В естественных условиях 19 F МРТ для отслеживания сотовых
Summary
Мы опишем общую протокол для естественных отслеживания клеток при помощи МРТ в мышиной модели с бывших естественных условиях меченых клеток. Типичный протокол для маркировки клеток, обработки захвата изображений и количественного включен.
Abstract
В естественных условиях 19 F МРТ позволяет отслеживать количественные клеток без использования ионизирующего излучения. Это неинвазивный метод, который может быть применен для человека. Здесь мы описываем общий протокол для маркировки клеток, работы с изображениями, и обработки изображений. Методика применима к различным типам клеток и животных моделях, хотя и здесь мы ориентируемся на типовой модели мыши для отслеживания мышиных иммунных клеток. Наиболее важные вопросы для маркировки клеток описаны, так как они относятся ко всем моделям. Аналогичным образом, основные параметры изображений перечислены, хотя подробности будут изменяться в зависимости от системы МРТ и индивидуальной настройки. Наконец, мы включили протокол обработки изображений для количественного определения. Вариации для этого, и другие части протокола, оцениваются в разделе обсуждения. На основе детального процедурой, описанной здесь, пользователю нужно будет адаптировать протокол для каждого конкретного типа клеток, этикетки клеток, животной модели, и настройки изображения. Отметим, что рrotocol также могут быть адаптированы для использования человеком, пока клинические ограничения будут выполнены.
Introduction
В отслеживания естественных клеток имеет важное значение для оптимизации и контроля сотовых терапии 1. Благодаря своей неинвазивной природы, изображения предлагает отличные возможности для мониторинга клетки в естественных условиях. Магнитно-резонансная томография (МРТ) не зависит от ионизирующего излучения и позволяет превосходное разрешение изображений и внутреннюю мягких тканей отличие. Отслеживание клеток МРТ на основе уже использовался клинически следовать дендритных клеток в больных меланомой 2. Обычные клинические МРТ осуществляется на 1 Н-ядром, присутствующих в подвижной воды в тканях. Кроме того, можно проводить МРТ в других активных ядер, например, 13 C, 19 F и 23 Na. Тем не менее, только 19 F МРТ успешно применяется в естественных условиях отслеживания клеток в, как это предлагает самую высокую чувствительность после 1 H. Отсутствие МРТ-обнаруживаемых эндогенного 19 F в тканях обеспечивает высокую селективность сигнала дляобнаружение экзогенных контрастных агентов 19 F и позволяет количественное определение концентрации фтора непосредственно из данных изображения. Для детального обсуждения на 19 F МРТ, см. 3-5. Ключевым вопросом с 19 F МРТ является необходимость разработки и оптимизации соответствующих 19 F сотовые этикетки, хотя несколько этикеток были разработаны, с тенденцией к мультимодальных агентов 6.
Протокол мы описываем здесь, основаны на исследованиях наших группах 7-9, в том числе первых статей, которые, описанных естественных условиях количественного 19 F МРТ основе ячейку в отслеживания 10,11. Общая процедура отслеживания клеток с использованием 19 F МРТ приводится на рисунке 1. Мы опишем общую протокол для маркировки и обработки изображений дендритных клеток (DC) с использованием заказных перфторуглерод контрастное вещество 8. Протокол изображений, как правило, применяется к различных типов клеток, этикетки и животные модели.тип клеток и животных модель, описанная здесь должны быть приняты только в качестве примера, и, таким образом мы не предоставляем подробную информацию о выделения клеток и маркировки, а сосредоточиться на протоколе изображения. Модификации будут необходимы для каждой метки, типа клеток, животной модели, и настройки изображений, и их можно найти в литературе, или, возможно, должны быть оптимизированы исследователями. Некоторые общие модификации включены в обсуждении.
Protocol
Representative Results
Discussion
Протокол изложил здесь описывается общий порядок в естественных условиях 19 отслеживания F МРТ клеток. Несмотря описанного способа совместной инкубации, существует несколько различных протоколов для мечения клеток с 19 F агента. Тем не менее, совместной инкубации наибо?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы хотели бы выразить признательность Надин Henn и Arend Heerschap за их ценную помощь. Эта работа была поддержана Нидерландского института регенеративной медицины (NIRM, FES0908), программа ENCITE FP7 ЕС (ЗДОРОВЬЕ-F5-2008-201842) и TargetBraIn (ЗДОРОВЬЕ-F2-2012-279017), гранта от фонда Фольксваген ( I/83 443), Нидерландская организация по научным исследованиям (VENI 700.10.409 и 917.76.363 Види), ERC (Расширенный Грант 269019), и университета Неймегена Медицинский центр (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).
