Summary

암 치료 모니터링을위한 Cerenkov 발광 이미징 (CLI)

Published: November 13, 2012
doi:

Summary

잠복기 암 치료를 모니터링하기위한 Cerenkov 발광 이미징 (CLI)의 사용은 여기에 설명되어 있습니다. 이 방법은 Cerenkov 방사선 (CR) 및 방사성 동위 원소 표지 된 프로브를 시각화하는 광학 이미징 (오이)의 활용하므로 잠복기 치료 모니터링 및 약물 검사에서 PET에 대한 대안을 제공합니다.

Abstract

분자 이미징에서 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 및 광학 이미징 (오이)는 1-3 가장 중요하고 따라서 가장 널리 사용되는 modalities의 두 가지입니다. PET는 우수한 감도 및 정량화 능력 오이가 아닌 방사선, 상대적으로 저렴한 비용, 짧은 검사 시간, 높은 처리량, 기본적인 연구자 폭 넓은 가용성을위한 중요한하는 동안이 특징입니다. 그러나 두 modalities도 자신의 단점이 있습니다. 오이는 대부분의 제한된 조직 침투로 인해 생활 조직의 두께를 통해 눈에 띄는 분산 광 신호와 함께 잠복기 응용 프로그램에 제한되는 동안 PET는 가난한 공간적 해상도와 높은 가격을 앓고.

최근 PET와 오이 사이에 다리가 Cerenkov 발광 이미징 (CLI) 4-6의 발견과 함께 등장했다. CLI는 오이 악기 이미지 radionuclides에 Cerenkov 방사선 (CR)를 이용합니다 새로운 이미징 양상이다. 러시아어 노벨 laureate Alekseyevich Cerenkov와 그의 동료는 원래 1934 년에 CR을 발견했다. 이 대전 입자가 유전체 매체 7,8에서 superluminal 속도로 여행 할 때 방출 전자기 방사의 형태입니다. 대전 입자는 양전자 또는 전자 있는지, 그 원자의 전자를 생기죠하여 매체의 전자기 필드를 perturbs. 변위 전자가 바닥 상태로 돌아로 중단의 광자를 통과 한 후 방출됩니다. 예를 들어, 한 18 F의 붕괴는 물 5 세 광자의 평균을 생산 추정되었다.

의 출현 이후, CLI는 다른 4,5,9,10,11생체 종양 이미징, 기자 유전자 이미징, radiotracer 개발, multimodality 이미징에 포함 잠복기 응용 프로그램의 다양한에서의 사용을 위해 조사되었습니다. CLI 지금까지 많은 성공을 거두며 이유 가장 중요한 이유는이 새로운 기술은 낮은 공동 활용이다세인트 만 등 PET와 같은 더 많은 비용과 적은 사용 가능한 핵 이​​미징 modalities에 의해 이미징 될하는 데 사용되는 이미지 radionuclides에 오이 다양한 가용성.

여기, 우리는 암 약물 치료를 모니터링하기 위해 CLI를 사용하는 방법을 제시한다. 우리 그룹은 최근 새로운 응용 프로그램을 조사하고 증명 개념 연구 12의 가능성을 확인했다. 우리는 CLI와 PET는 다른 종양의 xenografts 및 이미징 프로브에서 우수한 상관 관계를 전시하는 보여 주었다. 이 CLI는 기본적으로 PET와 같은 radionuclides를 시각화하는 CR의 overarching 원칙과 일치합니다. 이 잘 알려진 혈관 신생 억제제 13,14이기 때문에 우리의 치료 에이전트로, 우리는 (Genentech / 로슈 Avastin) Bevacizumab을 선택했습니다. 가까운 장래에이 기술의 성숙은 상당한 잠복기 약물 개발에 미치는 영향, 검사뿐만 아니라 치료를받을 환자의 치료 모니터링을 가지고 구상 할 수 있습니다.

Protocol

1. 종양 모델 10% 태아 소 혈청과 1% 페니실린 / 스트렙토 마이신 (Invitrogen 생활 기술)와 보충 RPMI 1640 미디어의 문화 H460 세포를 (미국 유형 문화 수집). 그것은 세포 라인, 문화 매체, 접종의 위치, 마우스 당 xenografts 수 및 기타 고려 사항의 선택이 특정 연구의 목표에 맞는 할 모든 것을 주목해야한다. 여기에는 오직 그림으로 봉사하는 특정 프로젝트 설계를 제공합니다. 37 ° C와 신선?…

Discussion

CLI는 다양한 기초 과학 연구 응용 프로그램 및 심지어는 임상 사용 4,5,15,16,17에서 가능성을 발견 한 유망 분자 이미징 기술로 대두되고 있습니다. 이러한 훨씬 저렴하고, 더 많은 연구자에게 제공 짧은 획득 시간과 높은 처리량을 특징으로 사용하기 쉽게 오이 악기,,,의 사용에서 PET 줄기와 같은 기존의 핵 이미징 modalities 통해 CLI의 주요 장점. 또한, 어떤 CLI가 떨어져 일반적으로 오이의 설…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 국립 암 연구소 (NCI) R01 CA128908 스탠포드 의학 학술 연구 펠로십의 지원을 인정합니다. 이 기사에 관련 관심의 다른 잠재적 인 충돌이보고되지 않았습니다.

Materials

Name Company Catalogue Number
H460 Cell Line American Type Culture Collection ATCC Number: HTB-177
RPMI 1640 Medium Invitrogen Life Technologies 12633-012
Fetal Bovine Serum Invitrogen Life Technologies 10091-148
Penicillin/Streptomycin Invitrogen Life Technologies 15640-055
Phosphate-Buffered Saline Invitrogen Life Technologies 10010-023
Female Athymic Nude Mice Charles River Laboratories, Inc. Strain Code: 088
Bevacizumab (Avastin) Genentech/Roche N/A
MicroPET Rodent R4 Siemens Medical Solutions USA, Inc. N/A
Isoflurane (Aerrane) Baxter Baxter Number: AHN3637
IVIS Spectrum Caliper Life Sciences N/A

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Cite This Article
Xu, Y., Liu, H., Chang, E., Jiang, H., Cheng, Z. Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring. J. Vis. Exp. (69), e4341, doi:10.3791/4341 (2012).

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