सेल ट्रैकिंग के लिए विवो 19 एफ एमआरआई में
Summary
हम पूर्व vivo लेबल की कोशिकाओं के साथ एक माउस मॉडल में एमआरआई प्रयोग में vivo सेल नज़र रखने के लिए एक सामान्य प्रोटोकॉल का वर्णन. सेल लेबलिंग, छवि अधिग्रहण प्रसंस्करण और मात्रा का ठहराव के लिए एक विशिष्ट प्रोटोकॉल शामिल है.
Abstract
विवो 19 में एफ एमआरआई विकिरण के उपयोग के बिना मात्रात्मक सेल ट्रैकिंग की अनुमति देता है. यह मनुष्य के लिए लागू किया जा सकता है कि एक noninvasive तकनीक है. यहाँ, हम सेल लेबलिंग, इमेजिंग, और छवि प्रसंस्करण के लिए एक सामान्य प्रोटोकॉल का वर्णन. यहाँ हम murine प्रतिरक्षा कोशिकाओं पर नज़र रखने के लिए एक विशिष्ट माउस मॉडल पर ध्यान केंद्रित हालांकि तकनीक, सेल प्रकार और पशु मॉडल विभिन्न करने के लिए लागू है. इन सभी मॉडलों के लिए प्रासंगिक हैं के रूप में सेल लेबलिंग के लिए सबसे महत्वपूर्ण मुद्दों, वर्णित हैं. विवरण एमआरआई प्रणाली और व्यक्तिगत स्थापना के आधार पर अलग अलग होंगे, हालांकि इसी प्रकार, कुंजी इमेजिंग मापदंडों, सूचीबद्ध हैं. अंत में, हम मात्रा का ठहराव के लिए एक छवि प्रसंस्करण प्रोटोकॉल शामिल हैं. इस के लिए बदलाव, और प्रोटोकॉल के अन्य भागों, चर्चा अनुभाग में मूल्यांकन कर रहे हैं. यहाँ वर्णित विस्तृत प्रक्रिया के आधार पर, उपयोगकर्ता एक विशेष सेल प्रकार, सेल लेबल, पशु मॉडल, और इमेजिंग स्थापना के लिए प्रोटोकॉल अनुकूलन की आवश्यकता होगी. ध्यान दें कि पीrotocol भी रूप में लंबे समय नैदानिक प्रतिबंध मुलाकात कर रहे हैं, के रूप में मानव उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है.
Introduction
विवो सेल ट्रैकिंग में सेलुलर चिकित्सा विज्ञान 1 के अनुकूलन और निगरानी के लिए आवश्यक है. इसकी वजह से noninvasive प्रकृति को, इमेजिंग vivo में कोशिकाओं की निगरानी के लिए बेहतरीन अवसर प्रदान करता है. चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) विकिरण से स्वतंत्र है और एक बेहतर इमेजिंग संकल्प और आंतरिक नरम ऊतक विपरीत की अनुमति देता है. एमआरआई आधारित सेल ट्रैकिंग पहले से ही मेलेनोमा रोगियों 2 में वृक्ष के समान कोशिकाओं का पालन करने के लिए चिकित्सकीय इस्तेमाल किया गया है. परम्परागत नैदानिक एमआरआई ऊतकों में मोबाइल पानी में मौजूद 1 एच नाभिक, पर बाहर किया जाता है. यह इस तरह के 13 सी, 19 एफ और 23 ना ही अन्य सक्रिय नाभिक, पर एमआरआई बाहर ले जाने के लिए भी संभव है. हालांकि, केवल 19 एफ एमआरआई यह 1 एच. के बाद उच्चतम संवेदनशीलता प्रदान करता है के रूप में vivo सेल ट्रैकिंग को सफलतापूर्वक लागू किया गया है ऊतकों में एमआरआई detectable अंतर्जात 19 एफ के अभाव के लिए उच्च संकेत चयनात्मकता परमिटएक्सोजेनस 19 एफ विपरीत एजेंटों का पता लगाने और अनुमति देता छवि डेटा से सीधे फ्लोरीन एकाग्रता की मात्रा का ठहराव. 19 एफ एमआरआई पर एक विस्तृत चर्चा के लिए, 3-5 से देखते हैं. 19 एफ एमआरआई के साथ एक प्रमुख मुद्दा कई लेबल बहुविध एजेंटों 6 की दिशा में एक प्रवृत्ति के साथ विकसित किया गया है, हालांकि, उपयुक्त 19 एफ सेल लेबल के विकास और अनुकूलन करने की आवश्यकता है.
हम यहाँ वर्णन प्रोटोकॉल 10,11 ट्रैकिंग में विवो मात्रात्मक 19 एफ एमआरआई आधारित सेल वर्णित है कि पहले लेख सहित हमारे समूह 7-9, द्वारा अध्ययन पर आधारित है. 19 एफ एमआरआई प्रयोग सेल ट्रैकिंग की सामान्य प्रक्रिया चित्रा 1 में संक्षेप. हम एक कस्टम निर्मित perfluorocarbon विपरीत एजेंट 8 का उपयोग वृक्ष के समान कोशिकाओं (DCs) की लेबलिंग और इमेजिंग के लिए एक सामान्य प्रोटोकॉल का वर्णन. इमेजिंग प्रोटोकॉल प्रकार की कोशिकाओं, लेबल और पशु मॉडल अलग करने के लिए आम तौर पर लागू है.यहाँ वर्णित सेल प्रकार और पशु मॉडल केवल एक उदाहरण के रूप में लिया जाना चाहिए, और इस तरह हम सेल अलगाव और लेबलिंग पर जानकारी प्रदान करते हैं, बल्कि इमेजिंग प्रोटोकॉल पर ध्यान केंद्रित नहीं है. संशोधन प्रत्येक लेबल, सेल प्रकार, पशु मॉडल, और इमेजिंग स्थापना के लिए आवश्यक हो जाएगा, और इन साहित्य में पाया जा सकता है या शोधकर्ताओं द्वारा अनुकूलित करने की आवश्यकता हो सकती है. कुछ आम संशोधनों चर्चा में शामिल किए गए हैं.
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ उल्लिखित प्रोटोकॉल में विवो 19 एफ एमआरआई सेल ट्रैकिंग के लिए सामान्य प्रक्रिया का वर्णन करता है. वर्णित सह ऊष्मायन विधि के बावजूद, एक 19 एफ एजेंट के साथ कोशिकाओं लेबलिंग के लिए कई अलग अलग ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम उनके बहुमूल्य सहायता के लिए नादिन Henn और Arend Heerschap स्वीकार करना चाहते हैं. इस काम रिजनरेटिव मेडिसिन के नीदरलैंड संस्थान (एनआईआरएम, FES0908), यूरोपीय संघ FP7 कार्यक्रम ENCITE (स्वास्थ्य F5-2008-201842) और TargetBraIn (स्वास्थ्य F2-2012-279017), वोक्सवैगन फाउंडेशन से अनुदान (द्वारा समर्थित किया गया I/83 443), वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए नीदरलैंड संगठन (VENI 700.10.409 और Vidi 917.76.363), ईआरसी (उन्नत अनुदान 269,019), और Radboud विश्वविद्यालय Nijmegen मेडिकल सेंटर (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).
