Hücre Takip için vivo 19 F MRG
Summary
Ex vivo olarak etiketlenmiş hücreler ile bir fare modelinde, MRI kullanılarak in vivo hücre takibi için genel bir protokol açıklar. Hücre etiketleme, görüntü alma ve işleme ölçümü için tipik bir protokol dahildir.
Abstract
19, in vivo olarak F MRI iyonlaştırıcı radyasyon kullanılmadan niceliksel hücre izleme sağlar. Bu insanlara uygulanabilen bir invazif olmayan bir tekniktir. Burada, biz cep etiketleme, görüntüleme ve görüntü işleme için genel bir protokol açıklar. Burada kemirgen bağışıklık hücrelerini izleme için tipik bir fare modeli üzerinde durulacak, ancak bu teknik, hücre tipleri ve çeşitli hayvan modelleri için de geçerlidir. Bu tüm modeller alakalı olarak hücre etiketleme için en önemli sorunlar, tarif edilmiştir. Ayrıntılar MRI sistemi ve bireysel özelliklerine bağlı olarak değişir, ancak Benzer bir şekilde, önemli bir görüntüleme parametreleri listelenmiştir. Son olarak, miktar tayini için bir görüntü işleme protokolü bulunmaktadır. Bu için Çeşitlemeler, ve diğer protokol kısımları, Tartışma bölümünde değerlendirilir. Burada açıklanan detaylar prosedüre göre, kullanıcı her özel hücre tipi, hücre etiket, hayvan modeli ve görüntüleme kurulum için protokol uyarlamak gerekir. Not potokol da sürece klinik sınırlamaları karşılandığı gibi, insan kullanımı için uyarlanabilir.
Introduction
Vivo hücre izleme hücresel tedavilerin 1 optimizasyonu ve izlenmesi için gereklidir. Nedeniyle invaziv olmayan doğası, görüntüleme in vivo hücreleri izlemek için mükemmel fırsatlar sunuyor. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) iyonizan radyasyon bağımsız ve üstün bir görüntü çözünürlüğü ve içsel yumuşak doku kontrast sağlar. MR-esaslı hücre izleme zaten melanom hastalarında 2 dendritik hücreler takip klinik olarak kullanılmıştır. Klasik klinik MRI dokularda mobil su içinde mevcut olan 1 H çekirdeği üzerinde gerçekleştirilir. Bu, örneğin 13 ° C, 19 23, F ve Na gibi diğer aktif çekirdekler, MRG gerçekleştirmek de mümkündür. Ancak, yalnızca 19 F MRI o 1 H. sonra en yüksek hassasiyeti sunuyor in vivo hücre izleme başarıyla uygulandı Dokularda tespit endojen MR-19 F olmaması için yüksek sinyal seçiciliğe izin verireksojen 19 F kontrast maddelerin tespiti ve olanak görüntü verileri doğrudan flor konsantrasyon ölçümü. 19 F MR ayrıntılı bir tartışma için, 3-5 bakın. 19 F MR ile önemli bir sorun birkaç etiketler modelli ajanları 6 yönünde bir eğilim ile, geliştirilmiş olmasına rağmen, uygun 19 F hücre etiketleri geliştirmek ve optimize etmek için ihtiyaçtır.
Biz burada açıklamak protokol 10,11 izleme vivo niceliksel 19 F MR tabanlı hücre açıklanan ilk makalelerinde dahil olmak üzere grupları 7-9, tarafından yapılan çalışmalara dayanmaktadır. 19 F MRI kullanılarak hücre izleme genel prosedür, Şekil 1 'de özetlenmiştir. Biz ısmarlama bir perflüorokarbon kontrast madde 8 kullanarak dendritik hücreler (DC) etiketleme ve görüntüleme için genel bir protokol açıklar. Görüntüleme protokol hücre tipleri, etiketler ve başka hayvan modelleri genel olarak uygulanabilir.Burada anlatılan hücre tipi ve hayvan modeli sadece bir örnek olarak alınmalı ve böylece hücre izolasyonu ve etiketleme ile ilgili ayrıntıları değil, görüntüleme protokolü odaklanmak değil. Değişiklikler, her etiket, hücre tipi, hayvan modeli ve görüntüleme kurulumu için gerekli olacaktır ve bu literatürde bulunabilir veya araştırmacılar tarafından optimize edilmesi gerekebilir. Bazı yaygın modifikasyonlar tartışma dahildir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada belirtilen protokol in vivo 19F MRI hücre takibi için genel prosedür açıklanmaktadır. Tarif edilen birlikte kuluçka yöntemi rağmen, 19F madde ile hücrelerin etiketlenmesi için çeşitli protokoller mevcuttur. Bununla birlikte, ko-inkubasyon en sık kullanılan ve daha fazla transfeksiyon ajanları 6 ilavesiyle, örneğin optimize edilebilir. Gerçek hücre etiketleme protokol, hücre tipine bağlı olacaktır. Sadece anahtar etiketleme adımları burad…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz onların değerli yardım için Nadine Henn ve Arend Heerschap kabul etmek istiyorum. Bu çalışma Rejeneratif Tıp Hollanda Enstitüsü (Nirm, FES0908), AB 7.ÇP programı ENCITE (SAĞLIK-F5-2008-201842) ve TargetBraIn (SAĞLIK-F2-2012-279017), Volkswagen Vakfı hibe (tarafından desteklenen I/83 443), Hollanda Bilimsel Araştırma Örgütü (VENI 700.10.409 ve Vidi 917.76.363), ERC (Advanced Grant 269.019), ve Radboud Üniversitesi Nijmegen Tıp Merkezi (AGIKO 2008-2-4).
Materials
| 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 |
References
- Srinivas, M., et al. Imaging of cellular therapies. Adv. Drug Deliv. Rev. 62, 1080-1093 (2010).
- de Vries, I. J., et al. Magnetic resonance tracking of dendritic cells in melanoma patients for monitoring of cellular therapy. Nat. Biotechnol. 23, 1407-1413 (2005).
- Srinivas, M., Heerschap, A., Ahrens, E. T., Figdor, C. G., de Vries, I. J. MRI for quantitative in vivo cell tracking. Trends Biotechnol. 28, 363-370 (2010).
- Ruiz-Cabello, J., Barnett, B. P., Bottomley, P. A., Bulte, J. W. Fluorine (19F) MRS and MRI in biomedicine. NMR Biomed. 24, 114-129 (2011).
- Stoll, G., Basse-Lusebrink, T., Weise, G., Jakob, P. Visualization of inflammation using 19F-magnetic resonance imaging and perfluorocarbons. Wires Nanomed. Nanobiol. 4, 438-447 (2012).
- Srinivas, M., Boehm-Sturm, P., Figdor, C. G., de Vries, I. J., Hoehn, M. Labeling cells for in vivo tracking using (19)F. MRI. Biomaterials. 33, 8830-8840 (2012).
- Ahrens, E. T., Flores, R., Xu, H., Morel, P. A. In vivo imaging platform for tracking immunotherapeutic cells. Nat. Biotechnol. 23, 983-987 (2005).
- Srinivas, M., et al. Customizable, multi-functional fluorocarbon nanoparticles for quantitative in vivo imaging using 19F MRI and optical imaging. Biomaterials. 31, 7070-7077 (2010).
- Boehm-Sturm, P., Mengler, L., Wecker, S., Hoehn, M., Kallur, T. In vivo tracking of human neural stem cells with 19F magnetic resonance imaging. PLoS One. 6, e29040 (2011).
- Srinivas, M., et al. In vivo cytometry of antigen-specific t cells using (19)F. MRI. Magn. Reson. Med. , (2009).
- Srinivas, M., Morel, P. A., Ernst, L. A., Laidlaw, D. H., Ahrens, E. T. Fluorine-19 MRI for visualization and quantification of cell migration in a diabetes model. Magn. Reson. Med. 58, 725-734 (2007).
- Mangala Srinivas, E. T. A. Cellular labeling and quantification for nuclear magnetic resonance techniques. US patent. , (2007).
- Boehm-Sturm, P., Pracht, E. D., Aswendt, M., Henn, N., Hoehn, M. . Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. , (2012).
- Insko, E. K., Bolinger, L. Mapping of the Radiofrequency Field. J. Magn. Res. A. 103, 82-85 (1993).
- Haacke, E. M., Brown, R. W., Thompson, M. R. . Magnetic resonance imaging: physical principles and sequence design. , (1999).
- Scheffler, K. A pictorial description of steady-states in rapid magnetic resonance imaging. Concepts Magn. Res. 11, 291-304 (1999).
- Firbank, M. J., Coulthard, A., Harrison, R. M., Williams, E. D. A comparison of two methods for measuring the signal to noise ratio on MR images. Phys. Med. Biol. 44, 261-264 (1999).
- de Chickera, S. N., et al. Labelling dendritic cells with SPIO has implications for their subsequent in vivo migration as assessed with cellular MRI. Contrast Media Mol. Imaging. 6, 314-327 (2011).
