في الجسم الحي 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي لتتبع الخليوي
Summary
نحن تصف بروتوكول العامة لفي الجسم الحي تتبع الخلية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي في نموذج الفأر مع السابقين الخلايا المسمى الجسم الحي. يتم تضمين بروتوكول نموذجي لوضع العلامات الخلية، وتجهيز الحصول على الصور والكمي.
Abstract
في الجسم الحي 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي يسمح تتبع الخلية الكمي من دون استخدام الأشعة المؤينة. بل هو أسلوب موسع التي يمكن تطبيقها على البشر. هنا، نحن تصف بروتوكول عام لوضع العلامات الخلية، والتصوير، ومعالجة الصور. تقنية قابلة للتطبيق على مختلف أنواع الخلايا والنماذج الحيوانية، على الرغم من هنا ونحن نركز على نموذج الفأر نموذجية لتتبع الخلايا المناعية الفئران. وصفت أهم القضايا لوضع العلامات الخلية، وهذه هي ذات الصلة لجميع الموديلات. وبالمثل، يتم سرد المعلمات التصوير الأساسية، على الرغم من أن التفاصيل سوف تختلف اعتمادا على نظام التصوير بالرنين المغناطيسي والإعداد الفردية. أخيرا، ونحن تشمل بروتوكول لمعالجة الصور الكمي. الاختلافات لهذا، وأجزاء أخرى من البروتوكول، يتم تقييمها في قسم مناقشة. استنادا إلى إجراءات تفصيلية وصفها هنا، فإن المستخدم بحاجة إلى التكيف مع بروتوكول لكل نوع محدد الخلية، والتسمية الخلية، نموذج حيواني، والإعداد والتصوير. نلاحظ أن عويمكن أيضا أن تتكيف rotocol للاستخدام البشري، طالما تم استيفاء القيود السريرية.
Introduction
في تتبع الخلايا الحية أمر ضروري لتحسين ورصد العلاجات الخلوية 1. نظرا لطبيعتها موسع، والتصوير يوفر فرصا ممتازة لمراقبة الخلايا في الجسم الحي. التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو مستقل من الإشعاعات المؤينة ويسمح القرار التصوير متفوقة والجوهرية النقيض من الأنسجة اللينة. وقد تم بالفعل استخدام تتبع خلية مقرها MRI-سريريا لمتابعة الخلايا الجذعية في مرضى سرطان الجلد 2. ويتم التصوير بالرنين المغناطيسي السريرية التقليدية للخروج على 1 H النواة، موجودة في المياه المتنقلة في الأنسجة. ومن الممكن أيضا لتنفيذ التصوير بالرنين المغناطيسي على نواة نشطة أخرى، مثل C 13 و 19 و 23 F نا. ومع ذلك، فقد تم تطبيقه فقط 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي بنجاح في الجسم الحي تتبع الخلية، حيث أنها توفر أعلى حساسية بعد 1 H. غياب التصوير بالرنين المغناطيسي للكشف الذاتية F 19 في الأنسجة يسمح عالية الانتقائية إشارة لالكشف عن عوامل التباين الخارجية 19 F ويسمح الكمي لتركيز الفلور مباشرة من بيانات الصورة. للاطلاع على مناقشة مفصلة عن 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي، انظر 3-5. وثمة مسألة رئيسية مع 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي هو الحاجة إلى تطوير وتحسين مناسبة تسميات الخلية 19 F، على الرغم من أن وضعت العديد من التسميات، مع وجود اتجاه نحو 6 كلاء المتعدد الوسائط.
ويستند البروتوكول وصفنا هنا على الدراسات التي مجموعاتنا 7-9، بما في ذلك أول المقالات التي وصفت في الجسم الحي الكمية 19 خلية مقرها MRI-F تتبع 10،11. وتتلخص الإجراء العام من تتبع الخلية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي F 19 في الشكل 1. نحن تصف بروتوكول عام لوضع العلامات والتصوير من الخلايا الجذعية (DCS) باستخدام عامل المشبعة النقيض حسب الطلب 8. بروتوكول التصوير تنطبق بصورة عامة على مختلف أنواع الخلايا، والعلامات والنماذج الحيوانية. الوينبغي اتخاذ نوع من الخلايا والحيوانات النموذج الموصوف هنا فقط كمثال، وبالتالي فإننا لا توفر تفاصيل عن العزلة الخلية ووضع العلامات، وإنما تركز على البروتوكول التصوير. وسوف يكون من الضروري إدخال تعديلات على كل تسمية، نوع من الخلايا، نموذج حيواني، والإعداد والتصوير، وهذه يمكن أن تكون موجودة في الأدب أو قد تحتاج إلى أن يكون الأمثل من قبل الباحثين. يتم تضمين بعض التعديلات المشتركة في المناقشة.
Protocol
Representative Results
Discussion
بروتوكول المذكورة هنا يصف الإجراء العام لفي الجسم الحي 19 F التصوير بالرنين المغناطيسي تتبع الخلية. على الرغم من الأسلوب شارك في الحضانة وصفها، هناك عدة بروتوكولات مختلفة لوصفها الخلايا مع 19 وكيل F. ومع ذلك، غالبا ما يتم استخدام المشاركين في الحضانة، ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نعترف نادين هين وأرند Heerschap على مساعدتهم القيمة. وأيد هذا العمل من قبل المعهد الهولندي للطب التجديدي (NIRM، FES0908)، وبرنامج الاتحاد الأوروبي FP7 ENCITE (HEALTH-F5-2008-201842) وTargetBraIn (HEALTH-F2-2012-279017)، منحة من مؤسسة فولكس واجن ( I/83 443)، والمنظمة الهولندية للبحوث العلمية (VENI 700.10.409 وفيدي 917.76.363)، ERC (المنحة المتقدم 269019)، ومركز جامعة رادبود نيميجن الطبية (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 |
Referências
- 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).
