監測原位移植模型的動態是否困難? 沒關係,活體成像技術會有所幫助!

Mondo 社會 更新 2024-01-29

與傳統的分批屠宰動物獲取實驗資料的方法相比,活體成像技術利用細胞和分子水平的定性和定量研究進行觀察記錄在構建原位腫瘤發生CDX模型的過程中,更容易跟蹤疾病進展和腫瘤轉移,使腫瘤模型的動態監測不再像過去那樣侷限。

Cyagen已成功將200多種人類細胞系移植到免疫缺陷小鼠身上在原位移植方面,已有肺癌、結腸癌、肝癌等多種癌症型別的成功案例。 它可以在PE Lumina III等高靈敏度裝置的支援下進行,用於小動物的活體成像CAR-T等細胞**藥效學實驗,以及螢光奈米藥物原位腫瘤模型生長和體內分布的檢測等。

關於活體成像技術

常用:用於腫瘤活體成像的光學標記方法包括:

利用螢火蟲螢光素酶)或螢光蛋白作為報告基因通過轉基因技術在體外標記腫瘤細胞,直接觀察腫瘤的發生和變化,或標記特定基因,研究腫瘤相關基因在腫瘤發生發展中的作用;

2. 通過外源性注射功能性螢光探針觀察腫瘤發展過程中的分子事件,進而反映腫瘤的發展和變化。

腫瘤研究中的活體成像

從巨集觀上看,小動物活體光學成像技術在腫瘤研究中的應用主要集中在:1.長期監測腫瘤生長和轉移; 2、抗腫瘤藥物研發; 3.癌症分子機制研究。

除藥效學外,該技術也被廣泛使用藥物在體內的靶向、分布和代謝研究。這類應用以藥物為直接觀察物件,通常使用螢光探針直接標記藥物本身,並通過跟蹤螢光訊號來反映藥物在體內的分布。 例如,在研究抗體或多肽藥物是否能有效靶向腫瘤時,可以使用螢光染料通過化學鍵結合來標記靶抗體或多肽,並利用活體光學成像來觀察上述標記物體的腫瘤靶向性。

目前,使用體內螢光成像技術對藥物分布的觀察主要侷限於成對生物大分子藥物研究,天然或化學小分子藥物的分布和代謝研究主要依靠:放射性核素標記成像(PET 或 SPECT)。究其原因,用相對大分子量的螢光染料標記小分子藥物會影響小分子藥物在體內的分布和代謝,因此體內螢光成像技術無法應用於此類研究。

體外和體外生物發光實驗梳理

通常用於小動物活體成像的兩種技術是:生物發光和螢光,其中,生物發光是用螢光素酶基因標記細胞或DNA,並利用其產生的蛋白酶與相應的底物螢光素反應產生光訊號。

體外生物發光

生物發光測試用螢光素試劑的製備:D-螢光素鈉鹽,製備為100mm儲備溶液(200mg,濃度為30mg ml),也可以根據測試所需的量進行配置。 將D-Lucirerin溶解在預熱的組織培養基中,以製備濃度為150ml的工作溶液。 用組織培養基以1:200稀釋儲備溶液,製備工作溶液(終濃度150g ml)。

取出培養細胞的培養基。 計數細胞並將細胞濃度調節至100,000個細胞ml(10,000個細胞為100l)。 在進行影象分析之前,在細胞培養板中加入1種螢光素工作溶液,並進行影象分析。

小貼士:在成像前,在 37 點短暫孵育細胞可增強訊號。

體內生物發光

生物發光測試用螢光素試劑的製備:用無菌PBS製備D-螢光素鉀鹽的工作溶液(15mg ml),0.2um濾膜過濾殺菌。 在10ul g的劑量下,給予150 mg kg螢光素工作溶液(例如,向10 g 小鼠注射100 l工作溶液,15mg螢光素),腹膜內注射螢光素10-15分鐘,然後成像。

腹腔注射:用左手握住動物,腹部朝上,將動物的頭骨(頭部)端朝下。 輕輕搖晃滑鼠2-3次,使腸道中未消化的食物向下移動,在腹部下部形成乙個空腔。 注射部位用75%乙醇滅菌。 右手握住注射器並將其插入小鼠腹部,注射部位位於小鼠後肢根部線的兩側1在5cm處,以45度左右的速度慢慢插入針頭,針頭的深度小於1cm,針頭插入的感覺是區域性**凹陷的消失和掉入虛空的感覺。

小鼠活體成像實驗要點

對於毛茸茸的小鼠,建議在成像實驗前一天進行脫毛,以儘量減少背景螢光和毛髮的其他干擾。 小鼠毛髮的背景螢光在短波長激發光下尤為顯著,如圖1所示,兩隻ICR小鼠(白毛),左剃光右剃光,在465nm光激發下可以清楚地看到毛髮的背景螢光。 一般建議使用剃鬚刀,因為脫毛膏中含有一些芳香成分,可能會帶來背景螢光; 而脫毛膏、硫化鈉等化學藥劑可能會對小鼠造成灼傷**,傷口有時伴有強烈的背景螢光。

建議小鼠在成像前用浸泡在溫水中的紗布擦拭嘴巴、鼻子、爪子和排尿,因為這些區域通常帶有不需要的背景螢光。在螢光光譜分離中,有時訊號微弱且難以識別,實驗設計可如圖2所示進行,即對照組小鼠、受體小鼠和陽性染料對照。

活體成像雜訊問題

樣品上的背景光

即包含在材料中磷光發光問題材料這些包括塑料、顏料、有機物、塑料繩和一些塑料容器; 一些汙染物,包括動物的尿液,也可能是磷光的來源。

來自樣品的背景光

樣品的自然排放,這不是要檢測樣品的訊號。 磷光可能出現在細胞培養基中(使用前用成像掃瞄材料以識別和排除有問題的材料),並且這種自發光的光始終存在於活體動物中(自發生物發光),並且存在於體內生物發光成像的主要檢測區域。 大多數動物表現出低水平的自發生物發光,這通常只有在以高靈敏度檢測微弱訊號時才有問題。

背景的近似值(通過測試類似的對照動物或從測試小鼠的非檢測區域獲得)可以從ROI測定中去除。

對於體內應用,波長範圍最好在600nm以上,600nm以下的光容易被動物組織吸收,這將影響光穿透的深度,例如,幾公釐深度的螢光團可能不會被激發。 此外,在600nm波長以下,組織的自發螢光會增加。

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