हम एक बहु कोण घूर्णी ऑप्टिकल इमेजिंग saposin सी (SapC) dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles ने दिया एक फ्लोरोसेंट मार्कर के vivo quantitation के लिए (MAROI) प्रणाली का वर्णन. कैंसर और गठिया के माउस मॉडल को रोजगार, हम MAROI संकेत वक्र विश्लेषण सटीक मैपिंग और रोग प्रक्रियाओं के जैविक लक्षण वर्णन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कैसे प्रदर्शित करता है.
हम एक बहु कोण घूर्णी ऑप्टिकल इमेजिंग एक फ्लोरोसेंट मार्कर के साथ लेबल physiopathological प्रक्रियाओं के vivo निगरानी के लिए (MAROI) प्रणाली का वर्णन. माउस मॉडल (ब्रेन ट्यूमर और गठिया) इस विधि की उपयोगिता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया गया. CellVue लाल रंग (CVM) fluorophore साथ टैग Saposin सी (SapC) dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles नसों दिलाई गई. पशु तो vivo इमेजिंग सिस्टम की घूर्णी धारक (मंगल) में रखा गया था. छवियाँ 380 डिग्री अधिक 10 डिग्री चरणों में हासिल किया गया. ब्याज (आरओआई) के एक आयताकार क्षेत्र मॉडल रोग स्थल पर पूर्ण छवि चौड़ाई में रखा गया था. आरओआई के भीतर, और हर छवि के लिए, मतलब प्रतिदीप्ति तीव्रता पृष्ठभूमि घटाव के बाद अभिकलन किया गया था. अध्ययन माउस मॉडल में, लेबल nanovesicles दोनों orthotopic और ट्रांसजेनिक मस्तिष्क ट्यूमर में लिया गया है, और गठिया साइटों (पैर की उंगलियों और टखनों) में. बहु कोण आईएमए की वक्र विश्लेषणजीई ROIs उच्चतम संकेत के साथ कोण निर्धारित. इस प्रकार, हर बीमारी साइट इमेजिंग के लिए इष्टतम कोण विशेषता थी. फ्लोरोसेंट यौगिकों की इमेजिंग के लिए आवेदन किया MAROI विधि वर्णित माउस मॉडल में रोग राज्यों के vivo मात्रात्मक विश्लेषण के लिए एक noninvasive, किफायती, और सटीक उपकरण है.
पूरे पशु इमेजिंग पशु physiopathology के अध्ययन में एक शक्तिशाली उपकरण बन गया है. वर्तमान इमेजिंग सिस्टम के अलावा, एमएस FX प्रो शोधकर्ताओं सही कल्पना fluorescently (या luminescent) रहने वाले चूहों में यौगिकों और / या ऊतकों, और साथ ही एक्स – रे चित्र प्राप्त लेबल करने के लिए अनुमति देता है. हाल ही में शुरू मल्टी मॉडल पशु रोटेशन प्रणाली (मंगल) के साथ माउस की एक पूरी, स्वचालित रोटेशन विशिष्ट कोण 1 पर फ्लोरोसेंट / luminescent और एक्स – रे छवियों दोनों पर कब्जा करने के क्रम में हासिल की है. छवि अधिग्रहण अनुक्रमिक छवि श्रृंखला 1 ° के रूप में छोटे रूप में विशिष्ट, वृद्धिशील कोण पर कब्जा किया जा सकता है कि इस तरह के प्रोग्राम किया जा सकता है. इस जानवर के इष्टतम अभिविन्यास, यानी की पहचान करने के लिए एक परमिट. जिसमें आंतरिक उत्पन्न फ्लोरोसेंट / luminescent संकेत और प्रणाली का पता लगाने डिवाइस के बीच की दूरी कम से कम है कि. यह, बारी में, बाद इमेजिंग के लिए पशु की सटीक repositioning की सुविधा एसईअनुदैर्ध्य अध्ययन के दौरान ssions.
इस रिपोर्ट में, हम फ्लोरोसेंट मार्कर तीव्रता के vivo quantitation के लिए एक बहु कोण घूर्णी ऑप्टिकल इमेजिंग (MAROI) प्रणाली के कार्यान्वयन का वर्णन है. MAROI संकेत वक्र विश्लेषण ठीक रोगग्रस्त साइटों या ब्याज की जैविक प्रक्रियाओं को मैप करने फ्लोरोसेंट संकेत वितरण का सीधा संबंध के लिए अनुदैर्ध्य अध्ययन में इस्तेमाल किया जा सकता है.
इस प्रणाली orthotopic और सहज ट्यूमर से fluorescently लेबल SapC-DOPS nanovesicles के अवशोषण की निगरानी, साथ ही गठिया foci द्वारा, रहने वाले चूहों में किया गया था; यह जानवरों की पूरी घूर्णी कवरेज से व्युत्पन्न multispectral और बहुविध डेटा सेट प्रदान की. Vivo इमेजिंग के लिए वर्तमान में उपलब्ध कई फ्लोरोसेंट जांच के अलावा, अवरक्त के पास और दूर की लाल वर्णक्रमीय क्षेत्रों में उत्सर्जन उन त्वचा और ऊतकों के साथ सबसे कम हस्तक्षेप प्रदान, और उच्चतम पैठ और छवि को जोड़कर प्रदानolution. हम SapC-DOPS (SapC-DOPS-CVM) 4-12 लेबल करने के लिए, CellVue लाल रंग (CVM) 2,3, एक दूर की लाल फ्लोरोसेंट सेल linker (पूर्व 647/Em 667) का इस्तेमाल किया.
आमवाती शर्तों में स्थान और ठोस ट्यूमर और भड़काऊ foci के परिमाण का सही निर्धारण पर्याप्त उपचार लागू करने और रोग प्रगति या छूट पालन करने के लिए महत्वपूर्ण है. मूल्यवान, वर्तमान इमेजिंग रणनीतियों (एक्स – रे, एमआरआई, अल्ट्रासाउंड, एक्स – रे गणना टोमोग्राफी) जबकि रोग की स्थिति का अधूरा आकलन प्रदान करते हैं. उदाहरण के लिए, गठिया संयुक्त क्षति आमतौर पर हड्डियों के ढांचे पर नहीं बल्कि नरम ऊतक सूजन और विनाश, रोग के प्रारंभिक दौर की विशेषता के बारे में जानकारी प्रदान करता है, जो एक्स – रे, द्वारा मूल्यांकन किया है. यहाँ प्रस्तुत MAROI विधि भी रोगग्रस्त ऊतक या अंग की एक पूर्ण 3 डी मैपिंग और पुनर्निर्माण के लिए अनुमति देता है एक एकीकृत noninvasive और सरल मंच में एक्स – रे और परिष्कृत नरम ऊतक इमेजिंग रूपात्मकता (जैसे एमआरआई या अल्ट्रासाउंड) दोनों के लाभों को जोड़ती है चूहों जैसे छोटे जानवरों.
इस विधि ओ चयनात्मक आत्मीयता का लाभ लेता हैच SapC-DOPS कैंसर और भड़काऊ कोशिकाओं की झिल्ली में प्रचुर मात्रा में हैं, जो उजागर phosphatidylserine अवशेष, के लिए nanovesicles. इस बंधन के निर्धारक SapC, ऐसे phosphatidylserine 7,10,11 रूप anionic फॉस्फोलिपिड लिए एक मजबूत संबंध के साथ एक fusogenic lysosomal प्रोटीन होता है. एक फ्लोरोसेंट जांच (CVM) संयुग्मित जब प्रणालीबद्ध इंजेक्शन SapC-DOPS प्रतिदीप्ति इमेजिंग से ट्यूमर और गठिया साइटों का पता लगाया जा सकता है.
हमारे विधि की सीमाओं वर्तमान में चूहों की तरह छोटे जानवरों की इमेजिंग के लिए इसके उपयोग को प्रतिबंधित करता है जो अपनी संवेदनशीलता, से संबंधित हैं. अन्य इमेजिंग तरीकों के साथ के रूप में, शोर अनुपात करने के इष्टतम फ्लोरोसेंट संकेत ट्यूमर के आकार या गठिया की हद से विवश है, और ऐसे कान (मस्तिष्क इमेजिंग), आंतों के रूप में उच्च पृष्ठभूमि (autofluorescence) के साथ ऊतकों या अंगों जब इमेजिंग समझौता किया जा सकता है / मल (पेट इमेजिंग) और पंजे (पिछले अंग इमेजिंग). इस संबंध में हमने पाया कि इस तरह के CVM समर्थक के रूप में एक दूर की लाल रंगvides दिखाई रेंज में अन्य फ्लोरोसेंट जांच से vivo में स्थापित करने में बेहतर वर्णक्रमीय जुदाई और संकल्प.
अन्य नुकसान, इमेजिंग के दौरान दोनों anesthetized और पोस्टमार्टम (कठोरता के क्षण) जबकि पशु के संभावित आंदोलन में शामिल हैं. पिछले अंग स्थिति, विशेष रूप से, रोटेशन के दौरान आंदोलन से बचने के लिए स्थिर करने के लिए अक्सर मुश्किल होता है. इसकी वर्तमान स्थिति में तकनीक भी समय के रूप में लंबे समय के 60 मिनट पूरे घूर्णन और उच्च गुणवत्ता के चित्र प्राप्त करने के लिए जरूरत के रूप में स्कैन समय के साथ, लगता है.
MAROI विधि अन्य इमेजिंग तौर तरीकों से अधिक लाभ का एक संख्या प्रस्तुत करता है. 38 (या अधिक) विभिन्न कोणों से छवि रोगग्रस्त ऊतक करने की क्षमता एक ही विमान से यह आकलन करने जब बाधा जा सकता है कि प्रतिदीप्ति के दृश्य की अनुमति देता; यह अनुचित कोण पर इमेजिंग से होने वाली झूठी नकारात्मक की संख्या कम करने में मदद कर सकते हैं क्योंकि यह जानवरों के अध्ययन में मूल्यवान है. Overl तकयिंग एक्स – रे और प्रतिदीप्ति छवियों, रोगग्रस्त साइट की एक सटीक संरचनात्मक स्थानीयकरण निर्धारित किया जा सकता है. अनुदैर्ध्य अध्ययन किया जा करने के लिए अंत में, लाइव (vivo में) इमेजिंग की संभावना देता है.
The authors have nothing to disclose.
इस काम एनआईएच / NCI अनुदान संख्या 1R01CA158372-01 (क्यूई) और नई औषध राज्य महत्वपूर्ण परियोजना अनुदान संख्या 009ZX09102-205 (क्यूई के लिए) द्वारा समर्थित किया गया था. लेखन सहायता डा. जमीमा Racadio द्वारा प्रदान की गई थी, और रुधिर और कैंसर विज्ञान विश्वविद्यालय सिनसिनाटी विभाग द्वारा वित्त पोषित किया गया. सिनसिनाटी विश्वविद्यालय में चिकित्सा कॉलेज में Vontz कोर इमेजिंग लैब (VCIL).
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) |