בהדמית vivo של אנגיוגנזה גידול באמצעות הקרינה Confocal Videomicroscopy
Summary
במאמר זה, אנו מציגים שיטה לניתוח microvessels גידול in vivo באמצעות videomicroscopy הקרינה משופרת ניגודיות דינמי. שני פרמטרים כמותיים נרכשו: צפיפות תפקודית נימים המשקפת את כלי הדם של הגידול, וזליגת מדד המשקפת את הדליפות של קיר אנדותל.
Abstract
confocal הקרינה בתחום ההדמיה vivo fibered עם צרור סיבים אופטי משתמשת באותו העיקרון כמו מיקרוסקופיה confocal פלואורסצנטי. זה יכול לרגש את הניאון באלמנטים באתרו דרך הסיבים אופטיים, ולאחר מכן להקליט חלק מהפוטונים הנפלטים, דרך אותו הסיבים אופטיים. מקור האור הוא לייזר ששולח אור המרגש באמצעות אלמנט בתוך צרור הסיבים וכמו סריקות על המדגם, משחזר פיקסל תמונה בפיקסל. כסריקה זו מהירה מאוד, על ידי שילוב עם תוכנת עיבוד תמונה ייעודית, ניתן לקבל תמונות בזמן אמת עם תדר של 12 מסגרות / sec.
פיתחנו טכניקה לאפיון מורפולוגיה נימים ותפקוד כמותית, באמצעות מכשיר videomicroscopy הקרינה confocal. השלב הראשון בניסוי שלנו היה לרשום 5 סרטי שניות בארבעה הרביעים של הגידול כדי להמחיש את רשת הנימים. כל הסרטים עובדו באמצעות תוכנה (אניmageCell, מאונה קיאה טכנולוגיה, פריז צרפת) שמבצעת פילוח אוטומטי של כלי סביב קוטר בחר (10 מיקרומטר במקרה שלנו). לפיכך, אנו יכולים לכמת את "הצפיפות תפקודית נימים", שהוא היחס בין שטח הכלי המוחלט והשטח הכולל של התמונה. פרמטר זה היה סמן הפונדקאי לצפיפות כלי הדם, נמדד בדרך כלל תוך שימוש בכלים לפתולוגיה.
הצעד השני היה להקליט סרטים של הגידול מעל 20 דקות לכמת דליפת חומר ניגוד macromolecular של דרך קיר הנימים לתוך interstitium. על ידי מדידת היחס בין עוצמת אות בinterstitium על זה בכלי, "זליגת מדד 'הושגה, הפועלת כסמן הפונדקאי לחדירות נימים.
Introduction
אנגיוגנזה היא תהליך מורכב 1 המערב את היווצרותם של כלי דם חדשים מכלי קיימים מראש. שינויים פתולוגיים בזרימת דם לרקמות, מורכבים מarterioles, נימים, וvenules, הם מעורבים במגוון רחב של מחלות כגון סרטן, דלקת, או סוכרת. לכן זה חיוני כדי לפתח שיטות להערכת מבנה דם קטן ותפקוד כמותית. הדמיה מאפשרת המחקר של microvessels באופן שאינו או מייקר פולשנית, בזמן אמת וin vivo, וצעדים חוזרים ונשנים לאורך זמן באותה החיה 2.
נכון לעכשיו, הדמיה דינמית משופר לעומת זאת, (DCE) 3 משמשת בדרך כלל כדי להעריך את זרימת דם לרקמות. הדמיה משופרת ניגודיות דינמי היא טכניקה העוקבת לאורך זמן biodistribution של נותב מוזרק לווריד. מרכישה זו, ניתן לחלץ פרמטרים כמותיים המשקפים כלי דם לרקמות. הדמיה DCEכבר משמש לרוב עם CT, MRI או אולטראסאונד. עם זאת, שיטות ההדמיה הללו אינן מאפשרות צפייה ישירה של microvessels, שכן ברזולוציה שלהם, אלא בשימוש במכשירי ניסוי ספציפיים, לרוב נשארת מקרוסקופית.
במאמר זה, אנו מציעים ללמוד את כלי הדם של גידול בקנה המידה המיקרוסקופית וin vivo באמצעות דימות אופטי משופר ניגודיות דינמי, עם videomicroscopy confocal fibered. אנו משמשים חומר ניגוד macromolecular (FITC-dextran) אשר נשאר אך ורק בתוך כלי או דליפות דרך מחסום האנדותל לתוך interstitium, על פי המשקל המולקולרי שלו ואת המאפיינים של האנדותל של הרקמה למדו 4. זו אפשרה המחקר של שני מבנה הדם הקטן, על ידי כראוי מגדיר כלי, וחדירות נימים, על ידי הדלפה והצבירה בinterstitium.
Protocol
Representative Results
Discussion
מחקר מייקרו מחזורי גידול הפך להיות חיוני בהבנת הפתופיזיולוגיה של צמיחת גידול, הפצה ותגובה לטיפול 1. הדמיה אופטית היא אחת הטכניקות שיכולים לשמש כדי לבחון את נימי הדם באמצעות חומר ניגוד ניאון ולכמת (צפיפות פונקציונלית נימי) מורפולוגיים ופרמטרים תפקודיים (זליגת מ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Insulin serynge Myjector 1ml 29G |
Terumo Europe | BS-05M2913 | |
| Fluorescein isothiocyanate-dextran 70 kDa | Sigma-Aldrich | 01619HH | 100 mg/mL diluted in saline |
| Fibered confocal videomicroscopy | Cellvizio – MaunaKea Technologies | ||
| Calibration and Cleaning Kit for LEICAFCM1000 | Leica Microsystems | LSU-488 | Store at 4 °C |
| Probe ProFlexTM Z | MaunaKea Technologies | ||
| Mosaicing software | MaunaKea Technologies | ||
| Vessel detection software | MaunaKea Technologies |
References
- Folkman, J. Fundamental concepts of the angiogenic process. Curr Mol Med. 3 (7), 643-651 (2003).
- Laemmel, E., Genet, M., Le Goualher, G., Perchant, A., Le Gargasson, J. F., Vicaut, E. Fibered confocal fluorescence microscopy (Cell-viZio) facilitates extended imaging in the field of microcirculation. A comparison with intravital microscopy. J Vasc Res. 41 (5), 400-411 (2004).
- Charnley, N., Donaldson, S., Price, P. Imaging angiogenesis. Methods Mol Biol. 467, 25-51 (2009).
- Faye, N., Fournier, L., Balvay, D., Taillieu, F., Cuenod, C., Siauve, N., Clement, O. Dynamic contrast enhanced optical imaging of capillary leakage. Technol Cancer Res Treat. 10 (1), 49-57 (2011).
- Kurose, I., Kubes, P., Wolf, R., Anderson, D. C., Paulson, J., Miyasaka, M., Granger, D. N. Inhibition of nitric oxide production. Mechanisms of vascular albumin leakage. Circ Res. 73 (1), 164-171 (1993).
- Faye, N. F. L., Balvay, D., Thiam, R., Orliaguet, G., Clement, O., Dewachter, P. Macromolecular capillary leakage is involved in the onset of anaphylactic hypotension. Anesthesiology. , (2012).
- Faye, N., Fournier, L., Balvay, D., Thiam, R., Orliaguet, G., Clement, O., Dewachter, P. . Macromolecular Capillary Leakage Is Involved in the Onset of Anaphylactic Hypotension. Anesthesiology. 117 (5), 1072-1079 (2012).
- Tozer, G. M., Kanthou, C., Baguley, B. C. Disrupting tumour blood vessels. Nat Rev Cancer. 5 (6), 423-435 (2005).
- Ntziachristos, V., Schellenberger, E. A., Ripoll, J., Yessayan, D., Graves, E., Bogdanov, A., Josephson, L., Weissleder, R. Visualization of antitumor treatment by means of fluorescence molecular tomography with an annexin V-Cy5.5 conjugate. Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (33), 12294-12299 (2004).
- Cuccia, D. J., Bevilacqua, F., Durkin, A. J., Merritt, S., Tromberg, B. J., Gulsen, G., Yu, H., Wang, J., Nalcioglu, O. In vivo quantification of optical contrast agent dynamics in rat tumors by use of diffuse optical spectroscopy with magnetic resonance imaging coregistration. Appl Opt. 42 (16), 2940-2950 (2003).
