Biz mükemmel teknik destek için Daniel Bukala Natalie Altmeyer ve Funda Cay teşekkür ederim. Biz taslağın düzenlenmesi için Jonathan Cotton Greg Bowden ve Paul Soubiran teşekkür ederim. Bu çalışma CRC 156 (proje C3) üzerinden Werner Siemens-Vakfı ve Eberhard Karls Üniversitesi Tübingen ( &#39;&#39; Promotionskolleg &#39;&#39;) Tıp Fakültesi tarafından ve DFG tarafından desteklendi.

Bu makalede açıklanan tüm prosedürler, laboratuar hayvanlarının bakımı ve kullanımı ile ilgili uluslararası standartlara ve kurallara uymuş ve Almanya&#39;nın Tuebingen Ülke Komisyonu&#39;nun Hayvan Refah ve Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır. 8 - 12 haftalık BALB / c ve C57BL / 6 fareleri, 12 saatlik bir süreyle 12 saat süreyle tutuldu: 12 saatlik ışık: karanlık döngüde, 2-5 gruplar halinde 22 ± 1 ° C&#39;de IVC&#39;ler ve standart çevre koşulları altında su ve Gıda erişimi ad libitum . 1. Malzeme Hazırlama <ol><li> Enjeksiyondan önce doğrudan ilgili veri sayfasına göre OI boyasını yakın kızılötesi floresans görüntüsü için inceltin. MMP&#39;leri in vivo ölçmek için aktive olabilen OI boyası (680 nm&#39;de uyarımlı ticari prob), 1.5 mL 1x PBS&#39;de 20 nmol konsantrasyonda kullanıma hazırdır. Çözümü kullanmadan önce hafifçe çalkalayın veya vorteksleyin. OI boyası ışığa karşı korunduğunda 2-8 ° C&#39;de 6 aya kadar depolanabilir. </li&gt; <li> İntravenöz ( İV ) enjeksiyonlar için bir venöz kateteri hazırlayın. % 0.9 salin solüsyonu (50 mL&#39;de 10 enjeksiyon ünitesi içeren) ve 30 gauge iğne ile polietilen katetere bağlanmış 20 U (0.5 mL) insülin şırınga kullanın. OI boya fare başına önerilen 2 nmol dozunu enjekte edin. </li></ol> 2. Romatoid Artritin İndüksiyonu ve Kronik Temas Hipersensitivitesi Reaksiyonu <ol><li> Romatoid artrit: <ol><li> RA uyarmak için 1x PBS (200 μL) ile glikoz-6-fosfat izomeraz (GPI) 1: 1&#39;e karşı antikorlar (AB) içeren serum 100 μL&#39;yi (K / BxN farelerinden elde edilen 10 ) seyreltin. Seyreltilmiş serumu -80 ° C&#39;de saklayın. RA indüksiyonu için ayrıntılı prosedürler Monach ve ark. Tarafından anlatılmıştır . 8 . </li><li> RA indüklemek için, her kuyruğunu kuyruğuyla hafifçe kaldırın ve t 0 gününde 200 μL seyreltilmiş serum intraperitoneal ( ip ) enjekte edinDeniyor. Enjeksiyondan sonra fareyi doğrudan kafesin içine geri koyun. </li><li> İsteğe bağlı olarak, AB enjeksiyonlarından önce ayak bileği çaplarını ölçün ve bir &quot;artritik skor&quot; ( Şekil 1A ) tanımlayın. Mekanik bir ölçüm cihazı (mikrometre) kullanarak GPI serumundan 6. güne kadar günlük ayak bileği şişlik ölçümüne devam edin. </li><li> Aktifleştirilebilir OI boyasını enjekte edin (adım 1.1 - 1.2), in vivo MMP aktivitesi iv&#39;yi RA farelerinin kuyruk damarına ölçün GPI-serum enjeksiyonundan sonra 5. günde ve kontrol farelerinin kuyruk venine uygulandı. Kuyruk damarı enjeksiyonundan 24 saat sonra optik görüntüleme deneyleri uygulayın. </li></ol></li><li> Aşırı duyarlılık reaksiyonuyla temas: <ol><li> C57BL / 6 farelerinin sensitizasyonu için, 4: 1 aseton / yağ karışımı içinde çözülmüş% 5 TNCB çözeltisi hazırlayın. </li><li> % 100 oksijen (1.5 L / dk) buharlaştırılmış% 1.5 izofluran kullanarak C57BL / 6 farelerde anestezi uygulayın. Fareler uyuşturulduktan sonra, kendiliğinden çılgınca yerleştirin<html> Burun konisi (hacimce% 1.5 izofluran tüpüne bağlı kesilmiş bir 5 mL polietilen şırınga) ve anestezi korumalıdır. Anestezi uygulanırken göz kuruluğunu önlemek için anestezi uygulanmış hayvanlara veteriner merhemi uygulayın. </li><li> Küçük bir hayvan tüy düzeltici kullanarak karnınızı dikkatle tıraş edin (2 x 2 cm). Cildin yaralanmasından kaçının; zira bu, hayvandaki spesifik olmayan flüoresan sinyallerine neden olabilir ve çalışmanın sonuçlarını etkileyebilir. </li><li> Hayvanı hassaslaştırmak için 100 uL&#39;lik bir pipet kullanarak traşlı karın bölgesine yavaş yavaş 80 μL% 5 TNCB solüsyonu uygulayın. Fare, korneanın hasar görmesini önlemek ve iyileşme safhasında düşük vücut ısısından kaçınmak için fare gözlerinin yataklarla temas etmemesine özen göstererek nazikçe kafesin içine geri koyun. </li><li> Duyarlılığın altıncı gününde% 1 TNCB solüsyonu (9: 1 aseton / yağ karışımı içinde çözülmüş) hazırlayın ve akut ve kronik CHSR&#39;yi elde etmek için bir pipet yardımıyla sağ kulakta 20 mcL uygulayın.&quot;&gt; 1 <ol><li> 100 μL&#39;lik bir pipet kullanarak 20 μL% 1 TNCB çözeltisiyle sağ kulağın her iki tarafındaki 1. meydan okumayla başlayın ve CHR&#39;yi ortaya çıkarmak için her saniye ikinci günde beş kez tekrarlayın (hassasiyetten sonra 15 gün sonra) . Kulak kalınlığını her gün bir mikrometre ölçüm cihazı kullanarak ölçün. </li></ol></li><li> Meydan okumadan 12 saat sonra CHR farelerinde in vivo olarak MMP aktivitesini ölçmek için aktive olan OI boyasını (680 nm&#39;de uyarımlı ticari bir prob) enjekte edin (adım 1.1-1.2). 24 saat post kuyruk damarı enjeksiyonu ( iv ) ile optik görüntüleme deneyleri yapın. </li></ol></li></ol> 3. Optik Görüntüleme İçin Hayvan Hazırlığı <ol><li> Kullanılmış OI ajanlarının flüoresan sinyaliyle otomatik flüoresansın (yaklaşık 700 nm) parazitlenmesini önlemek için fare yemini (görüntülemeden en az 3 gün önce) düşük veya floresan olmayan çaylara ( örn. , Manganez içermez) çevirin. </li><li> Hayvanı yerleştirinBir anestezi kutusuna yerleştirin ve oksijen ile buharlaştırılmış hacimce% 1.5 izofluran kullanarak (oksijen hava ile değiştirilebilir, ancak bir denemede standart haline getirilmesi gerekir) anestezi altına alın. </li><li> Fareye görünür şekilde anestezi uygulandığında, kendiliğinden üretilen burun konisine yerleştirin (hacimce% 1.5 izofluran tüpüne bağlı, kesilmiş bir 5 mL&#39;lik polietilen şırınga ile oluşturun) ve anestezi uygulayın. </li><li> Hayvanı, küçük bir hayvan tüy düzeltici kullanarak hedef bölgede (2 cm x 2 cm) dikkatle tıraş edin. Cildin yaralanmasından kaçının; zira bu, hayvandaki spesifik olmayan flüoresan sinyallerine neden olabilir ve çalışmanın sonuçlarını etkileyebilir. NOT: Saçlar, ilgilenilen bölgeye (ROI) bağlı olarak, OI boyunca flüoresan sinyalini absorbe edebilir (fare suşuna bağlıdır, daha fazla veya daha az emilim gözlenir). </li><li> İV enjeksiyonu için, vazodilatasyon başlatmak için fare kuyrukunu ılık suya yerleştirin, alkolle enjeksiyon yerinde deriyi nazikçe temizleyin ve kateterin üzerine yerleştirilmesine başlayınkuyruğunun uzak bir site. kuyruk damarına 20 ° &#39;lik bir açı ile, iğnenin kenar &quot;kesme&quot; ve şırınga yeniden süspansiyon haline getirerek kateterin doğru yerleştirilmesi test etmek yerleştirin. </li><li> Kateter doğru yerleştirilir, şırınga yerine ve Ol probu (2 nmol) enjekte edilir. Enjeksiyondan sonra, şırınga yerine ve% 0.9 salin çözeltisi polietilen borunun tam olarak net ölü hacmi 25 uL enjekte edilir. Not: kullanılan OI boyanın dokusu yarılanma ömrü süresi, in vivo olarak, MMP aktivitesinin ölçülmesi için (680 nm&#39;de eksıtasyonla ticari bir prob) 72 saattir. Tam bir açıklık sağlamak için, boya yeniden enjeksiyon önceki enjeksiyondan sonra daha önceki 7 günden önerilmez. </li></ol> 4. Optik Görüntüleme <ol><li> görüş alanı (FOV) merkezinde OI-tarayıcının siyah kutu içinde bir siyah plastik ya da kağıt tabaka yerleştirin. </li><li> Bir ölçüm protokolünü kurmak ve sağ dalga boyu tercih (eksitasyon: 680 ± 10 nm, eGörev: 700 ± 10 nm) ve görüntüleme parametreleri. NOT: Bazı OI sistemlerinde, çeşitli görüntüleme boyalarının kurulumu önceden tanımlanmıştır. </li><li> Floresan görüntüleme için doğru protokolü seçmek için görüntüleme yazılımını açın (üretici tarafından sağlanır) ve sistemi başlatın. Çoğu CCD kameranın çalışma sıcaklığına soğuması gerekir ve bu işlem 10 dakika sürebilir. Güvenilir sonuçlar için, sistem hazır oluncaya kadar bekleyin. </li><li> İn vivo görüntüleme sistemi edinme kontrol panelinin açılmasını göz önünde bulundurun ve seçilen her filtre çifti dizideki bir görüntüyü temsil edecektir. Bu durumda, sırasıyla 680 ± 10 nm ve 700 ± 10 nm&#39;lik bir uyarılma ve emisyon dalga boyuna sahip olan ticari boya için filtre çiftleri ile bir görüntü elde edin ve ölçümü başlatın (&quot;Alınan sıralama&quot; tuşuna basın). Daha ayrıntılı talimatlar için üreticinin el kitabına bakın. </li><li> Görüntüleri uygun şekilde etiketleyin ve bilgileri &quot;Görüntü Düzenle&quot; ye kaydedin.Labels &quot;penceresi açılır ve&quot; Acquire sequence &quot;i izleyecektir. </li><li> OI boya enjeksiyonundan önce her bir hayvanın temel taramasını yapın veya arka plan sinyalini ayırt etmek için naif kontrol hayvanları kullanın. </li><li> Saat sonra OI boya kuyruk damar enjeksiyonu, hayvanlar OO sisteminde en yüksek sinyali ölçmek için bir pozisyonda, FOV ortasına yerleştirin ve ölçümleri başlatmak. NOT: Önemli: Hipotermi, görüntüleme maddelerinin dağılımını önemli ölçüde etkileyebilir. Hayvanların hipotermiden kaçınmak için sahnenin 37 ° C&#39;ye kadar ısıtıldığından emin olun. Görüntüleme, 1-5 fareden oluşan gruplar halinde eşzamanlı olarak gerçekleştirilebilir. Aynı anda ölçülecek hayvan sayısına bağlı olarak FOV boyutunu seçin. Her fare görünür olup olmadığını kontrol etmek için parlak bir alan resmi alabilirsin. </li></ol> 5. Veri Analizi NOT: Aşağıdaki görüntü yazılımını kullanarak veri analizi yapınÜreticinin protokolü. <ol><li> RA ölçümleri için, Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi foton emisyonunun kalibre edilmiş birimi kullanılırken, kronik CHSR yüzde olarak (etkinlik) sinyal yoğunluğu olarak resmedilmiştir. </li><li> ROI&#39;leri el ile çizmek için alet plakasını kullanın. RA görüntülerinin analizi için, her hayvanın tüm ayak bilekleri ve pençeleri arasında en yüksek sinyalin etrafına yerleştirilmiş standart bir daire kullanın. CHSR&#39;yi analiz etmek için ROI&#39;leri parlak alan görüntüsüne göre sağ ve sol kulak çevresine yerleştirin. </li><li> Belirli çizilen ROI&#39;de foton emisyonunu veya sinyal yoğunluğu değerlerini ölçmek için &quot;ölçme&quot; ye basın. Sistem betimsel istatistiksel analiz için çizilen ROI&#39;de değerler sağlayacaktır. </li></ol>

<ol>
	<li>Veale, D. J., Ritchlin, C., FitzGerald, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunopathology+of+psoriasis+and+psoriatic+arthritis.">Immunopathology of psoriasis and psoriatic arthritis.</a> Ann Rheum Dis. 64, 26 (2005).</li><li>Harris, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheumatoid+arthritis.+Pathophysiology+and+implications+for+therapy.">Rheumatoid arthritis. Pathophysiology and implications for therapy.</a> N Engl J Med. 322 (18), 1277-1289 (1990).</li><li>Lee, D. M., Weinblatt, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rheumatoid+arthritis.">Rheumatoid arthritis.</a> Lancet. 358 (9285), 903-911 (2001).</li><li>Firestein, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunologic+mechanisms+in+the+pathogenesis+of+rheumatoid+arthritis.">Immunologic mechanisms in the pathogenesis of rheumatoid arthritis.</a> J Clin Rheumatol. 11, S39-S44 (2005).</li><li>Pap, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+expression+pattern+of+membrane-type+matrix+metalloproteinases+in+rheumatoid+arthritis.">Differential expression pattern of membrane-type matrix metalloproteinases in rheumatoid arthritis.</a> Arthritis Rheum. 43 (6), 1226-1232 (2000).</li><li>Firestein, G. S., Paine, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stromelysin+and+tissue+inhibitor+of+metalloproteinases+gene+expression+in+rheumatoid+arthritis+synovium.">Stromelysin and tissue inhibitor of metalloproteinases gene expression in rheumatoid arthritis synovium.</a> Am J Pathol. 140 (6), 1309-1314 (1992).</li><li>Schwenck, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+optical+imaging+of+matrix+metalloproteinase+activity+detects+acute+and+chronic+contact+hypersensitivity+reactions+and+enables+monitoring+of+the+antiinflammatory+effects+of+N-acetylcysteine.">In vivo optical imaging of matrix metalloproteinase activity detects acute and chronic contact hypersensitivity reactions and enables monitoring of the antiinflammatory effects of N-acetylcysteine.</a> Mol Imaging. 13, (2014).</li><li>Monach, P. A., Mathis, D., Benoist, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+K/BxN+arthritis+model.">The K/BxN arthritis model.</a> Curr Protoc Immunol. 15, 22 (2008).</li><li>Zelmer, A., Ward, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+fluorescence+imaging+of+small+animals.">Noninvasive fluorescence imaging of small animals.</a> J Microsc. 252 (1), 8-15 (2013).</li><li>Kouskoff, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ-specific+disease+provoked+by+systemic+autoimmunity.">Organ-specific disease provoked by systemic autoimmunity.</a> Cell. 87 (5), 811-822 (1996).</li><li>Fuchs, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+cell+proliferation+enables+the+detection+of+the+extent+of+experimental+rheumatoid+arthritis+by+3'-deoxy-3'-18f-fluorothymidine+and+small-animal+PET.">In vivo imaging of cell proliferation enables the detection of the extent of experimental rheumatoid arthritis by 3'-deoxy-3'-18f-fluorothymidine and small-animal PET.</a> J Nucl Med. 54 (1), 151-158 (2013).</li><li>Schwenck, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+and+Cerenkov+luminescence+imaging.+Applications+in+small+animal+research.">Fluorescence and Cerenkov luminescence imaging. Applications in small animal research.</a> Nuklearmedizin. 55 (2), 63-70 (2016).</li><li>Mahling, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Comparative+pO2+Probe+and+[18F]-Fluoro-Azomycinarabino-Furanoside+([18F]FAZA)+PET+Study+Reveals+Anesthesia-Induced+Impairment+of+Oxygenation+and+Perfusion+in+Tumor+and+Muscle.">A Comparative pO2 Probe and [18F]-Fluoro-Azomycinarabino-Furanoside ([18F]FAZA) PET Study Reveals Anesthesia-Induced Impairment of Oxygenation and Perfusion in Tumor and Muscle.</a> PLoS One. 10 (4), 0124665 (2015).</li><li>Fuchs, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+breathing+affects+3'-deoxy-3'-18F-fluorothymidine+uptake+in+mouse+models+of+arthritis+and+cancer.">Oxygen breathing affects 3'-deoxy-3'-18F-fluorothymidine uptake in mouse models of arthritis and cancer.</a> J Nucl Med. 53 (5), 823-830 (2012).</li><li>Fuchs, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthetics+on+3'-[18F]fluoro-3'-deoxythymidine+([18F]FLT)+uptake+in+animal+models+of+cancer+and+inflammation.">Impact of anesthetics on 3'-[18F]fluoro-3'-deoxythymidine ([18F]FLT) uptake in animal models of cancer and inflammation.</a> Mol Imaging. 12 (5), 277-287 (2013).</li><li>Liu, N., Shang, J., Tian, F., Nishi, H., Abe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+optical+imaging+for+evaluating+the+efficacy+of+edaravone+after+transient+cerebral+ischemia+in+mice.">In vivo optical imaging for evaluating the efficacy of edaravone after transient cerebral ischemia in mice.</a> Brain Res. 1397, 66-75 (2011).</li><li>Sheth, R. A., Maricevich, M., Mahmood, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+optical+molecular+imaging+of+matrix+metalloproteinase+activity+in+abdominal+aortic+aneurysms+correlates+with+treatment+effects+on+growth+rate.">In vivo optical molecular imaging of matrix metalloproteinase activity in abdominal aortic aneurysms correlates with treatment effects on growth rate.</a> Atherosclerosis. 212 (1), 181-187 (2010).</li><li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-infrared+fluorescent+imaging+of+matrix+metalloproteinase+activity+after+myocardial+infarction.">Near-infrared fluorescent imaging of matrix metalloproteinase activity after myocardial infarction.</a> Circulation. 111 (14), 1800-1805 (2005).</li><li>Wallis de Vries, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Images+in+cardiovascular+medicine.+Multispectral+near-infrared+fluorescence+molecular+imaging+of+matrix+metalloproteinases+in+a+human+carotid+plaque+using+a+matrix-degrading+metalloproteinase-sensitive+activatable+fluorescent+probe.">Images in cardiovascular medicine. Multispectral near-infrared fluorescence molecular imaging of matrix metalloproteinases in a human carotid plaque using a matrix-degrading metalloproteinase-sensitive activatable fluorescent probe.</a> Circulation. 119 (20), e534-e536 (2009).</li><li>Weissleder, R., Tung, C. H., Mahmood, U., Bogdanov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+imaging+of+tumors+with+protease-activated+near-infrared+fluorescent+probes.">In vivo imaging of tumors with protease-activated near-infrared fluorescent probes.</a> Nat Biotechnol. 17 (4), 375-378 (1999).</li><li>Cortez-Retamozo, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+assessment+of+inflammation+and+treatment+response+in+a+mouse+model+of+allergic+airway+inflammation.">Real-time assessment of inflammation and treatment response in a mouse model of allergic airway inflammation.</a> J Clin Invest. 118 (12), 4058-4066 (2008).</li><li>McIntyre, J. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+novel+fluorogenic+proteolytic+beacon+for+in+vivo+detection+and+imaging+of+tumour-associated+matrix+metalloproteinase-7+activity.">Development of a novel fluorogenic proteolytic beacon for in vivo detection and imaging of tumour-associated matrix metalloproteinase-7 activity.</a> Biochem J. 377, 617-628 (2004).</li><li>Scherer, R. L., VanSaun, M. N., McIntyre, J. O., Matrisian, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+matrix+metalloproteinase-7+activity+in+vivo+using+a+proteolytic+nanobeacon).">Optical imaging of matrix metalloproteinase-7 activity in vivo using a proteolytic nanobeacon).</a> Mol Imaging. 7 (3), 118-131 (2008).</li><li>Olson, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+characterization+of+activatable+cell+penetrating+peptides+for+targeting+protease+activity+in+cancer.">In vivo characterization of activatable cell penetrating peptides for targeting protease activity in cancer.</a> Integr Biol (Camb. 1 (5-6), 382-393 (2009).</li><li>Duijnhoven, S. M., Robillard, M. S., Nicolay, K., Grull, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+targeting+of+MMP-2/9+activatable+cell-penetrating+imaging+probes+is+caused+by+tumor-independent+activation).">Tumor targeting of MMP-2/9 activatable cell-penetrating imaging probes is caused by tumor-independent activation).</a> J Nucl Med. 52 (2), 279-286 (2011).</li><li>Schafers, M., Schober, O., Hermann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix-metalloproteinases+as+imaging+targets+for+inflammatory+activity+in+atherosclerotic+plaques.">Matrix-metalloproteinases as imaging targets for inflammatory activity in atherosclerotic plaques.</a> J Nucl Med. 51 (5), 663-666 (2010).</li><li>Wagner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+18F-labelled+derivative+of+the+MMP+inhibitor+CGS+27023A+for+PET:+radiosynthesis+and+initial+small-animal+PET+studies.">A new 18F-labelled derivative of the MMP inhibitor CGS 27023A for PET: radiosynthesis and initial small-animal PET studies.</a> Appl Radiat Isot. 67 (4), 606-610 (2009).</li><li>Waschkau, B., Faust, A., Schafers, M., Bremer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+a+new+fluorescence-labeled+MMP+inhibitor+to+image+tumor+MMP+activity+in+vivo+in+comparison+to+an+MMP-activatable+probe.">Performance of a new fluorescence-labeled MMP inhibitor to image tumor MMP activity in vivo in comparison to an MMP-activatable probe.</a> Contrast Media Mol Imaging. 8 (1), 1-11 (2013).</li><li>Vogl, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alarmin+S100A8/S100A9+as+a+biomarker+for+molecular+imaging+of+local+inflammatory+activity.">Alarmin S100A8/S100A9 as a biomarker for molecular imaging of local inflammatory activity.</a> Nat Commun. 5, 4593 (2014).</li></ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

OI klinik öncesi araştırma, in vivo, moleküler görüntüleme yayılmayan için çok yararlı hızlı ve pahalı olmayan bir araçtır. OI özel bir mukavemeti iltihabik cevaplar gibi yüksek dinamik işlemleri izlemek için özelliğidir. Dahası, OI bir hafta gün arasında değişen geniş bir zaman süresi için bir hastalığın seyrini takip etmesini sağlar. Çok zamana ve maliyet açısından verimli olarak OI, pozitron emisyonu tomografisi (PET) ya da manyetik ...

Romatoid artrit (RA) veya psoriyaz vulgaris gibi otoimmün hastalıklar, gecikmiş tip hipersensitivite reaksiyonları (DTHR) olarak derecelendirilmektedir. 1 RA yaygın erozif sinovit ve eklem yıkımı ile karakterize otoimmün bir hastalıktır. 2 İnflamasyonlu artritik eklemler inflamatuar hücrelerin infiltrasyonu ve proliferasyonunu, proinflamatuar hücrelerin artmış ekspresyonunu, pannus oluşumuna, kıkırdağa ve kemik yıkımına yol açtığını göstermektedir. Matriks metalloproteinazlar (MMP&#39;ler) ile kollajen gibi ekstraselüler matriks moleküllerinin bölünmesi, doku dönüştürme ve anjiyogenez için gereklidir ve doku parçalanmasına neden olur. 5 , 6 Kontak aşırı duyarlılık reaksiyonları (CHR), nötrofillerin bir araya toplanması ile karakterizedir ve oksidatif patlamaya neden olur. 7 Benzer şekilde RA, CHR&#39;deki MMP&#39;ler invol&#39;durkronik enflamasyonu oluşturmak amacıyla doku dönüşümü, hücre göçü ve anjiyogenez ved. RA araştırmak için, glukoz-6-fosfat izomeraz (GPI) Serumda enjeksiyon fare modeli kullanılmıştır. GPI karşı antikorlar ihtiva eden transgenik K / BxN farelerden 8 serum, romatizmal iltihabı, GPI-serumu enjekte edildikten sonra 6. günde şişme ayak bileği, maksimum 24 saat (1.1) içinde gelişmeye başlayan sonra saf BALB / c farelerine enjekte edildi. Kronik CHR analiz etmek için, C57BL / 6 fareleri karın trinitrochlorobenzene (TNCB) ile duyarlı hale getirildi. sağ kulak hassasiyeti 1 hafta sonra başlayarak 5 kata kadar meydan (aynı zamanda 1.1 ve 1.2). Invaziv olmayan küçük hayvan OI esas olarak klinik öncesi araştırmalarda kullanılır fluorescent- chemiluminescent- ve biyolojik olarak ışık veren sinyallerin, in vivo araştırma dayanan bir tekniktir. alınan yarı nicel veriler Molec yönelik anlayışıSağlıklı ve deneysel hayvan modellerinin organ ve dokularındaki ular mekanizmalarını ve uzunlamasına takip ölçümlerini ( örn . , In vivo terapötik yanıt profillerini değerlendirmek için) sağlar. Uzunlamasına çalışmaların büyük bir avantajı, hayvan sayılarının azaltılmasıdır; çünkü aynı hayvanlar, zaman noktası başına farklı fareler kullanmak yerine, birkaç zaman noktasında yapılan takip çalışmalarında ölçülebilir. OI&#39;nın çözümü, deney hayvanlarında organların ve hatta daha küçük doku yapılarının ayrıntılı fonksiyonel görüntülemesine olanak tanır. Dar transmisyon spektrumu, ışık geçirmez bir &quot;karanlık kutu&quot; ile dağınık ışığa karşı koruma ve -70 ° C&#39;ye kadar birçok cihazda soğutulan hassas bir şarj kuplajlı cihaz (CCD) kamera ile özel uyarma ve emisyon filtreleri kullanımı , Floresans sinyallerinin son derece spesifik ve hassas ölçümlerini sağlar. Uyarıcı ile floresan ajanlar kullanarak - vekızıl ötesine yakın fluoresans penceresinde emisyon spektrumu (650-950 nm), bir sinyal-gürültü oranı önemli ölçüde geliştirilebilir. yakın kızılötesi fluoresans pencere hemoglobin ve su ile sinyalin nispeten düşük bir emme yanı sıra düşük bir arkaplan otomatik floresans ile karakterize edilir. 9 Bu küçük hayvan dokusu içinde yukarı 2 cm bir penetrasyon derinliğine sağlar. OI-sondalar ile doğrudan (bir floresan etiketli antikor ile) bir hedef adres ya da (proteazlar ile), hedef doku içinde aktif hale getirilebilir. Aktive OI problar bağlı başka bir etki, molekül içindeki uyarım enerji aktaran bir söndürme kısım, Förster rezonans enerji transferi (FRET) kendi inaktive edilmiş biçimde optik olarak sessizdir. boya (örneğin, bir proteaz tarafından) ile bölünmesi durumunda enerji artık molekül içinde aktarılır ve bir flüoresan sinyal OI ile tespit edilebilir. Bu yüksek specificit ile OI sondaları tasarlanmasını sağlayanFarklı biyolojik süreçler ve mükemmel sinyal / gürültü oranları için. Aşağıdaki protokol, in vivo MMP-2, -3, -9 ve -13 aktivitesini ve inflamasyonun iki deneysel modelini (RA, CHR) görüntülemeye yönelik bir Aktive Edilebilir OI probu kullanarak hayvanların hazırlanmasını, OI ölçümlerini detaylı olarak açıklamaktadır.

<table><tbody><tr><td>Cornergel</td><td>Gerhard Mann GmbH</td><td>1224635</td><td>ophthalmic ointment&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Forene</td><td>Abbott GmbH</td><td>4831850</td><td>isoflurane</td></tr><tr><td>U40 insulin syringe</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>324876</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Sintetica</td><td>6093089</td><td></td></tr><tr><td>High-Med-PE 0.28 x 0.61 mm</td><td>Reichelt Chemietechnik GmbH+Co</td><td>28460</td><td>polyethylene tubing, inner diameter 0.28 mm, outer diameter 0.61&amp;nbsp;mm&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>BD Regular Bevel Needles, 30 G</td><td>Becton Dickinson &amp;amp; Co. Ltd.</td><td>305106</td><td>30 G injection cannula</td></tr><tr><td>RTA-0011 isoflurane vaporizer</td><td>Vetland Medical Sales and Services LLC</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Artagain drawing paper</td><td>Strathmore Artist Paper</td><td>446-8</td><td>coal black</td></tr><tr><td>IVIS Spectrum</td><td>Perkin Elmer</td><td>124262</td><td>Optical imaging system</td></tr><tr><td>BD Regular Bevel Needles, 25 G</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>305122</td><td></td></tr><tr><td>2-Chloro-1,3,5-trinitrobenzene</td><td>Sigma Aldrich GmbH</td><td>7987456F</td><td>TNCB</td></tr><tr><td>MMPSense 680</td><td>Perkin Elmer&amp;nbsp;</td><td>NEV10126</td><td>fluorescent imaging dye</td></tr><tr><td>Oditest&amp;nbsp;</td><td>Koreplin GmbH</td><td>C1X018</td><td>mechanical measurment</td></tr><tr><td>Miglyol 812</td><td>SASOL</td><td>-</td><td>Oil</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;BALB/C, C57BL/6</td><td>Charles River Laboratories&amp;nbsp;</td><td>-</td><td>Mice used for experiements</td></tr><tr><td>PBS</td><td>Sigma Aldrich GmbH</td><td></td><td>For dilution of the RA serum&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Pipette (100 &amp;micro;L)</td><td>Eppendorf&amp;nbsp;</td><td></td><td>Used for TNCB application&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>shaver&amp;nbsp;</td><td>Wahl&amp;nbsp;</td><td>9962</td><td>Animal hair trimmer</td></tr><tr><td>Living Image&amp;nbsp;</td><td>Perkin Elmer&amp;nbsp;</td><td></td><td>Imaging software to measure OI</td></tr></tbody></table>

non-invasive in vivo fluorescence optical imaging of inflammatory mmp activity using an activatable fluorescent imaging agent

Bu çalışma, enflamasyon, iki farklı fare modellerinde, görüntüleme matriks metalloproteinaz (MMP) bir aktive flüoresan sonda ile -Aktiflik yoluyla in vivo olarak floresans optik görüntüleme (Ol) için invazif olmayan bir yöntem açıklanmaktadır: romatoid artrit (RA), ve bir kayıt hipersensitivite reaksiyonu (CHR) modeli. yakın kızılötesi (NIR) penceresinde bir dalga boyuna sahip ışık (650-950 nm) 650 nm&#39;nin altında kıyasla daha derin bir doku penetrasyonu ve en az bir sinyal emilimini sağlar. floresan OI kullanılarak en önemli avantajlardan biri, ucuz, hızlı ve farklı hayvan modellerinde uygulanması kolay olmasıdır. Aktive floresan probları inaktive eyalette optik sessiz, ancak bir proteaz tarafından aktive edildiği zaman, son derece flüoresan hale gelir. Aktif MMP&#39;ler doku tahribatına yol açan ve RA ve CHR olarak gecikmeli tipte aşırı duyarlılık reaksiyonları (DTHRs) hastalık ilerlemesinde önemli bir rol oynar. Ayrıca, MMPler olanKıkırdak ve kemik bozulması için anahtar proteazlar ve pro-inflamatuar sitokinlere yanıt olarak makrofajlar, fibroblastlar ve kondrositler tarafından indüklenir. Burada, MMP-2, -3, -9 ve -13 gibi anahtar MMP&#39;ler tarafından aktive edilen bir prob kullanıyor ve RA ve kontrol farelerinde, hastalık indüksiyondan 6 gün sonra da MMP aktivitesinin yakın kızılötesi floresan OI için bir görüntüleme protokolü tanımlıyoruz Sağlıklı kulaklara kıyasla sağ kulakta akut (1x meydan okuma) ve kronik (5x meydan okuma) CHR bulunan farelerde olduğu gibi.

Sığır BALB / c farelerinde romatizmal artrit (RA) indüklemek için hayvanlar 0 günde GPI&#39;ye karşı oto-antikorlar (1x PBS ile 1: 1 seyreltme) ile ip enjekte edildi. Bu GPI serumunda indüklenen maksimum iltihaplanma (ayak bileği şişmesi) RA modeli enjeksiyon sonrası 6. günde 11 . Bu nedenle, aktive edilebilir OI boya 2 nmol hazırlandı ve 5. günde artritik farelerin ve sağlıklı kontrol hayvanlarının kuyruk damarına iv enjek...

Watch this Scientific Journal Video about Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent at JoVE.com

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

Bu yazıda, iltihaplanmanın iki farklı deneysel modelindeki temel matris metalloproteinazların in vivo aktivitesini görselleştirmek için aktive edilebilir bir optik görüntüleme probu kullanılarak floresan görüntülemenin uygulanmasını açıklanmaktadır.

Non-invaziv<emIn vivo</em&gt; Aktive Edilebilir Floresan Görüntüleme Ajanını Kullanan İnflamatuvar MMP Aktivitesinin Flüoresan Optik Görüntülemesi

This paper describes a non-invasive method for imaging matrix metalloproteinases (MMP)-activity by an activatable fluorescent probe, via in vivo ...

non-invasive-vivo-fluorescence-optical-imaging-inflammatory-mmp

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

8.7K Görüntüleme.  Eberhard Karls University of Tübingen.  Bu yazıda, iltihaplanmanın iki farklı deneysel modelindeki temel matris metalloproteinazların in vivo aktivitesini görselleştirmek için aktive edilebilir bir optik görüntüleme probu kullanılarak floresan görüntülemenin uygulanmasını açıklanmaktadır. 

Video: Non-invasive In Vivo Fluorescence Optical Imaging of Inflammatory MMP Activity Using an Activatable Fluorescent Imaging Agent

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading to an accumulation of lipid-laden intra-luminal plaque, smooth muscle cell proliferation and progressive narrowing of the vessel lumen. The formation of such vulnerable plaques prone to rupture underlies the majority of cases of acute myocardial infarction. The complex molecular and cellular inflammatory cascade is orchestrated by the recruitment of T lymphocytes and macrophages and their paracrine effects on endothelial and smooth muscle cells.1
Molecular imaging in atherosclerosis has evolved into an important clinical and research tool that allows in vivo visualization of inflammation and other biological processes. Several recent examples demonstrate the ability to detect high-risk plaques in patients, and assess the effects of pharmacotherapeutics in atherosclerosis.4 While a number of molecular imaging approaches (in particular MRI and PET) can image biological aspects of large vessels such as the carotid arteries, scant options exist for imaging of coronary arteries.2 The advent of high-resolution optical imaging strategies, in particular near-infrared fluorescence (NIRF), coupled with activatable fluorescent probes, have enhanced sensitivity and led to the development of new intravascular strategies to improve biological imaging of human coronary atherosclerosis.
Near infrared fluorescence (NIRF) molecular imaging utilizes excitation light with a defined band width (650-900 nm) as a source of photons that, when delivered to an optical contrast agent or fluorescent probe, emits fluorescence in the NIR window that can be detected using an appropriate emission filter and a high sensitivity charge-coupled camera. As opposed to visible light, NIR light penetrates deeply into tissue, is markedly less attenuated by endogenous photon absorbers such as hemoglobin, lipid and water, and enables high target-to-background ratios due to reduced autofluorescence in the NIR window. Imaging within the NIR 'window' can substantially improve the potential for in vivo imaging.2,5
Inflammatory cysteine proteases have been well studied using activatable NIRF probes10, and play important roles in atherogenesis. Via degradation of the extracellular matrix, cysteine proteases contribute importantly to the progression and complications of atherosclerosis8. In particular, the cysteine protease, cathepsin B, is highly expressed and colocalizes with macrophages in experimental murine, rabbit, and human atheromata.3,6,7 In addition, cathepsin B activity in plaques can be sensed in vivo utilizing a previously described 1-D intravascular near-infrared fluorescence technology6, in conjunction with an injectable nanosensor agent that consists of a poly-lysine polymer backbone derivatized with multiple NIR fluorochromes (VM110/Prosense750, ex/em 750/780nm, VisEn Medical, Woburn, MA) that results in strong intramolecular quenching at baseline.10 Following targeted enzymatic cleavage by cysteine proteases such as cathepsin B (known to colocalize with plaque macrophages), the fluorochromes separate, resulting in substantial amplification of the NIRF signal. Intravascular detection of NIR fluorescence signal by the utilized novel 2D intravascular NIRF catheter now enables high-resolution, geometrically accurate in vivo detection of cathepsin B activity in inflamed plaque.
In vivo molecular imaging of atherosclerosis using catheter-based 2D NIRF imaging, as opposed to a prior 1-D spectroscopic approach,6 is a novel and promising tool that utilizes augmented protease activity in macrophage-rich plaque to detect vascular inflammation.11,12 The following research protocol describes the use of an intravascular 2-dimensional NIRF catheter to image and characterize plaque structure utilizing key aspects of plaque biology. It is a translatable platform that when integrated with existing clinical imaging technologies including angiography and intravascular ultrasound (IVUS), offers a unique and novel integrated multimodal molecular imaging technique that distinguishes inflammatory atheromata, and allows detection of intravascular NIRF signals in human-sized coronary arteries.

In vivo Near Infrared Fluorescence NIRF Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

We detail a new near-infrared fluorescence (NIRF) catheter for 2-dimensional intravascular molecular imaging of plaque biology in vivo. The NIRF catheter can visualize key biological processes such as inflammation by reporting on the presence of plaque-avid activatable and targeted NIR fluorochromes. The catheter utilizes clinical engineering and power requirements and is targeted for application in human coronary arteries. The following research study describes a multimodal imaging strategy that utilizes a novel in vivo intravascular NIRF catheter to image and quantify inflammatory plaque in proteolytically active inflamed rabbit atheromata.

İnflamatuar Plak Kızılötesi Floresans (NIRF) İntravasküler Moleküler Görüntüleme, Multimodal Yaklaşım civarında in vivo Ateroskleroz Görüntüleme

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading ...

Tıp

Long-term Intravital Immunofluorescence Imaging of Tissue Matrix Components with Epifluorescence and Two-photon Microscopy

Besides being a physical scaffold to maintain tissue morphology, the extracellular matrix (ECM) is actively involved in regulating cell and tissue function during development and organ homeostasis. It does so by acting via biochemical, biomechanical, and biophysical signaling pathways, such as through the release of bioactive ECM protein fragments, regulating tissue tension, and providing pathways for cell migration. The extracellular matrix of the tumor microenvironment undergoes substantial remodeling, characterized by the degradation, deposition and organization of fibrillar and non-fibrillar matrix proteins. Stromal stiffening of the tumor microenvironment can promote tumor growth and invasion, and cause remodeling of blood and lymphatic vessels. Live imaging of matrix proteins, however, to this point is limited to fibrillar collagens that can be detected by second harmonic generation using multi-photon microscopy, leaving the majority of matrix components largely invisible. Here we describe procedures for tumor inoculation in the thin dorsal ear skin, immunolabeling of extracellular matrix proteins and intravital imaging of the exposed tissue in live mice using epifluorescence and two-photon microscopy. Our intravital imaging method allows for the direct detection of both fibrillar and non-fibrillar matrix proteins in the context of a growing dermal tumor. We show examples of vessel remodeling caused by local matrix contraction. We also found that fibrillar matrix of the tumor detected with the second harmonic generation is spatially distinct from newly deposited matrix components such as tenascin C. We also showed long-term (12 hours) imaging of T-cell interaction with tumor cells and tumor cells migration along the collagen IV of basement membrane. Taken together, this method uniquely allows for the simultaneous detection of tumor cells, their physical microenvironment and the endogenous tissue immune response over time, which may provide important insights into the mechanisms underlying tumor progression and ultimate success or resistance to therapy.

The extracellular matrix undergoes substantial remodeling during wound healing, inflammation and tumorigenesis. We present a novel intravital immunofluorescence microscopy approach to visualize the dynamics of fibrillar as well as mesh-like matrix components with high spatial and temporal resolution using epifluorescence or two-photon microscopy.

Epifluoresan ile Doku Matrix Bileşenler ve İki foton Mikroskopi uzun vadeli Intravital İmmünofloresan Görüntüleme

Besides being a physical scaffold to maintain tissue morphology, the extracellular matrix (ECM) is actively involved in regulating cell and tissue ...

Biyomühendislik

In vivo Imaging Method to Distinguish Acute and Chronic Inflammation

Inflammation is a fundamental aspect of many human diseases. In this video report, we demonstrate non-invasive bioluminescence imaging techniques that distinguish acute and chronic inflammation in mouse models. With tissue damage or pathogen invasion, neutrophils are the first line of defense, playing a major role in mediating the acute inflammatory response. As the inflammatory reaction progresses, circulating monocytes gradually migrate into the site of injury and differentiate into mature macrophages, which mediate chronic inflammation and promote tissue repair by removing tissue debris and producing anti-inflammatory cytokines. Intraperitoneal injection of luminol (5-amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione, sodium salt) enables detection of acute inflammation largely mediated by tissue-infiltrating neutrophils. Luminol specifically reacts with the superoxide generated within the phagosomes of neutrophils since bioluminescence results from a myeloperoxidase (MPO) mediated reaction. Lucigenin (bis-N-methylacridinium nitrate) also reacts with superoxide in order to generate bioluminescence. However, lucigenin bioluminescence is independent of MPO and it solely relies on phagocyte NADPH oxidase (Phox) in macrophages during chronic inflammation. Together, luminol and lucigenin allow non-invasive visualization and longitudinal assessment of different phagocyte populations across both acute and chronic inflammatory phases. Given the important role of inflammation in a variety of human diseases, we believe this non-invasive imaging method can help investigate the differential roles of neutrophils and macrophages in a variety of pathological conditions.

In vivo Imaging Method to Distinguish Acute and Chronic Inflammation

We describe a non-invasive imaging method for distinguishing inflammatory stages. Systemic delivery of luminol reveals areas of acute inflammation dependent upon MPO activity in neutrophils. In contrast, injection of lucigenin allows for visualization of chronic inflammation dependent upon Phox activity in macrophages.

In vivo Görüntüleme Yöntemi Akut ve Kronik İltihap ayırt

Inflammation is a fundamental aspect of many human diseases. In this video report, we demonstrate non-invasive bioluminescence imaging techniques that ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite fluorescent in situ elements through the optical fibers, and then record some of the emitted photons, via the same optical fibers. The light source is a laser that sends the exciting light through an element within the fiber bundle and as it scans over the sample, recreates an image pixel by pixel. As this scan is very fast, by combining it with dedicated image processing software, images in real time with a frequency of 12 frames/sec can be obtained.
We developed a technique to quantitatively characterize capillary morphology and function, using a confocal fluorescence videomicroscopy device. The first step in our experiment was to record 5 sec movies in the four quadrants of the tumor to visualize the capillary network. All movies were processed using software (ImageCell, Mauna Kea Technology, Paris France) that performs an automated segmentation of vessels around a chosen diameter (10 &mu;m in our case). Thus, we could quantify the 'functional capillary density', which is the ratio between the total vessel area and the total area of the image. This parameter was a surrogate marker for microvascular density, usually measured using pathology tools.
The second step was to record movies of the tumor over 20 min to quantify leakage of the macromolecular contrast agent through the capillary wall into the interstitium. By measuring the ratio of signal intensity in the interstitium over that in the vessels, an 'index leakage' was obtained, acting as a surrogate marker for capillary permeability.

In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy

In this paper, we present a method to analyze tumor microvessels in vivo using dynamic contrast-enhanced fluorescence videomicroscopy. Two quantitative parameters were acquired: functional capillary density reflecting the vascularity of the tumor, and index leakage reflecting the leakiness of the endothelial wall.

Flüoresans Konfokal videomikroskopi kullanılarak tümör Angiogenesis İn vivo

Fibered confocal fluorescence in vivo imaging with a fiber optic bundle uses the same principle as fluorescent confocal microscopy. It can excite ...

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

Optical imaging offers a wide range of diagnostic modalities and has attracted a lot of interest as a tool for biomedical imaging. Despite the enormous number of imaging techniques currently available and the progress in instrumentation, there is still a need for highly sensitive probes that are suitable for in vivo imaging. One typical problem of available preclinical fluorescent probes is their rapid clearance in vivo, which reduces their imaging sensitivity. To circumvent rapid clearance, increase number of dye molecules at the target site, and thereby reduce background autofluorescence, encapsulation of the near-infrared fluorescent dye, DY-676-COOH in liposomes and verification of its potential for in vivo imaging of inflammation was done. DY-676 is known for its ability to self-quench at high concentrations. We first determined the concentration suitable for self-quenching, and then encapsulated this quenching concentration into the aqueous interior of PEGylated liposomes. To substantiate the quenching and activation potential of the liposomes we use a harsh freezing method which leads to damage of liposomal membranes without affecting the encapsulated dye. The liposomes characterized by a high level of fluorescence quenching were termed Lip-Q. We show by experiments with different cell lines that uptake of Lip-Q is predominantly by phagocytosis which in turn enabled the characterization of its potential as a tool for in vivo imaging of inflammation in mice models. Furthermore, we use a zymosan-induced edema model in mice to substantiate the potential of Lip-Q in optical imaging of inflammation in vivo. Considering possible uptake due to inflammation-induced enhanced permeability and retention (EPR) effect, an always-on liposome formulation with low, non-quenched concentration of DY-676-COOH (termed Lip-dQ) and the free DY-676-COOH were compared with Lip-Q in animal trials.

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

The use of fluorophores for in vivo imaging can be greatly limited by opsonization, rapid clearance, low detection sensitivity and cytotoxic effects on the host. Encapsulation of fluorophores in liposomes by film hydration and extrusion leads to fluorescence quenching and protection which enables in vivo imaging with high detection sensitivity.

Aracı Olarak bir lipozomal-kapsüllü Yakın-Kızılötesi floroforun Floresan-söndürme<em&gt; İn Vivo</em&gt; Optik Görüntüleme

Optical imaging offers a wide range of diagnostic modalities and has attracted a lot of interest as a tool for biomedical imaging. Despite the enormous ...

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent marker. Mouse models (brain tumor and arthritis) were used to evaluate the usefulness of this method. Saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles tagged with CellVue Maroon (CVM) fluorophore were administered intravenously. Animals were then placed in the rotational holder (MARS) of the in vivo imaging system. Images were acquired in 10&#176; steps over 380&#176;. A rectangular&#160;region of interest (ROI) was placed across the full image width at the model disease site. Within the ROI, and for every image, mean fluorescence intensity was computed after background subtraction. In the mouse models studied, the labeled nanovesicles were taken up in both the orthotopic and transgenic brain tumors, and in the arthritic sites (toes and ankles). Curve analysis of the multi angle image ROIs determined the angle with the highest signal. Thus, the optimal angle for imaging each disease site was characterized. The MAROI method applied to imaging of fluorescent compounds is a noninvasive, economical, and precise tool for in vivo quantitative analysis of the disease states in the described mouse models.

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo quantitation of a fluorescent marker delivered by saposin C (SapC)-dioleoylphosphatidylserine (DOPS) nanovesicles. Employing mouse models of cancer and arthritis, we demonstrate how the MAROI signal curve analysis can be used for the precise mapping and biological characterization of disease processes.

Floresan SapC-DOPS Nanovesicles kullanma Beyin Tümörleri ve Artrit Vivo Optik Görüntüleme

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent ...

In Vivo Two-Color 2-Photon Imaging of Genetically-Tagged Reporter Cells in the Skin

Fibroblasts are mesenchymal cells that change their morphology upon activation, ultimately influencing the microenvironment of the tissue they are located in. Although traditional imaging techniques are useful in identifying protein interactions and morphology in fixed tissue, they are not able to give insight as to how quickly cells are able to bind and uptake proteins, and once activated how their morphology changes in vivo. In the present study, we ask 2 major questions: 1) what is the time-course of fibroblast activation via toll-like receptor-4 (TLR4) and lipopolysaccharide (LPS) interaction and 2) how do these cells behave once activated? Using 2-photon imaging, we have developed a novel technique to assess the ability of LPS-FITC to bind to its cognate receptor, TLR4, expressed on peripheral fibroblasts in the genetic reporter mouse line; FSP1cre; tdTomatolox-stop-lox&#160;in vivo. This unique approach allows researchers to create in-depth, time-lapse videos and/or pictures of proteins interacting with live cells that allows one to have an increased level of granularity in understanding how proteins can alter cellular behavior.

Morphological changes occur in immune responsive fibroblast cells following activation and promote alterations in cellular recruitment. Utilizing 2-photon imaging in conjunction with a genetically engineered Fibroblast-specific protein 1 (FSP1)-cre; tdTomato floxed-stop-floxed (TB/TB) mouse line and green fluorescently tagged lipopolysaccharide-FITC, we can illustrate highly specific uptake of lipopolysaccharide in dermal fibroblasts and morphological changes in vivo.

İn vivo Iki renkli 2-foton görüntüleme genetiği etiketlenmiş Reporter hücrelerinin cilt içinde

Fibroblasts are mesenchymal cells that change their morphology upon activation, ultimately influencing the microenvironment of the tissue they are located ...

Bioluminescence and Near-infrared Imaging of Optic Neuritis and Brain Inflammation in the EAE Model of Multiple Sclerosis in Mice

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing motor function deficits are basic readouts of the immune-mediated inflammation of the spinal cord. However, scores and body weight do not allow for an in vivo assessment of brain inflammation and optic neuritis. The latter is an early and frequent manifestation in about 2/3 of MS patients. Here, we show methods for bioluminescence and near-infrared live imaging to assess EAE evoked optic neuritis, brain inflammation, and blood-brain barrier (BBB) disruption in living mice using an in vivo imaging system. A bioluminescent substrate activated by oxidases primarily showed optic neuritis. The signal was specific and allowed the visualization of medication effects and disease time courses, which paralleled the clinical scores. Pegylated fluorescent nanoparticles that remained within the vasculature for extended periods of time were used to assess the BBB integrity. Near-infrared imaging revealed a BBB leak at the peak of the disease. The signal was the strongest around the eyes. A near-infrared substrate for matrix metalloproteinases was used to assess EAE-evoked inflammation. Auto-fluorescence interfered with the signal, requiring spectral unmixing for quantification. Overall, bioluminescence imaging was a reliable method to assess EAE-associated optic neuritis and medication effects and was superior to the near-infrared techniques in terms of signal specificity, robustness, ease of quantification, and cost.

We show a technique for in vivo live bioluminescence and near-infrared imaging of optic neuritis and encephalitis in the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model for multiple sclerosis in SJL/J mice.

Farelerde Multipl Skleroz EAE Modeli Optik Nörit ve Beyin Enflamasyon Biyoparlaklık ve Yakın-Kızılötesi Görüntüleme

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing ...

Fluorescence-mediated Tomography for the Detection and Quantification of Macrophage-related Murine Intestinal Inflammation

Murine models of disease are indispensable to scientific research. However, many diagnostic tools such as endoscopy or tomographic imaging are not routinely employed in animal models. Conventional experimental readouts often rely on post mortem and ex vivo analyses, which prevent intra-individual follow-up examinations and increase the number of study animals needed. Fluorescence-mediated tomography enables the non-invasive, repetitive, quantitative, three-dimensional assessment of fluorescent probes. It is highly sensitive and permits the use of molecular makers, which allows for the specific detection and characterization of distinct molecular targets. In particular, targeted probes represent an innovative tool for analyzing gene activation and protein expression in inflammation, autoimmune disease, infection, vascular disease, cell migration, tumorigenesis, etc. In this article, we provide step-by-step instructions on this sophisticated imaging technology for the in vivo detection and characterization of inflammation (i.e., F4/80-positive macrophage infiltration) in a widely used murine model of intestinal inflammation. This technique might also be used in other research areas, such as immune cell or stem cell tracking.

Target-specific probes represent an innovative tool for analyzing molecular mechanisms, such as protein expression in various types of disease (e.g., inflammation, infection, and tumorigenesis). In this study, we describe a quantitative three-dimensional tomographic assessment of intestinal macrophage infiltration in a murine model of colitis using F4/80-specific fluorescence-mediated tomography.

Floresan-aracılı tomografi algılama ve fare bağırsak iltihabı makrofaj ile ilgili miktar

Murine models of disease are indispensable to scientific research. However, many diagnostic tools such as endoscopy or tomographic imaging are not ...

Non-İnvaziv ACL Yaralanması ve Cerrahisinin Farelerde Proteaz Aktivitesi Üzerine Etkisi

Non-Invasive Compression-Induced Anterior Cruciate Ligament (ACL) Injury and In Vivo Imaging of Protease Activity in Mice

Traumatic joint injuries such as anterior cruciate ligament (ACL) rupture or meniscus tears commonly lead to post-traumatic osteoarthritis (PTOA) within 10-20 years following injury. Understanding the early biological processes initiated by joint injuries (e.g., inflammation, matrix metalloproteinases (MMPs), cathepsin proteases, bone resorption) is crucial for understanding the etiology of PTOA. However, there are few options for in vivo measurement of these biological processes, and the early biological responses may be confounded if invasive surgical techniques or injections are used to initiate OA. In our studies of PTOA, we have used commercially available near-infrared protease activatable probes combined with fluorescence reflectance imaging (FRI) to quantify protease activity in vivo following non-invasive compression-induced ACL injury in mice. This non-invasive ACL injury method closely recapitulates clinically relevant injury conditions and is completely aseptic since it does not involve disrupting the skin or the joint capsule. The combination of these injury and imaging methods allows us to study the time course of protease activity at multiple time points following a traumatic joint injury.

Yazar Spotlight: Osteoartrit İlerlemesi için ÖÇB Yaralanmalarının Erken Olaylarının ve Uzun Vadeli Etkilerinin Araştırılması

Non-invasive ACL injury is a reliable and clinically relevant method for initiating post-traumatic osteoarthritis (PTOA) in mice. This injury method also allows for in vivo quantification of protease activity in the joint at early time points post-injury using protease-activatable near infrared probes and fluorescence reflectance imaging.

Non-İnvaziv Kompresyona Bağlı Ön Çapraz Bağ (ACL) Yaralanması ve Farelerde Proteaz Aktivitesinin İn vivo Görüntülenmesi

Traumatic joint injuries such as anterior cruciate ligament (ACL) rupture or meniscus tears commonly lead to post-traumatic osteoarthritis (PTOA) within ...

Non-invaziv

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler