Questo protocollo descrive una nuova tecnica di imaging intraoperatorio che utilizza un complesso di rutenio come fonte di emissione di luce chemiluminescente, producendo così alti rapporti segnale-rumore durante l'imaging in vivo. L'imaging intraoperatorio è un campo in espansione che potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono eseguite le procedure chirurgiche.
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Articolo metodologico
Una tecnica innovativa per la generazione e Observing Chemiluminescenza in un ambiente biologico
In questo articolo
Sommario
Abstract
Le tecniche di imaging intraoperatorio hanno il potenziale per rendere gli interventi chirurgici più sicuri ed efficaci; per questi motivi, tali tecniche si stanno rapidamente spostando in sala operatoria. Qui, presentiamo un nuovo approccio che utilizza una tecnica non ancora esplorata per l'imaging intraoperatorio: l'imaging chemiluminescente. Questo metodo impiega un reporter chemiluminescente a base di rutenio insieme a un sistema di nebulizzazione personalizzato per produrre immagini ex vivo o in vivo con elevati rapporti segnale/rumore. Il reporter a base di rutenio produce luce in seguito all'esposizione a una soluzione ossidante acquosa e alla ri-riduzione all'interno del tessuto circostante. Questo metodo ci ha permesso di rilevare concentrazioni di reporter fino a 6,9 pmol/cm2. In questo lavoro, presentiamo una guida visiva ai nostri studi proof-of-concept in vivo che coinvolgono iniezioni sottocutanee ed endovenose nei topi. I risultati suggeriscono che questa tecnologia è un candidato promettente per ulteriori ricerche precliniche e potrebbe in definitiva diventare uno strumento utile in sala operatoria.
Introduzione
Negli ultimi decenni, le tecnologie di imaging hanno rivoluzionato il modo in cui i medici a diagnosticare e monitorare la malattia. Queste tecnologie di imaging, tuttavia, sono stati in gran parte limitato a sistemi di imaging di tutto il corpo, come la tomografia ad emissione di positroni (PET), singolo fotone-emissione di tomografia computerizzata (SPECT), tomografia computerizzata (TC) e la risonanza magnetica (MRI). Particolare attenzione è stata dedicata al cancro, e innovazioni tecnologiche di imaging hanno notevolmente migliorato il modo in cui questa malattia è diagnosticata e trattata. Nonostante questi progressi, c'è un posto in cui queste tecnologie d....
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Protocollo
Dichiarazione etica: tutti gli esperimenti su animali in vivo descritti sono stati eseguiti secondo un protocollo approvato e sotto le linee guida etiche del Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) Istituzionale cura degli animali e del Comitato uso (IACUC).
1. Costruzione di un dispositivo di nebulizzazione
- Attaccare legno parte A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) verticalmente al centro di una parte B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm 3) con due viti (4 x 25 mm 2). Attaccare legno parte C (11 × 2,5 × 1,8 centimetri 3) per mezzo della parte A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) utilizzando un....
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Risultati
Il sistema nebulizer descritto nella sezione del protocollo 1 può essere costruito a partire da materiali facilmente disponibili a basso costo. Esso è destinato ad essere un inserto per remote trigger spruzzatura dell'agente riducente / ossidante all'interno un lettore bioluminescente (Figura 1). Il nostro design consente il funzionamento sicuro del nebulizzatore all'interno del lettore bioluminescenza a 14 cm di distanza dalla lente. Non sono state osservate appannament.......
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Discussione
Qui, abbiamo presentato una tecnologia capace di delineare otticamente tessuto tramite l'emissione di fotoni create da un reporter chemiluminescente. A differenza di altri, più stabilito, tecnologie 4, 5, 6, 7, 8, 9, questo sistema reporter chemiluminescenza impiega una sonda immagini che non radioattivo e facilita il ri.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano il Prof. Jan Grimm e il Sig. Travis Shaffer per le loro utili discussioni e il Sig. David Gregory per l'editing del manoscritto. I servizi tecnici forniti dalla MSK Animal Imaging Core Facility, supportati in parte dal NIH Cancer Center Support Grant P30CA008748-48, sono riconosciuti con gratitudine. Gli autori ringraziano il NIH (K25 EB016673 e R21 CA191679, T.R. e 4R00CA178205-02, B.M.Z.), il Centro MSK per l'Imaging Molecolare e la Nanotecnologia (T.R.), la Tow Foundation (B.C.) e la National Science Foundation Integrative Graduate Education and Research Traineeship (IGERT 0965983 presso l'Hunter College for B.C. e T.M.S.) per il loro generos....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Parte in legno A (12,5 & volte; 2,5 & volte; 1,8 cm) | Woodcraft | 131404 | Tagliato da un foglio di compensato di betulla da 3/4" x 24" x 30" |
| Parte di legno B (12,7 &volte; 10,7 &volte; 1,8 cm) | Woodcraft | 131404 | Tagliato da un foglio di compensato di betulla da 3/4" x 24" x 30" |
| Parte di legno C (11 &volte; 2,5 &volte; 1,8 cm) | Woodcraft | 131404 | Tagliato da un 3/4" x 24" x 30& rdquo; foglio di compensato di betulla |
| Viti (4 & volte; 25 mm) | Screwfix | 79939 | |
| Harmon Face Values 3 oz mini spruzzatore | Letto, bagno e oltre | ||
| asta in acciaio inossidabile (10 cm di acciaio da 1/16") | Deposito metalli Int. Inc. | 2192 | |
| Matita Classic HB | Papermate | 58592 | |
| Graffetta | Office Depot | 221720 | |
| cavo per altoparlanti | RCA Inc. | ||
| Batteria alcalina Energizer 9V | Energizer Holdings Inc. | EN22 | |
| Hitech HS-82MG Micro Servomotore, coppia di uscita 3,4 kg/cm @ 6V | Hitech RCD USA Inc. | 32082S | |
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
| Fascette per cavi in plastica da 28 cm | General Electric Inc. | 50725 | |
| Nastro adesivo | 3M Inc. | 3939 | |
| littleBits w1 filo | littleBits Inc. | w1 filo | |
| littleBits p1 potenza | littleBits Inc. | p1 alimentazione | |
| littleBits i2 interruttore a levetta | littleBits Inc. | i2 interruttore | |
| littleBits 011 servo | littleBits Inc. | 011 servo | |
| 20 cm fascette in plastica Four | Star Plastics | 71TIE8000 | |
| Tris(2,2′-bipiridil)diclororutenio(II) esaidrato | Sigma-Aldrich Inc. | ||
| Nitrato di ammonio cerio(IV) | Sigma-Aldrich Inc. | 22249 | |
| Isofluorane | Baxter Healthcare | 1001936060 | |
| PBS | Sigma-Aldrich | PBS1 | |
| Etanolo | Sigma-Aldrich | 2854 | |
| Trietilammina | Sigma-Aldrich Inc. | T0886 | |
| Acqua | L'acqua è stata purificata utilizzando un Milipore Mili-Q (R ≥ 18 MΩ) | ||
| Topi nudi femmina (di razza) | Jackson Laboratories | 1929 | età 5 - 6 settimane |
| Ceppo C57BL/6J | |||
| Topi maschi NU/J at | Jackson Laboratories | 2019 | età 6 - 8 settimane |
| Lettore di bioluminescenza IVIS 200 | Caliper Live Science | ||
| Live Image 4.2 software | Perkin-Elmer | 128165 | |
| Vetrini per microscopio | ThermoScientific | 4951PLUS4 |
Riferimenti
- Fong, Y., Giulianotti, P. C., Lewis, J., Koerkamp, B. G., Reiner, T. Imaging and Visualization in The Modern Operating Room: A Comprehensive Guide for Physicians. , Springer. (2015).
- Nguyen, Q. T., Tsien, R. Y. Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation - ....
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Ristampe e permessi
