Vi beskriver ett generellt protokoll för in vivo cellspårning med hjälp av MRI i en musmodell med ex vivo märkta celler. Ett typiskt protokoll för cellmärkning, bildförvärvandebehandling och kvantifiering är inkluderad.
In vivo 19 F MRI möjliggör spårning kvantitativ cell utan användning av joniserande strålning. Det är en icke-invasiv teknik som kan tillämpas på människor. Här beskriver vi ett allmänt protokoll för cellmärkning, bildframställning, och bildbehandling. Tekniken kan tillämpas på olika celltyper och djurmodeller, men här fokuserar vi på en typisk musmodell för att spåra murina immunceller. De viktigaste frågorna för cellmärkning beskrivs, eftersom dessa är relevanta för alla modeller. På samma sätt är viktiga avbildningsparametrar listas, även om detaljerna kommer att variera beroende på MR-systemet och den individuella inställningen. Slutligen inkluderar vi en bildbehandlings protokoll för kvantifiering. Variationer för detta, och andra delar av protokollet, bedöms i diskussionsavsnittet. Utifrån den detaljerade förfarande som beskrivs här, kommer användaren måste anpassa protokollet för varje specifik celltyp, celletikett, djurmodell, och bildhantering setup. Observera att protocol kan också anpassas för användning på människor, så länge kliniska begränsningar uppfylls.
In vivo-cell-spårning är nödvändig för optimering och övervakning av cellulära terapeutika en. På grund av sin icke-invasiv art, erbjuder bildbehandling utmärkta möjligheter att övervaka celler in vivo. Magnetisk resonanstomografi (MRT) är oberoende av joniserande strålning och ger en överlägsen bildbehandling upplösning och inneboende mjukdelar kontrast. MRI-baserade cellspårning har redan använts kliniskt för att följa dendritiska celler i melanompatienter 2. Konventionell klinisk MRT utförs på ett H nucleus, närvarande i rörligt vatten i vävnader. Det är också möjligt att genomföra MRI på andra aktiva kärnor, såsom 13 C, 19 C och 23 Na. Däremot har endast 19 F MRI tillämpats med framgång på in vivo-spårning cell, eftersom det ger den högsta känsligheten efter 1 H. Frånvaron av MR-detekterbar endogen 19 F i vävnader tillåter hög selektivitet signal fördetektering av exogena 19 F-kontrastmedel och tillåter kvantifiering av fluorkoncentrationen direkt från bilddata. För en detaljerad diskussion om 19 K MRI, se 3-5. En nyckelfråga med 19 F MRI är behovet av att utveckla och optimera lämpliga 19 F celletiketter, även om flera etiketter har utvecklats, med en trend mot multimodala medel 6.
Protokollet som beskrivs här är baserad på studier av våra grupper 7-9, bland de första artiklarna som beskrivs i vivo kvantitativ 19 F MRI-baserade cell tracking 10,11. Det allmänna förfarandet för cellspårning med hjälp av 19 F MRI sammanfattas i Figur 1. Vi beskriver ett generellt protokoll för märkning och avbildning av dendritiska celler (DC) med hjälp av en skräddarsydd perfluorkol kontrastmedel 8. Den avbildning protokollet är allmänt för olika celltyper, etiketter och djurmodeller. Dencelltyp och djurmodell som beskrivs här bör endast ses som ett exempel, och därför vi inte tillhandahåller information om cellisolering och märkning, utan snarare fokusera på bildprotokoll. Modifieringar kommer att vara nödvändigt för varje etikett, celltyp, djurmodell, och avbildning setup, och dessa kan hittas i litteraturen eller kan behöva optimeras genom forskarna. Några vanliga modifieringar är inkluderade i diskussionen.
Protokollet som beskrivs här beskrivs den allmänna proceduren för de vivo-19 F MRI cellspårning. Trots den beskrivna saminkubering metod, det finns flera olika protokoll för märkning av celler med en 19 F agent. Emellertid är samtidig inkubering oftast används och kan optimeras ytterligare, t.ex. genom tillsats av transfektionsmedel 6. Själva cellmärkning protokoll kommer att bero på celltypen. Bara viktiga märkningssteg beskrivs i protokollet här. Generell…
The authors have nothing to disclose.
Vi vill tacka för Nadine Henn och Arend Heerschap för deras värdefulla hjälp. Detta arbete stöddes av det nederländska institutet för regenerativ medicin (NIRM, FES0908), EU FP7-program ENCITE (HEALTH-F5-2008 till 201.842) och TargetBraIn (HEALTH-F2-2012 till 279.017), ett bidrag från Volkswagen Foundation ( I/83 443), Nederländerna Organisationen för Vetenskaplig Forskning (VENI 700.10.409 och Vidi 917.76.363), ERC (Advanced Grant 269.019), och Radboud University Nijmegen Medical Center (AGIKO 2008-2-4).
REAGENTS | |||
PBS | Sigma-Aldrich | MFCD00131855 | |
TFA | Sigma-Aldrich | 76-05-1 | |
Ketamine (Ketavet) | Pfizer | 778-551 | |
Xylazine (Rompun) | Bayer | QN05 cm92 | |
Ophtosan | Produlab Pharma | 2702 | eye ointment |
Material name | |||
MRI scanner | Bruker Biospec | ||
NMR spectrometer | Bruker Biospec |