نحن تصف متعددة زاوية التصوير الضوئي التناوب (MAROI) نظام لفي الجسم الحي الكميات من علامة فلوري ألقاها saposin C (SapC) dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles. توظيف نماذج الماوس من السرطان والتهاب المفاصل، وعلينا أن نظهر كيف يمكن استخدام MAROI تحليل منحنى إشارة لرسم خرائط دقيقة وتوصيف العمليات البيولوجية المرض.
نحن تصف متعددة زاوية التصوير الضوئي التناوب (MAROI) نظام للرصد في الجسم الحي من عمليات physiopathological المسمى مع علامة فلوري. واستخدمت نماذج الماوس (ورم في المخ والتهاب المفاصل) لتقييم جدوى هذا الأسلوب. كانت تدار Saposin C (SapC) dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles المفتاحية CellVue عنابي (لجنة الأوراق المالية) fluorophore عن طريق الوريد. تم الحيوانات ثم وضعها في حامل التناوب (MARS) من نظام التصوير في الجسم الحي. تم الحصول على الصور في 10 ° الخطوات أكثر من 380 درجة. وضعت منطقة مستطيلة ذات الاهتمام (ROI) عبر عرض صورة كاملة في موقع المرض الطراز. في العائد على الاستثمار، ولكل صورة، تم حساب متوسط كثافة مضان بعد الطرح الخلفية. في نماذج الماوس درس، اتخذت nanovesicles المسمى تصل في كل من أورام المخ مثلي والمعدلة وراثيا، وفي مواقع المفاصل (أصابع القدمين والكاحلين). تحليل منحنى متعددة زاوية معهد العالم العربيجنرال الكتريك رويس تحديد زاوية وفقا لأعلى إشارة. وبالتالي، تميزت زاوية الأمثل لتصوير كل موقع المرض. طريقة MAROI تطبيقها على التصوير من مركبات الفلورسنت هو أداة موسع، واقتصادا، ودقيقة لفي الجسم الحي التحليل الكمي من الحالات المرضية في نماذج الماوس وصفها.
أصبح التصوير الحيوان كله أداة قوية في دراسة الفيزيوباثيا الحيوان. بين أنظمة التصوير الحالية، MS PRO FX يسمح للباحثين لوصفت بدقة تصور fluorescently (أو الانارة) مركبات و / أو الأنسجة في الفئران الحية، وفي نفس الوقت الحصول على صور الأشعة السينية. مع أدخلت مؤخرا متعدد الوسائط نظام التناوب الحيوان (MARS) ويتحقق كاملة، والتناوب الآلي من الفأرة من أجل القبض على كل من الفلورسنت / الانارة وصور الأشعة السينية في زوايا محددة 1. الحصول على الصور يمكن برمجتها بحيث متتابعة سلسلة صورة يمكن التقاطها في، زوايا محددة تدريجية صغيرة مثل 1 °. هذا يسمح احد لتحديد التوجه الأمثل للحيوان، مثال. تلك التي كانت المسافة بين المولدة داخليا إشارة الفلورسنت / الانارة وجهاز كشف النظام هو أقصر. هذا، بدوره، يسهل اعادة تموضع دقيقة من الحيوان للتصوير اللاحقة حد ذاتهssions خلال الدراسات الطولية.
في هذا التقرير، وصفنا تنفيذ التصوير الضوئي التناوب (MAROI) نظام متعدد الزوايا لفي الجسم الحي الكميات من شدة علامة فلوري. ويمكن استخدام MAROI تحليل منحنى إشارة في الدراسات الطولية للارتباط المباشر لتوزيع إشارة الفلورسنت لخريطة المواقع بدقة المريضة أو العمليات البيولوجية من الفائدة.
وقد استخدم هذا النظام لمراقبة امتصاص fluorescently المسمى nanovesicles SapC-DOPS من قبل الأورام مثلي والعفوية، فضلا عن بؤر التهاب المفاصل، في الفئران الحية؛ أنها قدمت مجموعات البيانات متعددة الأطياف والمتعدد الوسائط المستمدة من التغطية التناوب كاملة من الحيوانات. بين العديد من تحقيقات الفلورسنت المتاحة حاليا لفي الجسم الحي التصوير، وتلك التي تنبعث منها في المناطق الطيفية الأشعة تحت الحمراء القريبة وبعيدة الحمراء تمنح أدنى تدخل في الجلد والأنسجة، وتوفير أعلى مستوى من الاختراق والدقة الصورةolution. كنا CellVue عنابي (لجنة الأوراق المالية) 2،3، وهو رابط الحمراء بعيدة الخلايا الفلورسنت (تحويلة 647/Em 667)، لتسمية SapC-DOPS (SapC-DOPS-لجنة الأوراق المالية) 4-12.
تحديد دقيق للموقع وحجم الأورام الصلبة وبؤر التهابات الروماتيزمية في ظروف حرجة لتنفيذ العلاج المناسب ومتابعة تطور المرض أو مغفرة. في حين والاستراتيجيات الحالية قيمة التصوير (أشعة X؛ التصوير بالرنين المغناطيسي؛ الموجات فوق الصوتية؛ الأشعة السينية التصوير المقطعي) توفير تقييمات غير مكتملة من حالة المرض. على سبيل المثال، يتم تقييم الضرر مشترك التهاب المفاصل عادة من قبل الأشعة السينية، الذي يقدم معلومات عن الهيكل العظمي ولكن ليس على التهاب الأنسجة الرخوة والدمار، سمة من المراحل المبكرة من المرض. طريقة MAROI المقدمة هنا يجمع بين مزايا كل من الأشعة السينية وطرائق التصوير الأنسجة الرخوة متطورة (مثل التصوير بالرنين المغناطيسي أو الموجات فوق الصوتية) في منصة متكاملة، وأبسط موسع يسمح أيضا لرسم الخرائط 3D الكامل وإعادة بناء الأنسجة المريضة أو عضو في الحيوانات الصغيرة مثل الفئران.
هذا الأسلوب يستفيد من تقارب انتقائية سو SapC-DOPS nanovesicles لبقايا فسفاتيديل المكشوفة، والتي هي وفرة في أغشية خلايا السرطان والتهابات. المحدد من هذا الربط هو SapC، وهو بروتين الليزوزومية fusogenic مع تقارب قوي لالفوسفاتية أنيوني مثل فسفاتيديل 7،10،11. عندما مترافق إلى التحقيق الفلورسنت (لجنة الأوراق المالية)، حقن منتظم SapC-DOPS يمكن أن تعزى إلى ورم والتهاب المفاصل عن طريق مواقع التصوير مضان.
ترتبط القيود المفروضة على طريقتنا لحساسيتها، والتي في الوقت الحاضر يقيد استخدامه لتصوير الحيوانات الصغيرة مثل الفئران. كما هو الحال مع وسائل التصوير الأخرى، يتم تقييد إشارة الفلورسنت الأمثل لنسبة الضوضاء حسب حجم الورم أو مدى التهاب المفاصل، ويمكن أن يتعرض للخطر عندما التصوير الأنسجة أو الأعضاء مع خلفية عالية (تألق ذاتي) مثل آذان (تصوير الدماغ)، والأمعاء / البراز (التصوير البطن) والكفوف (التصوير أطرافهم هند). في هذا الصدد، وجدنا أن صبغة الحمراء بعيدة مثل لجنة الأوراق المالية المواليةفيديس أفضل فصل الطيفية والقرار في الإعداد في الجسم الحي من تحقيقات الفلورسنت الأخرى في المدى المرئي.
وتشمل المخاطر الأخرى المحتملة لحركة الحيوان أثناء التصوير، سواء أثناء تخدير وبعد الوفاة (صمل موتي). الخلفيتين المواقع أطرافهم، بشكل خاص، غالبا ما يكون من الصعب تحقيق الاستقرار لتجنب الحركة أثناء الدوران. في حالتها الراهنة والتقنية هي أيضا مضيعة للوقت، مع مسح أوقات طالما 60 دقيقة اللازمة لإكمال دورة كاملة والحصول على صور عالية الجودة.
ويعرض طريقة MAROI عدد من المزايا على طرائق التصوير الأخرى. القدرة على صورة الأنسجة المريضة من 38 (أو أكثر) زوايا مختلفة تسمح برؤية مضان التي قد تعوق ذلك عند تقييم من طائرة واحدة؛ هذا هو قيمة في الدراسات على الحيوانات لأنه قد يساعد على تقليل عدد السلبيات الكاذبة التي تنجم عن التصوير في زوايا غير لائقة. بواسطة overlالأشعة السينية يينغ والصور مضان، يمكن تحديد توطين تشريحية دقيقة للموقع المريضة. أخيرا، وإمكانية العيش (في الجسم الحي) التصوير يسمح للدراسات طولية التي يتعين القيام بها.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل في جزء من المعاهد الوطنية للصحة / NCI عدد المنح 1R01CA158372-01 (لتشى) ودواء جديد مفتاح الدولة منح المشروع عدد 009ZX09102-205 (لتشي). وقدمت مساعدة الكتابة من قبل الدكتور جودي Racadio، وبتمويل من جامعة سينسيناتي قسم أمراض الدم والأورام. Vontz مختبر التصوير الأساسية (VCIL) في كلية الطب في جامعة سينسيناتي.
Dulbecco's modified eagle medium | Gibco (Grand Island, NY) | 11965 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco (Grand Island, NY) | 16000077 | |
Penicillin-streptomycin | Hyclone (Logan, Utah) | SV30010 | |
Dioleoylphosphatidylserine | Avanti Polar Lipids (Alabaster, AL) | 840035C | |
CellVue Maroon | Molecular Targeting Technologies, Inc. (Exton, PA) | C-1001 | |
Sephadex G25 column PD-10 | Amersham Pharmacia Biotech, (Piscataway, NJ) | 17-0851-01 | |
New Standard Stereotaxic for Rats and Mice | Harvard Apparatus (Holliston, MA) | 726335 | |
Bransonic Ultrasonic Cleaners Model 1510 | Branson Ultrasonics (Danbury,CT) | CPN-952-118 | |
Multi-spectral FX system | Bruker Corporation (Billerica, MA) | ||
Multi-angle Rotational Optical Imaging Device | Bruker Corporation (Billerica, MA) |