa att propagera mellan dem. Genom att bedöma antalet fluorescerande pulser eller "paket" anländer till en enda ROI per tid, den kontraktila frekvensen beräknas. Medan denna teknik tillhandahåller den enda metoden att Assess framdrivning frekvens och hastighet för en framdrivning lymfatisk "paket", andra har indirekt utvärderat lymfatisk transport genom att mäta depån clearance av en avbildande medel och därmed beräkna borttagning hastighetskonstanter 11. I cancermetastaser 10 och tidig infektion, finner vi förlorade lymfatisk framdrivning hos djur. Andra rapportera förändringar i kontraktilitet svar på artrit 12. Hos människor, rapporterar vi ökat framdrivning efter lymfödem behandlingar inklusive pneumatisk kompression dränering 13 och manuell lymfdränage (massage) 14.

Figur 1
Figur 1. NIRF bildsystem är specialbyggd för små djur lymfatiska imaging. Enheten består av en 785-nm laserdiod utrustad med en asfärisk lins, diffusER, och filter för att skapa en enhetlig excitation fält som lyser upp djuret och en EMCCD kamera, fokuseringslinsen och optiska filter för att fånga bilder av fluorescerande lymfa 10.

Figur 2
Figur 2. När 10 pl ICG eller cABD-IRDye800 injiceras ID vid basen av svansen på en vanlig mus med en 31-gauge nål, det lymfatiska vaskulaturen mellan injektionsstället vid basen av svansen och inguinal lymph LN bör omedelbart visualiseras. Dynamiska fluorescensbilder förvärvas omedelbart efter injektion och för upp till 20 minuter efter injektionen. Strax efter injektion (några sekunder till minuter), lymfkärl mellan injektionsstället och inguinal LN och därefter till armhålan LN regionen visualiseras på sidovy. Bilden som visas i figur 2 togs 5 minuter. efter injektion with 10 pl ICG ID vid basen av svansen. Den ljusa fläcken mellan inguinal och armhålan regioner är levern.

Figur 3
Figur 3. Eftersom lymfkärlen hos möss varierar från djur till djur som de gör hos människor, kan variationen i arkitekturen mellan djur ses och är stabil över tiden. Mus # 124 injicerades med ICG vid basen av svansen och avbildades omedelbart på dag 1. Den övre panelen innehåller bilden som erhållits vid dag 1 samt en bild erhållen 2 dagar senare (dag 3) med användning av samma mus och injektion / bildprotokoll. Den nedre panelen innehåller bilder erhållna från en annan mus (# 127) injicerades med ICG och omedelbart avbildas dag 1 och därefter avbildas på dag 3. Medan det lymfatiska arkitektur (mönstret av lymfkärlen) varierar mellan moAnvänd # 124 och # 127, de bilder som erhölls med NIRF är konsekventa för varje mus på dag 1 och 3.

Figur 4
Figur 4. När 5-10 il ICG eller NIRF-cABD injiceras ID på rygg aspekten av baktassen av en normal mus, bör två lymfkärl visualiseras dränerande till Poplietallymfknutor LN. Dynamiska fluorescensbilder förvärvas omedelbart efter injektion och för upp till 20 minuter efter injektionen. I vissa fall är det svårt att särskilja de båda fartygen på grund av deras närhet såsom visas i den förstorade bilden som representeras av den streckade rutan. För representativa mus visas här, var 10 | il av ICG injicerades i den dorsala aspekten av den vänstra, baktassen (första injektionsstället) och i den vänstra sidan av den bakre basen (andra injektionsstället). Denna bild var captured ca 2 - 3 minuter efter den första injektionen och omkring 30 sek - 1 min efter den andra injektionen.

Figur 5
Figur 5. (A) Ibland visualisering av lymfkärlen försenas eller försämras, oftast på grund av injektionen administreras SC istället för ID. När 10 | il av ICG eller cABD-IRDye800 injiceras SC vid basen av svansen hos en normal mus med användning av en 31-gauge nål, kommer lymfatiska transporten inte omedelbart visualiseras på grund av den ytterligare tid som krävs för färgämnet att nå och tas upp av det lymfatiska kapillärerna i huden. Dessutom, på grund av den relativt djupa subkutan injektion, kan det inte finnas någon lymfatiska upptag och därför inte visualisering av kärlen och lymfkörtlar. I fig 5 (en), Var en mus injicerades med 10 pl ICG vid svansroten SC och bilder förvärvades 5 min efter injektion. Färgämnet vid injektionsstället kan visualiseras och inga lymfkärl eller lymfkörtlar kan visualiseras. Detta är anledningen ID injektioner är viktiga. (B) Visualisering från djurets ventrala sidan av avvikande lymfkärl följd från ett sår uppstått en dag tidigare vid päls borttagning med hårklippningsmaskiner (vävnadsskada plats noterade på djurets högra sida). Bilden togs ungefär 5 minuter efter 10 pl av ICG administrerades ID vid basen av svansen på varje vänster och höger sida. På den icke-skadade (djurets vänstra) sida kan inguinal LN visualiseras liksom den relativt raka efferenta lymfkärl dränering upp mot armhålan LNS. På musens högra sida var dock normal lymfa kärlsystem avbryts på grund av sårbildning och verkar avvikande på grund av vävnad reparation (krustor).


Figur 6. Kvantitativ analys av lymfatisk kontraktil funktion består av att välja ROI längs lymfkärlen dränering från (a) inguinal LN till armhålan LN och (d) injektionsstället på den dorsala aspekten av tassen till Poplietallymfknutor LN. En förstorad bild (infälld i (a)) av den streckade röda rektangeln visar valet av ROI längs den fluorescerande kärlet. En sammanställning av genomsnittlig fluorescensintensitet som en funktion av tid för alla ROI från (a) och (d) representeras av den pseudo-färg kurva visas i (b) och (e), respektive. De störningar i fluorescensintensitet mellan bildpunkter representerar en lymfatiska "puls" utbreder sig genom ROI och are parallellt med pilarna. Den genomsnittliga fluorescensintensiteten för enstaka ROI 22 och 45 från (b) visas i (c) och den genomsnittliga fluorescensintensiteten för enstaka ROI 18 och 34 från (e) visas i (f). Fluorescensintensitet profiler som en funktion av tiden (som visas i (c) och (f)) underlätta identifieringen av paket av förökningsmaterial lymfa och utvinning av transporttider och avstånd mellan två ROI. De två ROI väljs baseras delvis på deras läge längs det lymfatiska kärl och tydlighet med vilken maxima och minima representerande lymfa förökning visas. Hastighet beräknas som förhållandet mellan avståndet mellan två ROI och transitering tid som tas mellan topp fluorescensintensitet. Klicka här för att se större bild


Figur 7. Att visualisera de lymfkärlen dränering från den inguinala regionen till den axillära regionen, injicera vänster eller höger sida av basen av svansen. I allmänhet, för att visualisera den vänstra sidan, injicerar i läge 5, 6, 9, eller 10, och att visualisera den högra sidan, injicerar i läge 7, 8, 11, eller 12. Platser 1 till 4 kan vara för sämre på svansen för optimal upptagning att visualisera lymfdränage från inguinal regionen till armhålan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi använder en anpassad, litet djur NIRF imaging system för att fånga bilder av märkta lymfkärl i möss. För att konstruera filmer av lymfa rörelse är 300 eller fler bilder in. För funktionell analys av lymphatics från filmer, är två eller fler ROI manuellt dras längs en lymfkärl. Dimensionerna hos ROI hålles konstant för varje fartyg och är ungefär diametern hos kärlet. Medan hela djuret spatial upplösning kan skildra fluorescerande lymfkärl av 100 mikron eller mindre, kan en macrolens för bilder finare upplösning användas 10. Vitt ljus bilder för anatomisk referens kan också förvärvas med en låg effekt lampa. Det bör noteras att om bildgenereringsmedel består av andra fluorescerande färgämnen med olika exciterings / fluorescensemissionsspektra, då de filter som beskrivs ovan måste ändras för att upprätthålla bildprestanda, och medel dosen kan behöva justeras också. Dessutom, om excitationsvåglängden är less än 750 nm, då autofluorescens kan leda, bakgrund signal öka och bildbehandling känslighet minskar. Dessutom kan instabiliteten av agenter i lösning utesluta användningen av vissa NIRF färgämnen, såsom Cyanine 7 (Cy7).

Val av lämplig injektionsstället kommer att bero på vilken lymfkärl studeras. Att visualisera de lymfkärlen dränering från den inguinala regionen till den axillära regionen, måste du injicera vänster eller höger sida av basen av svansen, såsom visas i fig. 7. Att visualisera lymfkärlen rinner från palatsliknande regionen måste du injicera dorsala aspekten av baktassen. Det är viktigt att hålla djurets kroppstemperatur inom normalområdet, som att ändra kroppstemperatur kan resultera i inkonsekvent lymfatiska funktion. Dessutom, på grund av det begränsade dynamiska område de flesta CCD bör injektionsställena täckas med svart papper för att blockera fluorescerande ljus thereby möjliggör visualisering av dimmer dränerande lymfkärl. Imaging bör utföras i ett mörkt rum för att minska oönskade bakgrundssignaler på grund av utsläpp av ljus i fluorescens-bandet från rummet ljus. Djuret måste också ligga på en svart bakgrund när avbildning utförs för att reducera ljuset backscatter.

NIRF lymfatiska avbildning kan möjliggöra en bättre förståelse av lymfatiska sjukdomar och hur lymfatiska arkitektur och funktion ändras med avseende på sjukdom eller skada. Till exempel har forskargruppen använt NIRF avbildning i små djur för att ge lymfatisk fenotypning djur 6,15 och för att upptäcka förändringar i lymfatiska funktion och arkitektur med cancermetastaser 10. Hos människa har tekniken använts för att upptäcka tidiga tecken på lymfödem 2, bedömning av respons på lymfödem behandling 13,14,16 och fenotyp familjemedlemmar med ärftliga lymf. Emellertid, icke-invasiv visualization av djupa lymphatics (> 3 cm) i människa begränsas av spridningen av ljus i vävnad. Bilder på lymfatiska strukturer upp till 3 cm i djup har förvärvats i svin 9 och mänsklig avbildning. Hos människor har MR och dynamisk lymphoscintigraphy använts för att kvantifiera transittiden för kontrastmedel från injektionsstället till lymfkörtlarna i sjukdomen. De saknar dock tillräcklig tidsmässiga och geografiska att visualisera händelserna lymfatiska framdrivning lätt avbildas med NIRF. Dessutom friska lymphatics inte visualiseras med MRI på grund av bristande kontrast. NIRF avbildning är icke-invasiv, till skillnad från konfokal, multiphoton mikroskopi och intravital avbildning. Vanligtvis konfokala och multiphoton mikroskopitekniker utnyttjar helt eller delvis opererande vävnad. Scintographic metoder kräver användning av radionuklider och ibland mindre fartyg kanylering. En annan metod för att visualisera lymfkärlen innebär intravital avbildning under vilken musen äravlivades och dermis dras tillbaka efter ID-injektion av Evans blå färgämne. Men ger denna metod inte fungerar eller längsgående avbildning 17,18. LN metastaser kan avbildas med en Siemens Inveon PET / CT, dock inte denna teknik inte tillåter visualisering av lymfatisk struktur eller funktion 19.

Även författarna inte rekommenderar eller godkänner någon särskild kommersiell avbildningsanordning visar vår erfarenhet att valet av ljuskälla och optiska filter kan vara den enskilt viktigaste faktorn som avgör känsligheten av enheten. Såsom beskrivits av Zhu et al. För framgångsrik avbildning av låga koncentrationer av färgämne, måste det finnas minimal överlappning mellan emissionsspektrumet av ljuskällan och transmissionsspektrum av de optiska filtren 20. En annan viktig faktor är absorptionen och emissionsspektrum av den använda NIRF färgämnet. I denna uppsats ICG och cABD-IRDye800 har liknande SPECtra och så beskrivna laserdioden våglängd och filter kombinationer kan användas för varje, men om en annan färg skall användas som inte absorberar och / eller fluorescerar vid dessa våglängder, bör våglängden för ljuskällan och de optiska filtren är anpassas därefter. ICG kan vara tillräckligt för många tillämpningar, och är redan FDA-godkända. NIRF-cABD inte FDA-godkänt för användning på människor, men kan vara användbar för djur avbildning. ICG inte har kemisk länkning rester för att fästa målsökande delar, är så andra fluorescerande medel, såsom NIRF-cABD, utvecklas.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författare har inget att avslöja, men vissa författare är noterade på ett patent.

Acknowledgements

Detta arbete stöddes av följande bidrag till Eva Sevick: NIH R01 CA128919 och NIH R01 HL092923.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Indocyanine green (ICG) Patheon Italia S.P.A. NDC 25431-424-02 Reconstitute to 645 μM (5 μg/10 μL)
Cyclic Albumin Binding Domain(cABD) Bachem Custom Reconstitute to 200 μM (6.8 μg/10 μL)
IRDye800 Li-COR IRDye 800CW Reconstitute according to manufacture's instructions; conjugate with cABD at equilmolar concentrations
Sterile Water Hospira, Inc., Lake Forest, IL NDC 0409-4887-10
NAIR Church Dwight Co., Inc. Local Stores www.nairlikeneverbefore.com
Imaging System (components below) Center for Molecular Imaging N/A Custom-built in our laboratories.
Electron-multiplying charge-coupled device (EMCCD) camera Princeton Instruments, Trenton, NJ Photon Max 512
Nikon camera lens Nikon Inc., Melville, NY Model No. 1992, Nikkor 28mm
Optical filter Andover Corp., Salem,NH ANDV11333 Two 830.0/10.0 nm bandpass filters are used in front of lens
785-nm laser diode Intense Ltd, North Brunswick, NJ 1005-9MM-78503 500 mW of optical output
Collimating optics Thorlabs, Newton, NJ C240TME-B Collimates laser output prior to cleanup filter
Clean-up filter Semrock, Inc., Rochester, NY LD01-785/10-25 Removes laser emission in fluorescence band
Optical diffuser Thorlabs, Newton, NJ ED1-C20 Diffuses the laser over the animal
V++ Digital Optics, Browns Bay, Auckland, New Zealand Version 5.0 Software used to control camera system and save images to computer. http://digitaloptics.net/
Analytic Software Either of the following software packages can be used for image analysis
ImageJ National Institutes of Health, Bethesda, MD Most current version available Freeware available at http://rsbweb.nih.gov/ij/
MATLAB MathWorks, Natick, MA Version 2008a or later http://www.mathworks.com/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Alitalo, K. The lymphatic vasculature in disease. Nat. Med. 17, 1371-1380 (2011).
  2. Rasmussen, J. C., Tan, I. C., Marshall, M. V., Fife, C. E., Sevick-Muraca, E. M. Lymphatic imaging in humans with near-infrared fluorescence. Curr. Opin. Biotechnol. 20, 74-82 (2009).
  3. Rasmussen, J. C., et al. Human Lymphatic Architecture and Dynamic Transport Imaged Using Near-infrared Fluorescence. Transl. Oncol. 3, 362-372 (2010).
  4. Sevick-Muraca, E. M. Translation of near-infrared fluorescence imaging technologies: emerging clinical applications. Annu. Rev. Med. 63, 217-231 (2012).
  5. Kwon, S., Sevick-Muraca, E. M. Noninvasive quantitative imaging of lymph function in mice. Lymphat. Res. Biol. 5, 219-231 (2007).
  6. Kwon, S., Sevick-Muraca, E. M. Mouse phenotyping with near-infrared fluorescence lymphatic imaging. Biomed Opt Express. 2, 1403-1411 (2011).
  7. Marshall, M. V., et al. Near-infrared fluorescence imaging in humans with indocyanine green: a review and update. The Open Surgical Oncology Journal. 2, 12-25 (2010).
  8. Davies-Venn, C. A., et al. Albumin-Binding Domain Conjugate for Near-Infrared Fluorescence Lymphatic Imaging. Mol. Imaging Biol. (2011).
  9. Sharma, R. Quantitative imaging of lymph function. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 292, 3109-3118 (2007).
  10. Kwon, S., Sevick-Muraca, E. M. Functional lymphatic imaging in tumor-bearing mice. J. Immunol. Methods. 360, 167-172 (2010).
  11. Karlsen, T. V., McCormack, E., Mujic, M., Tenstad, O., Wiig, H. Minimally invasive quantification of lymph flow in mice and rats by imaging depot clearance of near-infrared albumin. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 302, 391-401 (2012).
  12. Zhou, Q., Wood, R., Schwarz, E. M., Wang, Y. J., Xing, L. Near-infrared lymphatic imaging demonstrates the dynamics of lymph flow and lymphangiogenesis during the acute versus chronic phases of arthritis in mice. Arthritis Rheum. 62, 1881-1889 (2010).
  13. Adams, K. E., et al. Direct evidence of lymphatic function improvement after advanced pneumatic compression device treatment of lymphedema. Biomed. Opt. Express. 1, 114-125 (2010).
  14. Tan, I. C., et al. Assessment of lymphatic contractile function after manual lymphatic drainage using near-infrared fluorescence imaging. Arch. Phys. Med. Rehabil. 92, 756-764 (2011).
  15. Lapinski, P. E., et al. RASA1 maintains the lymphatic vasculature in a quiescent functional state in mice. J. Clin. Invest. 122, 733-747 (2012).
  16. Maus, E. A., et al. Near-infrared fluorescence imaging of lymphatics in head and neck lymphedema. Head Neck. 34, 448-453 (2012).
  17. Galanzha, E. I., Tuchin, V. V., Zharov, V. P. Advances in small animal mesentery models for in vivo flow cytometry, dynamic microscopy, and drug screening. World J. Gastroenterol. 13, 192-218 (2007).
  18. Schramm, R., et al. The cervical lymph node preparation: a novel approach to study lymphocyte homing by intravital microscopy. Inflammation research : official journal of the European Histamine Research Society. 55, 160-167 (2006).
  19. Hall, M. A., et al. Imaging prostate cancer lymph node metastases with a multimodality contrast agent. Prostate. 72, 129-146 (2012).
  20. Zhu, B., Sevick-Muraca, E. M. Minimizing excitation leakage and maximizing measurement sensitivity for molecular imaging with near-infrared fluorescence. J. Innovat. Opt. Health Sci. 4, 301-307 (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats