הצהרת אתיקה: כל הניסויים אושרו על ידי ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים. טיפול בבעלי חיים היה בהתאם להנחיות מוסדיות. עכברי ICR נקבה (7-8 שבועות; 25 - 30 גר &#39;) שוכנו בממוזג, מתקני בעלי חיים אור מבוקר של הפקולטה לרפואה ע&quot;ש סאקלר באוניברסיטת תל-אביב. בטווח, חיות היו מורדמים עם מנת יתר של חומרי הרדמה. 1. Fibred Confocal מיקרוסקופ פלואורסצנטי כיול (FCFM) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפעיל את המכשיר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את microprobe (mini0 / 30). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכייל את המכשיר בהתאם להוראות יצרן. </li></ol> 2. עכברים הכנת הדמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים על ידי הזרקה תת עורית של שני Ketaset (100 מ&quot;ג / קילוגרם) וXYL-M2 (6 מ&quot;ג / קילוגרם). לאשר הרדמה תקינה על ידי חוסר תגובה לבוהן קמצוץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך את העור מתחת למפשעה כדי<html> לחשוף את כלי דם הירך. שמור את אתר החתך לח עם מי מלח הבא חתך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים את הזנב על ידי שימוש בשקית (או כפפה) מלאים במים חמים (לא חם מדי לגעת) למשך כ -30 שניות. הכן (IV) מחלף תוך ורידי לממשל של dextran FITC (חומר ניגוד) ושל שני מלוחים או סוכן כימותרפיות, על ידי החדרת מחט (30 G, 1/2 אינץ &#39;) לוריד הזנב והצמדת מזרק 1 מ&quot;ל לזה . להבטיח את הווריד פתוח על ידי הזרקת תמיסת מלח. הערה: ממשל IV של dextran FITC (משקל מולקולרי גבוה; 100 μl; 10 מ&quot;ג / מיליליטר; 2,000 KDA) מקל לדמיין את נימי דם הירך על ידי FCFM. דוקסורוביצין (100 μl; 8 מ&quot;ג / קילוגרם, אדריאמיצין) או מלוח גם להינתן IV לוריד הזנב המחומם מראש מאוחר יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את עכבר supinely על במה קלקר. לאבטח את העכבר למשטח ולשמור על מעמדה באמצעות סרט דביק כירורגי. </li></ol>כותרת &quot;&gt; 3. הדמיה של כלי דם על ידי עצם הירך FCFM במהלך ולאחר מתן של דוקסורוביצין או מלוח הערה: מיקרוסקופ confocal fibered שימש במחקר זה מורכב משתי יחידות: (1) microprobe (mini0 / 30). (; אורך גל nm 488 LSU-488) יחידת סריקת לייזר (2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את כל זמן הקפות ניתוחים באמצעות הלייזר באורך גל nm 488 LSU. הערה: גלאי היחידה הראשיים מזהה מסוננת - הקרינה (500 650 ננומטר) הנפלטת. התמונות שנרכשו משוחזרות לאחר מכן ומוצגות בשיעור של 12 מסגרות / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נתק בקפידה את המזרק מהמחט ולצרף מזרק חדש המכיל dextran FITC. לנהל של dextran FITC (IV) 100 μl. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Shift microprobe (mini0 / 30) לשדה מתאים של תצוגה ולקבע אותו, לאחר ההתאמה לZ- הציר, על מנת לקבל את התמונה המקבילה. מחכה לסימן הראשוני לדעוך עד איתות ברורה וממוקדת הוא Visible. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקליט את זרימת דם בנקודת ההתחלה לתקופה קצרה ייצוב (~ 30 שניות). לאחר מכן חבר למחט מזרק נוסף, המכיל גם דוקסורוביצין או מלוח. IV לנהל דוקסורוביצין μl 100 או מלוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על זרימת FITC-dextran מוזרק ברציפות במשך 20 דקות. על התוכנה הקשורים FCFM, להשתמש בלחצן הקוטר על הסרגל העליון כדי למדוד את כלי הדם ולקטלג אותם כקטן (&lt;15 מיקרומטר) או גדול (&gt; 15 מיקרומטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את החיה עם מנת יתר של חומרי הרדמה. </li></ol>

<ol>
	<li>Chow, A. Y., 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=Anthracyclines+cause+endothelial+injury+in+pediatric+cancer+patients:+a+pilot+study.">Anthracyclines cause endothelial injury in pediatric cancer patients: a pilot study.</a> J Clin Oncol. 24 (6), 925-928 (2006).</li><li>Nuver, 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=Acute+chemotherapy-induced+cardiovascular+changes+in+patients+with+testicular+cancer.">Acute chemotherapy-induced cardiovascular changes in patients with testicular cancer.</a> J Clin Oncol. 23 (36), 9130-9137 (2005).</li><li>Vos, F. Y., 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=Endothelial+cell+effects+of+cytotoxics:+balance+between+desired+and+unwanted+effects.">Endothelial cell effects of cytotoxics: balance between desired and unwanted effects.</a> Cancer Treat Rev. 30 (6), 495-513 (2004).</li><li>Kerbel, R. 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='Accidental'+anti-angiogenic+drugs.+anti-oncogene+directed+signal+transduction+inhibitors+and+conventional+chemotherapeutic+agents+as+examples.Eur.">'Accidental' anti-angiogenic drugs. anti-oncogene directed signal transduction inhibitors and conventional chemotherapeutic agents as examples.Eur.</a> J Cancer. 36 (10), 1248-1257 (2000).</li><li>Soultati, A., 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=Endothelial+vascular+toxicity+from+chemotherapeutic+agents:+preclinical+evidence+and+clinical+implications.">Endothelial vascular toxicity from chemotherapeutic agents: preclinical evidence and clinical implications.</a> Cancer Treat Rev. 38 (5), 473-483 (2012).</li><li>Tempelhoff, G. F., 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=Blood+coagulation+during+adjuvant+epirubicin/cyclophosphamide+chemotherapy+in+patients+with+primary+operable+breast+cancer.">Blood coagulation during adjuvant epirubicin/cyclophosphamide chemotherapy in patients with primary operable breast cancer.</a> J Clin Oncol. 14 (9), 2560-2568 (1996).</li><li>Ben Aharon, I., 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=Doxorubicin-induced+vascular+toxicity--targeting+potential+pathways+may+reduce+procoagulant+activity.">Doxorubicin-induced vascular toxicity--targeting potential pathways may reduce procoagulant activity.</a> PLoS One. 8 (9), e7515 (2013).</li><li>Laemmel, E., 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=Fibered+confocal+fluorescence+microscopy+(Cell-viZio)+facilitates+extended+imaging+in+the+field+of+microcirculation.+A+comparison+with+intravital+microscopy.">Fibered confocal fluorescence microscopy (Cell-viZio) facilitates extended imaging in the field of microcirculation. A comparison with intravital microscopy.</a> J Vasc Res. 41 (5), 400-411 (2004).</li><li>Al-Gubory, K. H., Houdebine, 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=In+vivo+imaging+of+green+fluorescent+protein-expressing+cells+in+transgenic+animals+using+fibred+confocal+fluorescence+microscopy.">In vivo imaging of green fluorescent protein-expressing cells in transgenic animals using fibred confocal fluorescence microscopy.</a> Eur J Cell Biol. 85 (8), 837-845 (2006).</li><li>Bar-Joseph, H., 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+bioimaging+as+a+novel+strategy+to+detect+doxorubicin-induced+damage+to+gonadal+blood+vessels.">In vivo bioimaging as a novel strategy to detect doxorubicin-induced damage to gonadal blood vessels.</a> PLoS One. 6 (9), e23492 (2011).</li><li>Kaushal, V., Kaushal, G. P., Mehta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+toxicity+of+anthracyclines+on+cultured+endothelial+cells.">Differential toxicity of anthracyclines on cultured endothelial cells.</a> Endothelium. 11 (5-6), 253-258 (2004).</li><li>Kim, E. 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=Doxorubicin-induced+platelet+cytotoxicity:+a+new+contributory+factor+for+doxorubicin-mediated+thrombocytopenia.">Doxorubicin-induced platelet cytotoxicity: a new contributory factor for doxorubicin-mediated thrombocytopenia.</a> J Thromb Haemost. 7 (7), 1172-1183 (2009).</li><li>Walsh, J., Wheeler, H. R., Geczy, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+tissue+factor+on+human+monocytes+by+cisplatin+and+adriamycin.">Modulation of tissue factor on human monocytes by cisplatin and adriamycin.</a> Br J Haematol. 81 (4), 480-488 (1992).</li><li>Kotamraju, 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=Doxorubicin-induced+apoptosis+in+endothelial+cells+and+cardiomyocytes+is+ameliorated+by+nitrone+spin+traps+and+ebselen.+Role+of+reactive+oxygen+and+nitrogen+species.">Doxorubicin-induced apoptosis in endothelial cells and cardiomyocytes is ameliorated by nitrone spin traps and ebselen. Role of reactive oxygen and nitrogen species.</a> J Biol Chem. 275 (43), 33585-33592 (2000).</li><li>Vasquez-Vivar, 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=Endothelial+nitric+oxide+synthase-dependent+superoxide+generation+from+adriamycin.">Endothelial nitric oxide synthase-dependent superoxide generation from adriamycin.</a> Biochemistry. 36 (38), 11293-11297 (1997).</li></ol>

הערכת רעילות של כלי דם בעקבות כימותרפיה היא מאתגרת בשל הקושי בלדמיין את הדינמיקה של כלי דם בתגובה לגירויים בזמן אמת. מחקרים קליניים רבים שמעורבים שכמה טיפולי הכימותרפיה לגרום לפגיעה בכלי הדם ישירה, עדיין המנגנון והמאפיינים של רעילות זה עדיין לא הובהרו. הקמנו בזמן אמת, בפלטפורמת הדמיה המולקולרית vivo להערכת הרעילות של כלי דם הפוטנציאל של כימותרפיה בעכברים הכוללים מיקרוסקופ פלואורסצנטי confocal fibered כפי שתואר כאן 8-10. הדמיה מולקולרית זה ברזולוציה גבוהה של עכברים מתאימה להדמית זרימת דם העורקי ואדריכלות &#39;כלים. זה מאפשר זיהוי של סיבוכים הנגרם על טיפול בבעלי החיים זהים בזמן אמת על פני תקופה ארוכה של זמן. הערכנו שני סוגים של טיפולי הכימותרפיה: דוקסורוביצין אשר ידוע להיות רעיל לתאי אנדותל במבחנה, כמו גם ברקמותs התקבל מבעלי החיים שטופלו בדוקסורוביצין 10-15, ופקליטקסל ככימותרפיה שליטה שחומר הראיות לשעבר לכל השפעה של כלי דם היא מאוד מוגבלות. טכנולוגית confocal סריקת הלייזר של FCFM מקלה התחקות רקמות עמוקות צבוע הקרינה בזמן אמת ומייצרת וידאו הזמן לשגות תמונות של כלי דם בגוף חי 9. במחקר שלנו FCFM שימש מנת לבחון את ההשפעה האקוטית של כלי דם של דוקסורוביצין, כסוכן vasculotoxic אב הטיפוס. השפעה זו, שהחלה זמן קצר לאחר מתן דוקסורוביצין, הייתה תלויה בגודל כלי דם: קטנה יותר בקוטר כלי הדם, בולט יותר הנזק. אות הקרינה של בקוטר קטן (&lt;15 מיקרומטר) כלי פחתו בהדרגה כתוצאה מהתכווצות כלי קבועה הנגרמת על ידי דוקסורוביצין. אין התאוששות לכאורה אותרה במהלך 8 דקות הבאות של הדמיה בזמן אמת. בקוטר גדול (&gt; 15 מיקרומטר) כלי ניזוקו פחות; השלמותהקיר שלהם נפגע, מציג משטח לא סדיר. השפעות אלו היו ייחודיות לדוקסורוביצין ולא היו ברורים מתי paclitaxel נוצל, מצביעים על כך שמתודולוגיה זו משרטטת בקפידה את ההשפעה הספציפית של התרופה. שינויים ופתרון בעיות לאורך כל הפרוטוקול, כוח הלייזר ניתן לשנות במהלך ההקלטה הבסיסית על מנת להמחיש את כלי הדם. עם זאת, כוח הלייזר אין לשנות במהלך הניסוי. בנוסף, כוח לייזר גבוה עלול להלבין את סוכן הקרינה במהלך הזמן. בנוסף, ברגע שהוא סיים הקלטה, ניתן לשנות את הניגודיות של הסרט ולערוך אורך והמהירות שלו. מדידות של כלי עשויים אז להיות שנעשו ושינויים המתרחשים עשויים להיות אחריו. מגבלות של הטכניקה ושלבים קריטיים למכשיר יש FCMF כמה מגבלות. האזור של העניין (ROI) עשוי להשתנות במהלךזמן ההדמיה. בנוסף, אזור הדמיה עלול להתייבש; אחד צריך לשמור על אזור התייבשות. סוכן הקרינה עלול להלבין והאות תאבד. שלב קריטי אחד אחד צריך לשים לב להוא לשמור על בעלי החיים וגם הבדיקה קבועה כדי למנוע שינויים של ההחזר על ההשקעה. יישומי משמעות ועתיד הפלטפורמה הניסיונית שהוקמה עשויה לשמש כבדיקה מיידית לתגובה לטיפול כימותרפי או לחלופין כסמן ביולוגי פוטנציאלי לאפיין את פרופיל הרעילות של כלי דם הפוטנציאלי. בהתבסס על המנגנון למד מירידת הערך של כלי דם, השיטה יכולה להיות שימושית גם בעתיד להערכת סוכנים פוטנציאליים שצוינה להפחית רעילות של כלי דם הנגרמת על ידי כימותרפיה. הצורך להקטין את הסיבוכים בכלי הדם לטווח ארוך פוטנציאל בניצולי הסרטן מניע אותנו לחקור את המנגנון עומד מאחורי רעילות של כלי דם בעקבות כימותרפיה.

עדויות קליניות מצביעות על כך שכמה כיתות של כימותרפיה לעורר מגוון רחב של פתולוגיות כלי דם המתבטאות בתופעת Raynaud, יתר לחץ דם, myocardialinfarction, התקפת כלי דם במוח, וVeno-occlusivedisease הכבד 1,2. &quot;תרופות אנטי angiogenic &#39;בשוגג&#39;&quot; הוא מונח חדש יחסית, המתאר תרופות כימותרפיות קונבנציונליות הפועלות כמעכבי אנגיוגנזה אפשריים, למרות שהם לא פותחו במקור למטרה זו 3-5 אבל שנועדו לחסל את התאים סרטניים על ידי הטלת קטנה כמו &quot;בטחונות נזק &quot;לתאים נורמלים כמו 3 אפשריים. כמה טיפולי הכימותרפיה כבר משתמעים כvasculo-רעלים כפי שנצפו במחקרים קליניים באמצעות סמנים ביולוגיים בסרום. בין אלה אלקילציה סוכנים (כגון cyclophosphamide), תרכובות פלטינה (כגון ציספלטין) וanthracyclines 1,2,5-7. סיבוכי לב וכלי דם חריפים עלולים להתרחש כresult של רעילות של כלי דם הנגרמת על ידי כימותרפיה. הם עלולים להתקדם למצבים כרוניים כמו טרשת עורקים וחשבון לעלייה בסיכון לתחלואת לב וכלי דם מאוחר. ובכל זאת, למרות ההרכבה ראיות קליניות, יש מיעוט מחקרים המיועדים תוך שימת דגש על המנגנון של רעילות של כלי דם, ולכן, דורש הבהרה נוספת של הפתוגנזה המדויקת שהם גורמים היא מוצדקת. אתגר גדול בחושפים את המנגנון של רעילות של כלי דם בעקבות כימותרפיה נובע ממורכבות חקירת תפקוד כלי דם in vivo. אנו מתארים זאת פלטפורמה של רזולוציה גבוהה בהדמיה מולקולרית vivo בעכברים המאפשרת ללכוד את זרימת דם ואת המאפיינים של כלי. פלטפורמה זו מאפשרת זיהוי של תופעות של כלי דם הנוצר על-טיפול ישירים: בזמן אמת, כמו גם הקפדה עליהן על פני תקופה של זמן בתוך אותו האנשים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1395">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:579px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:423px;">Company</td>
			<td style="width:213px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:183px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">general anesthesia (100mg/kg ketaset and 6mg/kg XYL-M2).&#160;</td>
			<td>Fort Dodge Animal Health, IA, USA and Biove Laboratories, France</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">a depilatory cream (Veet)</td>
			<td>&#160;ReckittBenckiser, Bristol, UK</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">A 30-gauge, 1/2-inch needle attached to 1 ml syringe&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">FITC dextran at a volume of 100 &#181;l (10 mg/ml; FD2000S, MW 2000000 Dalton)&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Doxorubicin (8 mg/kg, Adriamycin)</td>
			<td>Teva, Israel</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">paclitaxel (1.2 mg/kg, Medexel)&#160;</td>
			<td>Taro, Israel</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Saline</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chemotherapy-induced vascular toxicity - real-time in vivo imaging of vessel impairment

סוגים מסוימים של כימותרפיה עלולים להפעיל שינויים בכלי הדם חריפים שעלולות להתקדם לתנאים לטווח ארוך החושף את החולה לסיכון מוגבר לתחלואת לב וכלי דם. ובכל זאת, אם כי הראיות קליניות ההרכבה, יש מיעוט מחקרים ברורים של רעילות של כלי דם, ולכן אטיולוגיה של קבוצה הטרוגנית של הפרעות לב וכלי דם לב וכלי דם / עדיין לא הובהר. יתר על כן, המנגנון שעשוי בבסיס רעילות של כלי דם יכול לגמרי שונה מהעקרונות של רעילות לבבית בעקבות כימותרפיה, אשר קשורה לכוון פציעת myocyte. הקמנו בזמן אמת, בפלטפורמת הדמיה המולקולרית vivo כדי להעריך את הרעילות של כלי דם אקוטי הפוטנציאל של טיפולים אנטי-סרטניים. הקמנו פלטפורמה של in vivo, הדמיה מולקולרית ברזולוציה גבוהה בעכברים, מתאים להדמית כלי דם בתוך איברים מוגבלים וblo ההתייחסותכלי od בתוך אותו האנשים ואילו כל אדם לשמש כשליטה שלו. דפנות כלי דם היו לקויים לאחר מתן דוקסורוביצין, המייצגות את מנגנון ייחודי של רעילות של כלי דם שעשוי להיות האירוע המוקדם לפגיעה באיברי המטרה. במסמך זה, בשיטה של ​​ההדמיה confocal fibered מיקרוסקופ פלואורסצנטי (FCFM) המבוססת מתוארת, המספק מצב חדשני להבין תופעות פיסיולוגיות ברמה התאית ותת-תאית בנושאי בעלי חיים.

בהדמיה רציפה vivo בזמן אמת מנגנון ההדמיה משמש כאן הוא בחדות גבוהה, מיקרוסקופ confocal fibered, מצוידת בבדיקה המאפשרת הדמיה של כלי דם ותגובתה לגירויים שונים כמו כימותרפיה. שיטה זו היא פולשנית מאז למרות שהיא עשויה להקל על הדמיה של כלי איבר או עמוקים, זה דורש חתך קטן לבדיקה. חבילות הבדיקה מורכבות מעשרות אלפי סיבים, אופטיקה מיקרוסקופ ומחבר דיוק קניינית. ייצוג סכמטי מוצג באיור 1. הדמיה של נימי דם הירך יש לנו מסווג הרשת של כלי דם דם הירך על פי קוטר כלי (קטן &lt;15 מיקרומטר; גדול&gt; 15 מיקרומטר) על ידי FCFM בעכברים שהוזרקו עם FITC-dextran. התכווצות כלי דם מהירה (2-5 דקות) של כלי דם קטנים היה מושרה על ידי דוקסורוביצין. Disappearan מלאce של ניאון FITC-dextran, טיפול 8 דקות לאחר דוקסורוביצין (למשל איור 2 א, חיצים; 1 וידאו). בכמה עכברים, ירידה של אות הניאון בכלי הדם ולהגביר את האות של סביבתו נצפתה באזור perivascular, כמה שניות לאחר מתן דוקסורוביצין (ז איור 2, חיצים). תוצאות אלו מצביעות כי עלייה בחדירות כלי ודליפה של dextran המשקל המולקולרי הגבוה מכלי הדם לרקמות הסובבות. אין אות הקרינה הייתה ברורה הבאה ממשל של דוקסורוביצין בעכברים שלא הזריקו בעבר עם FITC-dextran. עכברים שטופל בפקליטקסל הפגינו מבנה כלי דם דומה וקצב זרימה לאלו שנצפו בעכברים מוזרקים מלוחים (לא מוצג), לאורך כל תקופת המדידה. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/51650/51650fig1highres.jpg" width="300" /><br/&gt; איור 1. FCFM מיקרוסקופ confocal משמש כאן מורכב משתי יחידות: microprobe (mini0 / 30) ויחידת סריקת לייזר (LSU-488; 488 ננומטר אורך גל).. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/51650/51650fig2highres.jpg" /> 2. תמונות איור של אות הקרינה FITC-dextran בנימי דם הירך. כלי שייט סווגו dichotomously לקטין (&lt;15 מיקרומטר) או גדול (&gt; 15 מיקרומטר) על פי הרמה שלהם. microvasculature הירך של dextran FITC (100 μl; 10 מ&quot;ג / מיליליטר). הזריקו עכברים היו צילמו לפני ובמהלך ממשל IV של שני דוקסורוביצין או מלוח () כלי הקטין, צילמו על ידי FCFM, התחילו vasoconstricting חריפות 2 דקות לאחר מתן דוקסורוביצין (ו , חץ), מראה צמצום מתמשך של אות הניאון עד היעלמותה המוחלטת, ללא התאוששות ניכרה התאוששות של האות בnשלוחה שמונה דקות של ההדמיה בזמן אמת (ז, חץ). (ב) מראה, בכמה תצלומים, של אזור &quot;מעורפל&quot; סביב חומות כלי דם של עכברים מוזרקי כימותרפיה (חץ ז) מייד לאחר הזרקה, מצביע על פוטנציאל דליפת dextran-FITC. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51650/51650fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> וידאו 1. ההדמיה microvasculature עצם הירך. נציג צילם סרט של קטין ניאון FITC-dextran (&lt;15 מיקרומטר קוטר) כלי דם. זמן microvasculature השחלות וירך הקפות צילום: עכברים שהוזרקו עם 100 μl (10 מ&quot;ג / מיליליטר) FITC-dextran הם צילמו וצילמו מרגע ממשל IV של דוקסורוביצין. 2-5 דקות לאחר הזרקת דוקסורוביצין, כלי קטין הראו התכווצות כלי דם דרמטית אחרי ביטולה המוחלט של אות הניאון, כבר 8 דקות לאחר treatment. (AVI) <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/51650/video1.mpeg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון זה.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment at JoVE.com

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

בעקבות כימותרפיה כלי דם רעילות - בזמן אמת<em&gt; In vivo</em&gt; הדמיה של ירידת ערך כלי

Certain classes of chemotherapies may exert acute vascular changes that may progress into long-term conditions that may predispose the patient to an ...

chemotherapy-induced-vascular-toxicity-real-time-vivo-imaging-vessel

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

7.3K Views.  Tel Aviv University. We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

Video: Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

Multispectral Real-time Fluorescence Imaging for Intraoperative Detection of the Sentinel Lymph Node in Gynecologic Oncology

The prognosis in virtually all solid tumors depends on the presence or absence of lymph node metastases.1-3 Surgical treatment most often combines radical excision of the tumor with a full lymphadenectomy in the drainage area of the tumor. However, removal of lymph nodes is associated with increased morbidity due to infection, wound breakdown and lymphedema.4,5 As an alternative, the sentinel lymph node procedure (SLN) was developed several decades ago to detect the first draining lymph node from the tumor.6 In case of lymphogenic dissemination, the SLN is the first lymph node that is affected (Figure 1). Hence, if the SLN does not contain metastases, downstream lymph nodes will also be free from tumor metastases and need not to be removed. The SLN procedure is part of the treatment for many tumor types, like breast cancer and melanoma, but also for cancer of the vulva and cervix.7 The current standard methodology for SLN-detection is by peritumoral injection of radiocolloid one day prior to surgery, and a colored dye intraoperatively. Disadvantages of the procedure in cervical and vulvar cancer are multiple injections in the genital area, leading to increased psychological distress for the patient, and the use of radioactive colloid.
Multispectral fluorescence imaging is an emerging imaging modality that can be applied intraoperatively without the need for injection of radiocolloid. For intraoperative fluorescence imaging, two components are needed: a fluorescent agent and a quantitative optical system for intraoperative imaging. As a fluorophore we have used indocyanine green (ICG). ICG has been used for many decades to assess cardiac function, cerebral perfusion and liver perfusion.8 It is an inert drug with a safe pharmaco-biological profile. When excited at around 750 nm, it emits light in the near-infrared spectrum around 800 nm. A custom-made multispectral fluorescence imaging camera system was used.9.
The aim of this video article is to demonstrate the detection of the SLN using intraoperative fluorescence imaging in patients with cervical and vulvar cancer. Fluorescence imaging is used in conjunction with the standard procedure, consisting of radiocolloid and a blue dye. In the future, intraoperative fluorescence imaging might replace the current method and is also easily transferable to other indications like breast cancer and melanoma.

Fluorescence imaging is a promising innovative modality for image-guided surgery in surgical oncology. In this video we describe the technical procedure for detection of the sentinel lymph node using fluorescence imaging as showcased in gynecologic oncologicy. A multispectral fluorescence camera system, together with the fluorescent agent indocyanine green, is applied.

Multispectral הדמיה בזמן אמת Fluorescence לגילוי intraoperative של הצומת סנטינל הלימפה גניקולוגיות אונקולוגיה

The prognosis in virtually all solid tumors depends on the presence or absence of lymph node metastases.1-3 Surgical treatment most often combines radical ...

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between different soft tissues and body fluids is inherently poor in micro-CT images 1. Under these circumstances, visualization of blood vessels becomes a nearly impossible task. To overcome this and to improve the visualization of blood vessels exogenous contrast agents can be used. Herein, we present a methodology for visualizing the vascular network in a rodent model. By using a long-acting aqueous colloidal polydisperse iodinated blood-pool contrast agent, eXIA 160XL, we optimized image acquisition parameters and volume-rendering techniques for finding blood vessels in live animals. Our findings suggest that, to achieve a superior contrast between bone and soft tissue from vessel, multiple-frames (at least 5-8/ frames per view), and 360-720 views (for a full 360&deg; rotation) acquisitions were mandatory. We have also demonstrated the use of a two-dimensional transfer function (where voxel color and opacity was assigned in proportion to CT value and gradient magnitude), in visualizing the anatomy and highlighting the structure of interest, the blood vessel network. This promising work lays a foundation for the qualitative and quantitative assessment of anti-angiogenesis preclinical studies using transgenic or xenograft tumor-bearing mice.

Contrast enhanced small animal vessel imaging by microCT is a rapid, cost-effective and high-throughput technique for serial in situ examination for tumor development, for analyzing the network of blood vessels that nourish them, and for following the response of tumors to preclinical therapeutic intervention(s).

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between ...

Evaluation of Nanoparticle Uptake in Tumors in Real Time Using Intravital Imaging

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle uptake in tumors at the microscopic level1,2,3, highlighting the utility of a suitable xenograft model in which to perform detailed uptake analyses. Here, we use high-resolution intravital imaging to evaluate nanoparticle uptake in human tumor xenografts in a modified, shell-less chicken embryo model. The chicken embryo model is particularly well-suited for these in vivo analyses because it supports the growth of human tumors, is relatively inexpensive and does not require anesthetization or surgery 4,5. Tumor cells form fully vascularized xenografts within 7 days when implanted into the chorioallantoic membrane (CAM) 6. The resulting tumors are visualized by non-invasive real-time, high-resolution imaging that can be maintained for up to 72 hours with little impact on either the host or tumor systems. Nanoparticles with a wide range of sizes and formulations administered distal to the tumor can be visualized and quantified as they flow through the bloodstream, extravasate from leaky tumor vasculature, and accumulate at the tumor site. We describe here the analysis of nanoparticles derived from Cowpea mosaic virus (CPMV) decorated with near-infrared fluorescent dyes and/or polyethylene glycol polymers (PEG) 7, 8, 9,10,11. Upon intravenous administration, these viral nanoparticles are rapidly internalized by endothelial cells, resulting in global labeling of the vasculature both outside and within the tumor7,12. PEGylation of the viral nanoparticles increases their plasma half-life, extends their time in the circulation, and ultimately enhances their accumulation in tumors via the enhanced permeability and retention (EPR) effect 7, 10,11. The rate and extent of accumulation of nanoparticles in a tumor is measured over time using image analysis software. This technique provides a method to both visualize and quantify nanoparticle dynamics in human tumors.

We present a novel approach to quantify nanoparticle localization in the vasculature of human xenografted tumors using dynamic, real-time intravital imaging in an avian embryo model.

הערכה של ספיגת nanoparticle ב גידולים בזמן אמת באמצעות הדמיה Intravital

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle ...

An in vivo Assay to Test Blood Vessel Permeability

This method is based on the intravenous injection of Evans Blue in mice as the test animal model. Evans blue is a dye that binds albumin. Under physiologic conditions the endothelium is impermeable to albumin, so Evans blue bound albumin remains restricted within blood vessels. In pathologic conditions that promote increased vascular permeability endothelial cells partially lose their close contacts and the endothelium becomes permeable to small proteins such as albumin. This condition allows for extravasation of Evans Blue in tissues. A healthy endothelium prevents extravasation of the dye in the neighboring vascularized tissues. Organs with increased permeability will show significantly increased blue coloration compared to organs with intact endothelium. The level of vascular permeability can be assessed by simple visualization or by quantitative measurement of the dye incorporated per milligram of tissue of control versus experimental animal/tissue. Two powerful aspects of this assay are its simplicity and quantitative characteristics. Evans Blue dye can be extracted from tissues by incubating a specific amount of tissue in formamide. Evans Blue absorbance maximum is at 620 nm and absorbance minimum is at 740 nm. By using a standard curve for Evans Blue, optical density measurements can be converted into milligram dye captured per milligram of tissue. Statistical analysis should be used to assess significant differences in vascular permeability.

An in vivo Assay to Test Blood Vessel Permeability

We are presenting an in vivo assay to test blood vessel permeability. This assay is based on intravenous injection of a dye and subsequent visualization of its diffusion into interstitial spaces.

<em&gt; In vivo</em&gt; Assay לבדיקת חדירות כלי דם

This method is based on the intravenous injection of Evans Blue in mice as the test animal model. Evans blue is a dye that binds albumin. Under ...

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research. In the process, many imaging techniques have been developed to study different biological processes in animals non-invasively. However, a major technical limitation in existing intravital imaging modalities is the inability to combine non-invasive, longitudinal imaging with single-cell resolution capabilities. We show here how transplantation into the anterior chamber of the eye circumvents such significant limitation offering a versatile experimental platform that enables non-invasive, longitudinal imaging with cellular resolution in vivo. We demonstrate the transplantation procedure in the mouse and provide representative results using a model with clinical relevance, namely pancreatic islet transplantation. In addition to enabling direct visualization in a variety of tissues transplanted into the anterior chamber of the eye, this approach provides a platform to screen drugs by performing long-term follow up and monitoring in target tissues. Because of its versatility, tissue/cell transplantation into the anterior chamber of the eye not only benefits transplantation therapies, it extends to other in vivo applications to study physiological and pathophysiological processes such as signal transduction and cancer or autoimmune disease development.

Transplantation into the Anterior Chamber of the Eye for Longitudinal, Non-invasive In vivo Imaging with Single-cell Resolution in Real-time

A new approach combining intraocular transplantation and confocal microscopy enables longitudinal, non-invasive real-time imaging with single-cell resolution within grafted tissues in vivo. We demonstrate how to transplant pancreatic islets into the anterior chamber of the mouse eye.

השתלה ללשכה הקדמית של העין לאורך, לא פולשני<em&gt; בחי</em&gt; הדמיה ברזולוצית תא בודד בזמן אמת

Intravital imaging has emerged as an indispensable tool in biological research.  In the process, many imaging techniques have been developed to study ...

Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting and sustaining this phenotype is critically important in normal alveolar growth and gas exchange throughout life. Several in vitro studies have characterized the role of key regulatory proteins, signaling molecules, and steroid hormones that can influence the rate of lung fluid clearance. However, in vivo examinations must be performed to evaluate whether these regulatory factors play important physiological roles in regulating perinatal lung liquid absorption. As such, the utilization of real time X-ray imaging to determine perinatal lung fluid clearance, or pulmonary edema, represents a technological advancement in the field. Herein, we explain and illustrate an approach to assess the rate of alveolar lung fluid clearance and alveolar flooding in C57BL/6 mice at post natal day 10 using X-ray imaging and analysis. Successful implementation of this protocol requires prior approval from institutional animal care and use committees (IACUC), an in vivo small animal X-ray imaging system, and compatible molecular imaging software.

We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.

הדמית רנטגן בזמן אמת של כרכי נוזל ריאות עובריות עכבר ריאות

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting ...

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo: A Model of Single Vessel Stroke

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to image cellular events in an intact animal. Additionally, the ability to induce physiological disease states such as stroke in vivo increases its utility. The technique described herein allows for physiological assessment of cellular responses within the CNS following a stroke and can be adapted for other pathological conditions being studied. The technique presented uses laser excitation of the photosensitive dye Rose Bengal in vivo to induce a focal ischemic event in a single blood vessel. 
The video protocol demonstrates the preparation of a thin-skulled cranial window over the somatosensory cortex in a mouse for the induction of a Rose Bengal photothrombotic event keeping injury to the underlying dura matter and brain at a minimum. Surgical preparation is initially performed under a dissecting microscope with a custom-made surgical/imaging platform, which is then transferred to a confocal microscope equipped with an inverted objective adaptor. Representative images acquired utilizing this protocol are presented as well as time-lapse sequences of stroke induction. This technique is powerful in that the same area can be imaged repeatedly on subsequent days facilitating longitudinal in vivo studies of pathological processes following stroke.

Rose Bengal Photothrombosis by Confocal Optical Imaging In Vivo:  A Model of Single Vessel Stroke

Here, we describe a semi-invasive optical microscopy approach for the induction of a Rose Bengal photothrombotic clot in the somatosensory cortex of a mouse in vivo. The technical aspects of the imaging procedure are described from induction of a photothrombotic event to application and data collection.

רוז בנגל Photothrombosis ידי דימות אופטי Confocal<em&gt; In vivo</em&gt;: דגם של שבץ כלי אחד

In vivo imaging techniques have increased in utilization due to recent advances in imaging dyes and optical technologies, allowing for the ability to ...

Ferric Chloride-induced Thrombosis Mouse Model on Carotid Artery and Mesentery Vessel

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric chloride injury is now a well-established technique to rapidly and accurately induce the formation of thrombi in exposed veins or artery of small and large diameter. This model has played a key role in the study of the pathophysiology of thrombosis, in the discovery and validation of novel antithrombotic drugs and in the understanding of the mechanism of action of these new agents. Here, the implementation of this technique on a mesenteric vessel and carotid artery in mice is presented. The method describes how to label circulating leukocytes and platelets with a fluorescent dye and to observe, by intravital microscopy on the exposed mesentery, their accumulation at the injured vessel wall which leads to the formation of a thrombus. On the carotid artery, the occlusion caused by the clot formation is measured by monitoring the blood flow with a Doppler probe.

The FeCl3 induced thrombosis model in mice is described herein. A method to monitor thrombus growth by intravital microscopy observation on a mesenteric vessel and by blood flow measurement in the carotid artery is presented.

פקקת עכבר דגם על עורק ראשי וכלי לפדר מושרה כלוריד Ferric

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric ...

Extended Time-lapse Intravital Imaging of Real-time Multicellular Dynamics in the Tumor Microenvironment

In the tumor microenvironment, host stromal cells interact with tumor cells to promote tumor progression, angiogenesis, tumor cell dissemination and metastasis. Multicellular interactions in the tumor microenvironment can lead to transient events including directional tumor cell motility and vascular permeability. Quantification of tumor vascular permeability has frequently used end-point experiments to measure extravasation of vascular dyes. However, due to the transient nature of multicellular interactions and vascular permeability, the kinetics of these dynamic events cannot be discerned. By labeling cells and vasculature with injectable dyes or fluorescent proteins, high-resolution time-lapse intravital microscopy has allowed the direct, real-time visualization of transient events in the tumor microenvironment. Here we describe a method for using multiphoton microscopy to perform extended intravital imaging in live mice to directly visualize multicellular dynamics in the tumor microenvironment. This method details cellular labeling strategies, the surgical preparation of a mammary skin flap, the administration of injectable dyes or proteins by tail vein catheter and the acquisition of time-lapse images. The time-lapse sequences obtained from this method facilitate the visualization and quantitation of the kinetics of cellular events of motility and vascular permeability in the tumor microenvironment.

This protocol describes the use of multiphoton microscopy to perform extended time-lapse imaging of multicellular interactions in real time, in vivo at single cell resolution.

זמן לשגות Extended הדמיה Intravital של Dynamics תאיים בזמן אמת ב microenvironment הגידול

In the tumor microenvironment, host stromal cells interact with tumor cells to promote tumor progression, angiogenesis, tumor cell dissemination and ...

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any potential therapeutic approach directed against acute left ventricular (LV) dysfunction. Current imaging modalities (e.g., echocardiography and magnetic resonance imaging) have several limitations since data on LV pressure cannot directly be measured. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion could serve as a novel method for a real-time evaluation of LV function.
At the beginning of the procedure, mice were anesthetized followed by endotracheal intubation. For LV catheterization, the right carotid artery was exposed via middle-neck incision. The catheter was introduced and placed into the LV cavity. Left thoracotomy was conducted and the left main coronary artery (LCA) was ligated. To induce reperfusion, the suture was released after 45 min. Pressure-volume data was recorded at all times.
Ligation of the LCA caused a decrease in LV systolic function as evidenced by a 30% reduction in stroke volume, LV ejection fraction (EF), and cardiac output. Maximum dP/dt as a parameter for LV contractility was also significantly reduced and diastolic function was severely impaired (minimum dP/dt -40%). Reperfusion over a period of 20 min did not lead to a complete recovery of LV function.
Real-time pressure-volume analysis served as a valid procedure for monitoring cardiac function during acute myocardial infarction in mice. Maintaining stable anesthesia and a standardized surgical approach was crucial to ensure valid results. As the early phase of acute myocardial infarction is critical for morbidity and mortality, the delineated method could be beneficial for preclinical evaluation of new strategies for cardioprotection.

Acute myocardial infarction in mice induces acute but incompletely characterized changes in left ventricular (LV) function. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion serves as a novel method for a real-time evaluation of LV function.

ניתוח בזמן אמת לחץ-נפח של אוטם אקוטי בעכברים

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...