Fantasmas la grasa del agua para la validación de la proyección de imagen de resonancia magnética: un protocolo Flexible y escalable
Summary
El propósito de este trabajo es describir un protocolo para la creación de un fantasma de grasa agua práctico que puede personalizarse para producir fantasmas con diferentes porcentajes de grasa y volumen.
Abstract
Desarrollo de nuevas técnicas de imagen del tejido adiposo, métodos para validar tales protocolos son cada vez más importantes. Fantasmas, réplicas experimentales de un tejido u órgano de interés, proporcionar una solución de bajo costo, flexible. Sin embargo, sin acceso a los equipos caros y especializados, construcción de fantasmas estables con altas fracciones de grasa (por ej., > niveles de 50% fracción de grasa tales como ésos vistos en tejido adiposo marrón) puede ser difícil debido a la naturaleza hidrofóbica de los lípidos. Este trabajo presenta un protocolo detallado y de bajo costo para crear fantasmas 5 x 100 mL con fracciones de grasa de 0%, 25%, 50%, 75% y 100% con componentes fácilmente accesibles (agua destilada, agar, soluble en agua y suministros de laboratorio básico (placa, vasos de precipitado, etcetera.) surfactante, benzoato de sodio, agente de contraste gadolinio-diethylenetriaminepentacetate (DTPA), aceite de cacahuete y surfactante soluble en aceite). El protocolo fue diseñado para ser flexible; puede ser utilizado para crear fantasmas con diferentes fracciones de grasas y una amplia gama de volúmenes. Fantasmas creados con esta técnica se evaluaron en el estudio de viabilidad que en comparación con los valores de la fracción grasa de grasa agua magnética resonancia a los valores de destino de los fantasmas construidos. Este estudio produjo un coeficiente de correlación concordancia de 0.998 (intervalo de confianza del 95%: 1.00 0.972). En Resumen, estos estudios demuestran la utilidad de grasa fantasmas para la validación de técnicas de imagen en una variedad de órganos y tejidos clínicamente relevantes del tejido adiposo.
Introduction
Interés en la cuantificación de tejido adiposo y triglicéridos el contenido mediante modalidades de imágenes, tales como la proyección de imagen de resonancia magnética (MRI), extiende a través de muchos campos. Áreas de investigación incluyen la investigación de los depósitos de tejido adiposo blanco y marrón y ectópico almacenamiento de lípidos en órganos y tejidos como hígado1,2de páncreas y músculo esquelético3. Desarrollo de estas nuevas técnicas para la cuantificación de grasa, se necesitan métodos para confirmar que los parámetros de proyección de imagen son válidos para la investigación y aplicaciones clínicas.
Fantasmas, réplicas experimentales de un tejido u órgano, proporcionar una herramienta de bajo costo, flexible y controlada para desarrollar y validar técnicas imagen4. Específicamente, los fantasmas pueden construirse consisten en grasa y agua en una proporción o grasa fracción de volumen (FF) comparable a la del tejido de interés clínico. Clínico, los valores de FF en tejidos y órganos pueden variar ampliamente: FF en tejido adiposo marrón cae entre 29,7% y 93.9%5; el hígado promedio FF en pacientes esteatosis es 18,1 ± 9.0%6; el FF pancreático en adultos en riesgo de rangos de diabetes tipo 2 entre 1,6% y 22,2%7; y en algunos casos de enfermedad avanzada, los pacientes con distrofia muscular de Duchenne pueden tener valores FF de casi el 90% en algunos músculos8.
Porque las moléculas no polares como lípidos no se disuelven bien en soluciones compuestas por moléculas polares como el agua, creando fantasmas estables con un alto objetivo FF sigue siendo desafiante. Para FF hasta 50%, muchos métodos existentes pueden utilizarse para crear agua grasa fantasmas9,10,11,12. Otros métodos que logran mayor FFs generalmente requieren equipo costoso como un homogeneizador o una célula ultrasónica disruptor13,14. Aunque estas técnicas proporcionan una hoja de ruta para alta fantasmas de FF, las limitaciones de equipo y cantidades variables de datos experimentales limitan los esfuerzos para crear fantasmas de agua grasa reproducible y robusto.
Basándose en estas técnicas anteriores, se desarrolló un método para la construcción de fantasmas agua grasa estable y rentable a través de un valores personalizables gama de FF. Este protocolo detalla los pasos necesarios para completar 5 x 100 mL de grasa fantasmas con valores FF de 0%, 25%, 50%, 75% y 100% con una sola placa. Puede ajustarse fácilmente para crear varios volúmenes (10 a 200 mL) y porcentajes de grasa (0 a 100%). Se evaluó la eficacia de la técnica de fantasmas de la factibilidad estudio comparando agua grasa MRI FF valores que los valores objetivo de FF en los fantasmas construidos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Se describe un método robusto para crear fantasmas de grasa agua conveniente para la validación de las técnicas de imagen médicas utilizadas para cuantificar el tejido adiposo y triglicéridos contenidos en vivo. Creando dos embalses (uno para la solución de aceite) y otro para la solución de agua, se construyeron fantasmas estables con una variedad de los valores de FF, incluidos los valores superiores al 50%, sin necesidad de equipo costoso. Fantasmas de FF alta (> 50%) ofrecen la utilidad de las técnic…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Apoyo financiero para esta investigación fue proporcionada a los institutos nacionales de salud (NIH) e Instituto Nacional de Diabetes y digestivo y enfermedades del riñón (NIDDK) / NIH R01-DK-105371. Agradecemos a Dr. Houchun (Harry) Hu para consejos y sugerencias sobre creación fantasma agua grasa.
Materials
| Distilled Water | Amazon | B000P9BY38 | Base of water solution |
| Agar | Sigma Aldrich Incorporated | A1296-100G | Gelling agent |
| Water-Soluble Surfactant | Sigma Aldrich Incorporated | P1379-500ML | Surfactant/emulsifying agent |
| Gadolinium-DTPA Contrast Agent | Bayer Healthcare | 50419-0188-01 | Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent. |
| Sodium Benzoate | Sigma Aldrich Incorporated | 71300-250G | Preservative |
| Peanut Oil | Amazon | 54782-LOU | Base of oil solution |
| Oil-Soluble Surfactant | Sigma Aldrich Incorporated | S6760-250ML | Surfactant/emulsifying agent |
| Hotplate w/ Stirrer | Fisher Scientific | 07-770-152 | |
| Stir bars (Egg-Shaped) | Sigma Aldrich Incorporated | Z127116-1EA | |
| 400 mL Beaker | Sigma Aldrich Incorporated | CLS1003400-48EA | |
| 250 mL Erlenmeyer Flask | Sigma Aldrich Incorporated | CLS4450250-6EA | |
| 25 mL Glass Volumetric Pipette | Fisher Scientific | 13-650-2P | Quantity = 2 |
| 50 mL Glass Volumetric Pipette | Fisher Scientific | 13-650-2S | Quantity = 2 |
| 75 mL Glass Volumetric Pipette | Fisher Scientific | 13-650-2T | Quantity = 2 |
| 3.0 mL Syringe | Sigma Aldrich Incorporated | Z248002-1PAK | |
| 1.0 mL Syringe | Sigma Aldrich Incorporated | Z230723-1PAK | |
| Spatula | Sigma Aldrich Incorporated | S3897-1EA | |
| Scale (100g X 0.01g Resolution) | Amazon | AWS-100-BLK | |
| Weigh Boats | Sigma Aldrich Incorporated | Z740499-500EA | |
| 120 mL Glass Jars | McMaster Carr Supply Co | 3801T73 | |
| Heat Resistant Gloves (pair) | Amazon | B075GX43MN | |
| Syringe Needles | Sigma Aldrich Incorporated | Z192341-100EA | |
| 18" stir bar retriver | Fisher Scientific | 14-513-70 | |
| 1 Dram Clear Glass Vial | Fisher Scientific | 03-339-25B |
Referências
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