The authors would like to thank Dr. Javed Mahmood for assistance with culturing MDA-MB-231 cells and implanting the MDA-MB-231 xenografts, Linyu Fan for preparing the CT-liposomes. Shawn Stapleton is grateful for funding from the Natural Sciences and Engineering Research Postgraduate Scholarships Program and the Terry Fox Foundation Strategic Initiative for Excellence in Radiation Research for the 21st Century (EIRR21) at CIHR. This study was supported by grants from the Terry Fox New Frontiers Program (020005) and the Canadian Institutes of Health Research (102569).

すべてのin vivo実験は、大学健康ネットワーク施設内動物管理使用委員会によって承認されたプロトコルの下で行われました。 1.動物モデル<ol><li>一緒に10％ウシ胎児血清（FBS）およびペニシリン-ストレプトマイシンの100倍希釈液を含むDMEM中で5×10 6個 の MDA-MB-231 7乳腺癌腫瘍細胞との間の培養物。 </li><li>収穫細胞、それらを0.05％トリプシン-EDTA溶液を用いて80％コンフルエントである場合。 3-5分後、DMEMの3倍容量のトリプシン-EDTAを中和します。細胞の15μlのアリコートを取り、血球計数器を使用してカウントされます。 200×gで5分間ペレット内に遠心分離細胞、および1mlあたり10×10 6細胞の濃度でHBSに再懸濁します。 </li><li>インプラントの皮下（SC）各8〜12週齢の雌SCIDマウスの後肢に1×10 6 2個の細胞を注入した腫瘍（n = 5）でした。注射のための標準的な25 Gの針を使用してください。 </li><li>モニタートンumor成長キャリパー（幅2×体積= 0.5×長さ）を使用し、SC腫瘍がボリューム&gt; 200ミリメートル3（約7〜9日）に達した後、測定を開始します。 </li></ol> 2. CT-リポソームの調製とキャラクタリゼーション<ol><li>リポソームの調製<ol><li> 1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン（DPPC）、コレステロール（CH）、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-含む、CTリポソームための脂質成分（200ミリモル/ L）を溶解40：5 DPPC：CH：DSPE-PEG2000 55のモル比で、70℃で無水エタノール中-phosphoethanolamine-N - ポリ（エチレングリコール）2000（DSPE-PEG2000）。 </li><li> 70℃で熱を維持することにより、エタノールを蒸発させ、その後、最終脂質濃度を100mMとなるような溶液へのCT造影剤イオヘキソール（ヨウ素300ミリグラム/ ml）を加えます。 </li><li>頻繁にボルテックスしながら4時間70℃で溶液を維持します。 </li><li>単層小胞を得るために、サンプル5ティムを押し出します2つの貫通ESは250 psiの圧力で200 nmの細孔サイズの膜を積層し、10mlの脂質押出機を用いて400 psiで積層された2つの80nmの細孔サイズ膜を通して5サイクルによって再び押し出し。各押出成形サイクルの開始時に押出機中にリポソームを10 mlの容量をピペット各押出サイクルの後、滅菌コニカルチューブまたはガラスバイアルに集めます。 </li><li> 100 kDaの分子量は0.02 mMのHEPES緩衝食塩水（HBS、pH7.4）中の250倍容量の過剰に対する（MWC）透析バッグをカット用いた透析の16時間までの未カプセル化イオヘキソールを削除します。例えば、ビーカー内袋の外側HBSの250ミリリットルの透析袋の中のリポソーム溶液1mlを配置します。 </li><li>製造業者の指示に従って75万nomical MWC商業接線流システムを用いて、CT-リポソームを濃縮します。約55mgのmlの最終ヨウ素濃度まで濃縮-1。 </li></ol></li><li>リポソームキャラクタリゼーション<ol><li> ioxeholを解放した後、脱イオン水の100倍容量過剰を使用して希釈するために、エタノールの10倍量の過剰を使用して、CT-リポソームを破裂させることにより、メジャー封入効率（ すなわち 、リポソームの10μlを100μlのエタノールを使用して破裂した後、希釈しました10mlを最終容量）。 </li><li> 245ナノメートルの波長で検出付きUV分光計を使用してイオヘキソール濃度を決定します。調製中に添加剤の量に放出イオヘキソール剤の割合量を取ることによってカプセル化効率を計算します。 </li><li>製造業者の指示に従って、動的光散乱粒径分析器システムを用いて流体力学的直径およびゼータ電位を測定します。測定を容易にするために、脱イオン水で200倍によるCT-リポソーム溶液（最終容積の1ミリリットル中のリポソームの、すなわち 5μl）を希釈します。 </li></ol></li></ol>腫瘍の微小循環とCT-リポソームの3 CTイメージング分布注：別のソフトウェアバージョンや装置が使用されている場合、容積走査を実行するための製造元の指示に従ってください。 <ol><li>医療空気または酸素と混合し、2％イソフルランを用いて、各マウスを麻酔し、つま先をつまんと全く反応を観察していないことで確認してください。麻酔下ながら乾燥を防ぐために、目に軟膏を適用します。薄いプラスチックボードに足をテーピングすることにより腹臥位で動物を固定します。 </li><li>外側尾静脈に、PE10チューブが20 cmの接続カスタム27 Gカテーテルを、置き、テープのいくつかの部分で所定の位置に固定します。 </li><li> CT-リポソームの少なくとも200μLを含むように1ミリリットル注射器を準備します。カテーテルをフラッシュするために使用するように生理食塩水で1ミリリットル注射器を準備します。 （体積比1比9）最後に、生理食塩水と混合した自由イオヘキソールの少なくとも150μlの1ミリリットル注射器を準備します。 </li><li>マイクロCTスキャナのベッドになりやすいマウスを置きます。 tumoを配置するために、レーザー測位システムを使用して各スキャンについてほぼ同じ方向でrを。 </li><li>シリンジポンプにCT-リポソーム注射器を置き、シリンジにカテーテルを接続します。秒あたり10μlにポンプ速度を設定します。 </li><li> CTスキャナコンソールソフトウェアを使用して、明暗較正スキャンを実行することによって、システムを初期化します。関心の各撮像プロトコルの明暗スキャンオプションを選択し、ドロップダウンメニューから、明暗を選択し、キャリブレーションを開始するために、スキャンボタンを押してください。 </li><li>任意の造影剤注入前の腫瘍の体積の解剖学的マイクロCTを実行します。インターロックがクリアされたCTスキャナの安全性を確保するために、CTスキャナコンソール・ソフトウェア・インジケータを見てください。 CTスキャナコンソールを選択し、スキャンで80 kVで、70ミリアンペアの管電流のX線エネルギーを選択して、時間を16秒かけて千画像投影をキャプチャします。スキャンを開始するためのスキャンボタンを押してください。 </li><li> 400mgのヨウ素kgの濃度でCT-リポソームのボーラスを注入するシリンジポンプを使用して-1。約150μlの（25グラムのマウスを想定）の容量を注入するポンプを設定します。注入するポンプの「開始」ボタンを押してください。手動で注入したエージェント全体量を確保するために（2回カテーテルの体積）の生理食塩水50μlのカテーテルをフラッシュし、カテーテルが明らかです。 </li><li> CT-リポソームの注入後10分待ってから、3.5で説明したのと同じ方法および設定を使用して第2の解剖学的スキャンを実行します。 </li><li> 3.3で説明したのと同じ注入速度の設定を使用して：（1体積比9）生理食塩水と混合した自由イオヘキソールの100μlの容量を注入するシリンジポンプを設定することにより、DCE-CTスキャンを実行します。 <ol><li> CTスキャナコンソールで取得ごとに10秒80 kVで、90ミリアンペアのチューブのエネルギーのX線エネルギーの設定を使用し、最初の30秒間416画像投影毎秒を取得し、続いて5分のダイナミックスキャンを選択。 DCE-CTデータの5秒をキャプチャした後、充血のスタートボタンを押してくださいn個のポンプ。 </li><li> DCE-CTスキャン後の体積解剖学的マイクロCTスキャンを実行します。 </li></ol></li><li>ステップ3.5で説明したのと同じ体積CTの設定を使用して、CT-リポソームの48および72時間後、注射の間の解剖学的CT画像をキャプチャします。 </li><li> GPU-再構築ソフトウェアを使用して、解剖学的CTおよびDCE-CTデータを再構成します。 <ol><li>再構築ソフトウェアにイメージをロードします。マウスを使って画像の上にROIを描くことによって再構成されるべき関心領域を選択します。再構成された撮像されたため、保存場所とファイル名を設定し、「.MAT」として出力ファイルの種類を選択します。 注：ソフトウェアが自動的に解剖学的スキャン用のX 0.153 X 0.153 0.153ミリメートル3に再構成されたボクセルサイズを設定し、 DCE-CTスキャンのための0.153 X 0.153 X 0.462ミリメートル3。 「再構成を開始」ボタンをクリックします。 </li></ol></li><li>計算するためにCT-リポソームの注入前及び10分後注射スキャンを使用以前3に記載のプラズマ体積分率。さらに、先に7に記載のように、間質体積分率を計算するためにプレ噴射とイオヘキソールの5分間注入後スキャンを使用します。 </li><li>腫瘍体積内の関心領域（ROI）を識別する能力を提供するソフトウェアにDCE-CTデータをインポートすることで、時間強度曲線（のTIC）を取得します。その後、時間の関数としてのROIの平均CT強化を計算します。この実験では、カスタム・ソフトウェアは、ROIを特定し、TICを算出するために開発されました。 </li><li>二区画トレーサー動態モデルを用いて測定のTICを当てはめることによって灌流および血管透過性の定量的な推定値を得ます。フィッティングは、DCE-CT解析ソフトウェアを使用して実施し、二コンパートメントトレーサー動態モデルにおける固定パラメータとしてアプリオリプラズマ体積分率の推定値との間質体積分率を使用することができます。プラズマのアプリオリ推定値を得るために、以前に報告された方法を使用しますa及び間質体積分率14。 </li></ol>腫瘍間質液圧の4空間測定<ol><li> IFPを測定するには、PE20ポリエチレンチューブの50センチメートルを通じて圧力変換器にし、IFP取得システムに25 G脊髄針を接続します。ヘパリン硫酸/食塩水（1:10）でシステム全体を洗浄します。使用前に70％のイソプロピルで針を滅菌します。 </li><li>収集システムの電源をオンにし、IFP取得ソフトウェアを起動し、mmHgのでIFP測定値を取得するためのシステムを較正するための設定ファイルをロードします。連続IFPデータを収集するために取得]ボタンをクリックします。 </li><li> 4.8に記載の方法を使用して、CT-リポソームの48および72時間後噴射との間のIFP測定値（これは、腫瘍におけるCT-リポソームのピーク蓄積のおおよその時間に相当する）を行います。 CT-IFPロボットにIFP針を取り付けます。 </li><li>以下のための座標系を整列させるために校正スキャンを実行CT-IFPロボットとCTスキャナ。 CT-IFPロボットに基準マーカーの添付ファイルを追加し、4異なる位置に基準マーカと4容積CTスキャンを実行します。 <ol><li> 、CT-IFPロボットコントローラソフトウェアを起動し、ロボットを初期化し、X、Y、Zのターゲット位置を入力し、「GO」ボタンをクリックすることで、3の位置にロボットを移動させます。 </li><li>次のxにおけるCTスキャンを取り、Y、Z座標：（1）0,0,0。 （2）-10,0,0と、 （3）0,7,0と、及び（4）0,0,10。 90 kVの、10ミリアンペア、スキャンを開始するために、「スタート」CTスキャナのソフトウェアとプレスを用いて16秒のスキャンを選択します。 3.10に記載されているように、スキャンを再構築します。 </li></ol></li><li> CT-IFPロボットアラインメントソフトウェアを起動します。その後、「開く」をクリックし、「登録データ &#39;領域にロードされて「追加」ボタンをクリックし、4.3で得られた4再構成された登録スキャンを選択します。 注：基準マーカのピクセル位置が自動的にsoftwaに入力されます再。 <ol><li> 「計算変換」ボタンをクリックし、「変換を適用」ボタンをクリックします。これは、CT-IFPロボット座標系をCTスキャナに座標系を変換するために使用されるアライメント・データを生成します。キャリブレーションが完了した後、CT-IFPロボットに動物プラットフォームを取り付けます。 </li></ol></li><li>医療空気または酸素と混合し、2％イソフルランを用いて、各マウスを麻酔し、つま先をつまんと全く反応を観察していないことで確認してください。 CT-IFPロボットプラットフォーム上で動物を固定化し、腫瘍はCT-IFPロボットシステムにアクセス可能であるようにマウスを置きます。それはIFP針挿入中に移動しないようにテープを用いて腫瘍を固定化します。 </li><li> IFPの針を挿入する前に、解剖学的マイクロCTスキャンを実行します。 3.10に記載されている手順を使用して、CTデータを再構成します。 </li><li> CT-IFPロボットアラインメントソフトウェアに予め針挿入CTデータをロードします。腫瘍を可視化するためのウィンドウとレベルを調整します。目をクリックします。任意の画像における腫瘍の電子リム、第2リムの場所をクリックしてください。 注：このソフトウェアは、2つの位置の間で直線に沿って一連の位置を計算します。 x、yの注意およびzは、リストから5~8等間隔の一連の位置の座標。 </li><li>挿入前にヘパリン生理食塩水で針をフラッシュすることによりIFPシステムを準備します。 </li><li> CT-IFPロボット制御ソフトウェアに、X、Y、Zに第1の予め決定された針の位置を入力し、Enterキーを押しムーブ「GO」ボタンをを希望する位置にロボットを移動します。組織に針を挿入するために「挿入針」ボタンをクリックします。 <ol><li>針を挿入した後IFP針とIFP測定が増加し、IFP収集ソフトウェアにあらかじめつまん値に戻すことを指摘し、PE20チューブをつまんおよび放出することによって、組織間の良好な流体連通を確保します。ベースラインに戻らないの測定を拒否します。 </li></ol></li><li>取得します挿入された針で解剖学的CTスキャンは、その後、組織から針を後退させるためにCT-IFPロボット制御ソフトウェア上で「撤回針」ボタンをクリックします。 IFP値が針の撤退後に前針挿入値には戻りません任意のIFP測定を拒否します。これは、針が測定中に詰まっされた可能性がありますを意味します。繰り返しは、各針位置のために4.10に4.8を繰り返します。 </li><li>針の挿入後の体積のCTスキャンで識別される腫瘍体積の質量の中心に針ポートの相対x、y及びz位置を計算することによって、腫瘍容積内の針の位置を決定します。 </li><li>すべての測定が完了した後にケージに動物を返します。無人の動物を残して、意識が回復してきた、彼らは胸骨横臥位を維持できるようになるまで、それらを観察するために世話をしないでください。 </li></ol>

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The authors have nothing to disclose

本明細書に提示される画像ベースの測定のための方法は、腫瘍の微小循環特性、IFP、およびCT-リポソーム蓄積の空間分布の決意を可能にします。これらのプロパティを関連付けるための以前の試みは、複数の腫瘍を有する動物全体で一括測定を行うに依存していましたので、一般的にナノサイズの薬物送達システム15のために観察された腫瘍内蓄積の不均一性に責任のメカニズムを解明するため、感度を欠いています。 DCE-CTは、腫瘍微小循環の特性における腫瘍内の変化を測定するためのツールを提供し、容積CTは、CT-リポソーム堆積速度の正確な描写を提供し、CT-IFPロボットシステムにIFPの空間マッピングを実行するためのツールを提供します同じ動物。また、DCE-CTイメージングは​​、潜在的に、本研究の知見を作り、臨床設定において臨床的に訳を、腫瘍の血行動態を測定するための臨床的に承認された方法であり、テーブル。 測定の複雑さを考えると、堅牢なデータ・セットの収集を確実にするためにいくつかの重要な要因があります。腫瘍微小循環のDCE-CTベースの定量化は間違いなく、腫瘍の血行動態の正確な推定値を確保することが最も困難です。これは、ノイズ比（SNR）に高信号とのTICを取得してのTIC 16,17を定量化するための強固なフィッティングアルゴリズムを採用する必要があります。 TICの目視検査は、分析から、低いSNRデータを削除するために使用することができます。注意していない場合、さらに、次に高いSNRのTICのフィッティングはまた、腫瘍の灌流、血管透過性、血漿体積分率、及び間質体積分率16の誤推定をもたらし得ます。定量化の精度を最大化するために戦略は、その後、測定のTICのモデル適合中は固定パラメータとして使用される血漿および間質容積画分のモデル独立した推定値を得るために使用しました。この方法腫瘍灌流および血管透過性の堅牢な推定値が15を得られる保証します。 CT-リポソームの腫瘍内分布のロバスト解析は十分な薬剤の蓄積の後に容積CT撮影を行う必要があります。以前の研究から、CT-リポソームのピーク腫瘍蓄積は、マウス異種移植片3,15で48〜72時間の間に発生します。さらに、線形関係がCT-リポソーム15の腫瘍内蓄積の変化の単純な定量化を可能にするCT撮影におけるCT-リポソーム濃度とコントラスト強調の間に存在します。 針ベースの方法を使用してIFPの正確な測定は、カテーテルと組織との間の良好な流体連通を必要とします。また、それ以外IFPで最小限の空間的変化があるだろう、高い中央腫瘍IFP（&gt; 5〜10 mmHgの）を持っている唯一の使用腫瘍にとって重要です。 CT-IFP奪うを使用して、IFPの空間測定OTが原因で針挿入によって引き起こされる組織の動きに挑戦することsystemcan。イメージング前後の針の配置を正確に針の配置を識別するために重要です。しかしながら、原因の測定値との間の組織の反りに続く針の配置との間の位置に関連することは困難です。これは、ランダムに針位置を選択すると、針挿入中に著しい組織変形をもたらすことが見出されました。結果として、この方法は、IFPの最も正確な空間マッピングを提供しました。逆に、腫瘍体積を横切る直線状の軌道に沿って測定を実行し、IFP測定値の空間的な精度を向上させることができるトラックの接線針を挿入します。トラックの接線針を挿入すると、測定トラック方向に沿って組織変形の影響を最小限に抑えることができます。 この研究では、個々の腫瘍内の腫瘍微小循環、IFPおよびCT-リポソーム蓄積の空間分布を測定する能力を実証しました。これらの技術を習得した後、腫瘍の微小環境および薬物送達に及ぼす影響を特徴付けるために、独立して又は一緒にこれらの測定を実行することが可能です。 MDA-MB-231乳癌異種移植モデルにおいて、これらの方法を使用して灌流および血漿体積分率は、リポソーム14の腫瘍内分布の強力なメディエーターであることが明らかになりました。 IFPとリポソーム分布の間には強い関係があることが見つかりませんでした。しかし、IFPは強くIFPは、血流の調節を介してリポソーム分布を媒介に間接的な役割を果たし得ることを示唆し、腫瘍灌流の測定値と相関していました。

ナノ粒子薬物送達系の腫瘍内蓄積を測定することは、細胞傷害性薬物の適切な濃度は、腫瘍内で達成されたかどうかを決定するための重要なツールを提供することができます。 「イメージ可能な」リポソーム系の開発は、陽電子放射断層撮影（PET）1、光学蛍光2、及びコンピュータ断層撮影（CT）3などのイメージングモダリティを使用して、薬物送達ビヒクルの検出の非侵襲的かつ定量的なin vivoでのを可能にします4及び磁気共鳴イメージング（MRI）5。イメージングは、リポソーム送達システムの薬物動態及び生体内分布を決定し、ナノ粒子の蓄積6,7に被験者間の程度と腫瘍内の不均一性を明らかにするために使用されています。しかし、ナノ粒子のイメージングは​​、単独で彼らの貧しい人々の蓄積と流通に貢献した生物学的障壁を特定するものではありません。この知識はrに最も重要ですationalより有効な製剤の開発、および戦略は、腫瘍内蓄積8を向上させます。治療戦略は、改善されたナノ粒子の輸送9で得られた特定の生物学的障壁を調節するために適用され得ることが実証されています。さらに、ナノ粒子製剤は、具体的には、特定の生物学的輸送障壁10を克服するために開発されてきました。両方のシナリオでは、生物学的障壁の測定は、適切なナノ粒子薬物送達戦略の使用を導くために使用することができます。 腫瘍の微小循環およびIFPの上昇は、固形腫瘍9,11におけるリポソームのようなナノ粒子の腫瘍内蓄積の二つの重要な決定因子であると考えられています。しかし、貧しい人々のリポソームの蓄積に貢献する他の障壁が密な細胞外マトリックス、不浸透性血管系、および固体組織圧12が含まれます。これらの障壁は、時空間に関連しています方法、異常な血液の流れと上昇間質液圧は、ナノ粒子の初期の配信と溢出を駆動する二つの重要な要因であると。前述のように、腫瘍の微小循環との間の関係を確立し、IFPは上昇し、リポソームの腫瘍内蓄積は、リポソームの撮像データの適切な解釈のために不可欠です。腫瘍微小循環、高架IFP、および固形腫瘍におけるナノ粒子の蓄積との関係を測定するための、本明細書に定量的方法が提示されています。これは呼ばれる、容積CTイメージングを用いCTリポソーム造影剤、画像誘導ロボット針位置決めシステムを使用して、コンピュータ断層撮影、及び腫瘍IFPを拡張ダイナミックコントラストを用いて腫瘍微小循環の腫瘍内分布の共局在の測定を行うことによって達成されます。 CT-IFPロボット13。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1520">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">MDA-MB-231 metastatic breast adenocarcinoma tumor cells&#160;</td>
			<td style="width:471px;">ATCC</td>
			<td style="width:119px;">HTB-26</td>
			<td style="width:299px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM)&#160;</td>
			<td style="width:471px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">11965-092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td style="width:471px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">F1051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HyClone Penicillin-Streptomycin 100x Solution</td>
			<td>GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td style="width:119px;">SV30010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Trypsin-EDTA (0.05%), phenol red</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">25300-054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC)</td>
			<td>Avanti Lipids Inc., USA</td>
			<td>850355P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cholesterol (CH)</td>
			<td>Avanti Lipids Inc., USA</td>
			<td style="width:119px;">700000P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-poly(ethylene glycol) 2000 (DSPE-PEG2000)</td>
			<td>Avanti Lipids Inc., USA</td>
			<td style="width:119px;">880128P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Omnipaque (Iohexol) 300 mg of iodine/mL&#160;</td>
			<td>GE Healthcare, CA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">80 nm pore size Track-Etch polycarbonate membranes</td>
			<td style="width:471px;">Whatman Inc., USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">200 nm pore size Track-Etch polycarbonate membranes</td>
			<td style="width:471px;">Whatman Inc., USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10 mL Lipex Extruder&#160;</td>
			<td>Nothern Lipids Inc, CA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">Dialysis Bag Molecular Weight Cut Off (MWCO) of 8 kDa</td>
			<td>Spectrum Labs, USA&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">750,000 Nomical Molecular Weight Cut Off (NMWC) Tangential flow column&#160;</td>
			<td>MidGee ultrafiltration cartridge, GE Healthcare, CA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Peristaltic pump&#160;</td>
			<td>Watson Marlow Inc., USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">UV spectrometer</td>
			<td>Helios &#947;, Spectronic Unicam,&#160; USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">90Plus particle size analyzer&#160;</td>
			<td>Brookhaven, Holtsville, USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">eXplore Locus Ultra micro-CT system&#160;</td>
			<td>GE Healthcare, CA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:299px;">Manipulated using CT-Console Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">AxRecon GPU-based Reconstruction</td>
			<td>&#160;Acceleware Corp. CA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">27G Catheter SURFLO Winged Infusion Set</td>
			<td>Terumo Medical Products, USA</td>
			<td style="width:119px;">SV*27EL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">PE20 polyethylyne tubing</td>
			<td>Becton Dickinson, USA</td>
			<td style="width:119px;">427406</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pen tip 25G &#215; 3.5&#8242;&#8242; Whitacre spinal needle&#160;</td>
			<td>Becton Dickinson, USA</td>
			<td style="width:119px;">405140</td>
			<td>IFP needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">P23XL&#160; pressure transducer&#160;</td>
			<td>Harvard Apparatus, CA</td>
			<td style="width:119px;">P23XL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">PowerLab 4/35, Bridge Amp, with LabChart Pro 7.0</td>
			<td>ADInstruments Pty Ltd., USA</td>
			<td style="width:119px;">PL3504, FE221</td>
			<td>IFP acquisition system and acquisition software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:632px;">CT-Sabre Small Animall Intervention system (CT-IFP Robot)</td>
			<td style="width:471px;">Parallax Innovations, CA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:299px;">Manipulated using CT-IFP robot Control Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">CT-IFP robot alignment software</td>
			<td style="width:471px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:299px;">Custom Matlab software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">DCE-CT Analysis Software</td>
			<td style="width:471px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:299px;">Custom Matlab software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:632px;">Matlab 2013b</td>
			<td style="width:471px;">Mathworks, USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

spatial measurements of perfusion, interstitial fluid pressure and liposomes accumulation in solid tumors

リポソームの異種の腫瘍内蓄積は、それらの効力の重大な決定要因です。カオス腫瘍微小循環および高いIFP両方をリポソームなどのナノテクノロジーベースの薬物送達系の異種腫瘍内分布に連結されています。本研究では、腫瘍の微小循環との関係は、IFPは上昇し、ナノ粒子の蓄積は、インビボ実験により調査しました。これは、コンピュータ断層撮影法（DCE-CT）およびマイクロCTスキャナに接続された新規な画像誘導ロボット針配置システムを用いて腫瘍IFPを測定拡張ダイナミックコントラストを用いて腫瘍微小循環を評価することによって達成されました。リポソームの腫瘍内蓄積は安定造影剤イオヘキソール（CT-リポソーム）をカプセル化するナノ粒子、リポソーム製剤のCT画像に基づく評価によって決定しました。の空間分布の共局在のために許可されたCT画像腫瘍の血行動態、IFPおよび乳癌の個々の皮下異種移植マウスモデルにおけるCT-リポソームの蓄積。測定は、灌流および血漿体積分率は、リポソームの腫瘍内分布の強力なメディエーターであるという発見につながりました。さらに、結果は、IFPは、血流を調節を通してリポソーム分布を媒介する間接的な役割を果たしていることを示唆しています。

上記のプロトコルは、それぞれ91.8±0.3 nmおよび-45.5±2.5 mVのを、イオヘキソールのカプセル化された濃度とCT-リポソームを得るリポソーム直径、および55ミリグラムミリリットル-1のゼータ電位を意味するべきである。 図1aは、代表DCE-CTイメージングを含み、その結果、イオヘキソールの腫瘍内蓄積の経時変化を示すボリュームデータの時系列を得ました。腫瘍内のROIを選択すると、灌流、血管透過性、血漿体積分率、及び間質体積分率（ 図1b）の推定値を得るために、トレーサー動態モデリング法を用いて定量することができるTICをもたらします。この研究では、2コンパートメントトレーサー動態モデルを使用し、Matlabの14に実装さ非線形曲線フィッティングルーチンを用いて測定TICに収まります。同じサイズの複数の関心領域に腫瘍体積を分割することは、Tの定量化を可能にします彼は、腫瘍体積（ 図1c）内血行動態パラメータの分布を空間。セグメント化は時間がかかり、困難である、手動で行うことができ、または自動的に球形の座標系を使用して、複数の等しいサイズのROIにおける腫瘍を分割アルゴリズムを用いて、ここで実行されます。 DCE-CT法は、灌流、血管透過性、血漿体積分率、および間質容積分率の空間分布の定量的推定値を提供します。これらのパラメータは、中央腫瘍体積に比べて外周に沿って灌流、血漿および間質容積分率のより高いレベルの空間的に不均質であることが観察されました。 容積測定CT撮影方法は、生体内分布およびCT-リポソームの腫瘍内分布を明らかにする。 図2aは、48時間の注射後にCT-リポソームの生体内分布を示します。エージェントは、まだ目に循環しています脾臓および肝臓で観察された実質的に吸収され、電子血管システム。腫瘍容積内の明るい領域で示すようにCT-リポソームの腫瘍内蓄積は、中央部に比べて主に末梢の蓄積と、異質であることが観察された（ 図2b）。 容積測定CT画像は、IFP測定値の位置を追跡するために使用することができるCT-IFPロボットのセットアップを使用した。高分解能のマイクロCTを使用して画像化され、図3aは 、腫瘍体積内IFP針の配置を示しています。針は、明らかに腫瘍体積（ 図3b）内IFP測定値の空間的な局在化を可能にする腫瘍容積内で識別することができます。腫瘍体積内の複数のIFP測定を行うことにより、腫瘍全体IFPの空間マップを生成することができます。空間IFPは、その後の対応する測定値と相関させることができます腫瘍微小循環とCT-リポソームの蓄積。 ボリュメトリックCT撮影は、血行動態の共局在測定することが可能となる共通の基準フレームを可能IFP、およびCT-リポソーム蓄積。 図4、CT-リポソームの蓄積、IFPの空間的共局在の測定値の例を示し、灌流血管透過性、血漿体積分率、および間質容積分率。これは、灌流および血漿体積分率が有意に皮下MDA-MB-231腫瘍におけるCTリポソームの腫瘍内蓄積と相関したことが観察されました。また、IFPの半径方向分布は、血行動態測定値と相関していました。これらの結果は、複雑な時空間の関係は、腫瘍の微小循環、IFPおよびリポソーム14の腫瘍内蓄積の間に存在を示唆しています。 <img alt="図1" sRC = &quot;/ファイル/ ftp_upload / 54226 / 54226fig1.jpg&quot; /&gt; 図1：腫瘍の微小循環のDCE-CTイメージング 、時間の関数としての造影剤の動態を示す腫瘍容積内に収集時間的なCT画像を、（a）の代表的なシリーズ。赤い輪郭は、時間強度曲線（TIC）が測定されるROIを表します。 （b）は、TICは、ROI内の血行動態パラメータの定量的な推定値を得るために、二区画トレーサー動態モデルを用いてフィット感です。 （c）は 、腫瘍における定量的な血行動態パラメータの代表的な空間分布。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54226/54226fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54226/54226fig2.jpg" /> 図2： リポソームAccumulの体積CT-イメージング<html>エーション。（a）の CT-リポソームの生体内分布を実証する代表的な3Dボリュームレンダリング画像。 （b）の代表軸、冠状、及び48時間後注入時CT-リポソームの腫瘍内蓄積を示す腫瘍の中心を通って撮影した矢状スライス。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54226/54226fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54226/54226fig3.jpg" /> 図 3： 画像誘導IFPの測定 （a）の CT-リポソーム（オレンジ）の48時間後、注射で皮下腫瘍へのCT-IFPロボットシステム（緑）後の針挿入の代表的な3Dボリュームレンダリング画像。 （b）は、後針挿入の代表的なCT画像を。/54226/54226fig3large.jpg &quot;ターゲット=&quot; _空白 &quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54226/54226fig4.jpg" /> 図4： 共局在する腫瘍の微小循環、IFPの測定、およびCT-リポソーム蓄積パネルは、48時間後、注射、IFP、灌流、血管透過性、プラズマの体積分率を取っCT-リポソーム蓄積の代表的な空間的共局在を示すと間質体積分率。再印刷14からの許可を得て。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54226/54226fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Spatial Measurements of Perfusion, Interstitial Fluid Pressure and Liposomes Accumulation in Solid Tumors

The heterogeneous intra-tumoral accumulation of liposomes has been linked to an abnormal tumor microenvironment. Herein methods are presented to measure tumor microcirculation by perfusion imaging and elevated interstitial fluid pressure (IFP) using an image-guided robotic system. Measurements are compared to the intra-tumoral accumulation of liposomes, determined using volumetric micro-CT imaging.

固形腫瘍内の灌流、間質液圧とリポソーム蓄積の空間測定

The heterogeneous intra-tumoral accumulation of liposomes is a critical determinant of their efficacy. Both the chaotic tumor microcirculation and ...

spatial-measurements-perfusion-interstitial-fluid-pressure-liposomes

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

7.6K ビュー.  University of Toronto. The heterogeneous intra-tumoral accumulation of liposomes has been linked to an abnormal tumor microenvironment. Herein methods are presented to measure tumor microcirculation by perfusion imaging and elevated interstitial fluid pressure (IFP) using an image-guided robotic system. Measurements are compared to the intra-tumoral accumulation of liposomes, determined using volumetric micro-CT imaging.

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Establishment and Propagation of Human Retinoblastoma Tumors in Immune Deficient Mice

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited time. These cultured tumorspheres may exhibit markedly different cellular phenotypes when compared to the original tumors. Demonstration that cultured cells have the capability of forming new tumors is important to ensure that cultured cells model the biology of the original tumor. 
Here we present a protocol for propagating human retinoblastoma tumors in vivo using Rag2-/- immune deficient mice. Cultured human retinoblastoma tumorspheres of low passage or cells obtained from freshly harvested human retinoblastoma tumors injected directly into the vitreous cavity of murine eyes form tumors within 2-4 weeks. These tumors can be harvested and either further passaged into murine eyes in vivo or grown as tumorspheres in vitro. Propagation has been successfully carried out for at least three passages thus establishing a continuing source of human retinoblastoma tissue for further experimentation. 
Wesley S. Bond and Lalita Wadhwa are co-first authors.

A method is described to propagate human retinoblastoma tumors in mice. Tumor cells are directly injected into the eyes of immune deficient mice. Secondary tumors have been successfully established using both cells directly harvested from human tumors and cultured tumorspheres.

免疫不全マウスにおけるヒト網膜芽細胞腫の腫瘍の確立と伝播

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited ...

医学

Femoral Arterial and Venous Catheterization for Blood Sampling, Drug Administration and Conscious Blood Pressure and Heart Rate Measurements

In multiple fields of study, access to the circulatory system in laboratory studies is necessary. Pharmacological studies in rats using chronically implanted catheters permit a researcher to effectively and humanely administer substances, perform repeated blood sampling and assists in conscious direct measurements of blood pressure and heart rate. Once the catheter is implanted long-term sampling is possible. Patency and catheter life depends on multiple factors including the lock solution used, flushing regimen and catheter material. This video will demonstrate the methodology of femoral artery and venous catheterization of the rat. In addition the video will demonstrate the use of the femoral venous and arterial catheters for blood sampling, drug administration and use of the arterial catheter in taking measurements of blood pressure and heart rate in a conscious freely-moving rat. A tether and harness attached to a swivel system will allow the animal to be housed and have samples taken by the researcher with minimal disruption to the animal. To maintain patency of the catheter, careful daily maintenance of the catheter is required using lock solution (100 U/ml heparinized saline), machine-ground blunt tip syringe needles and the use of syringe filters to minimize potential contamination. With careful aseptic surgical techniques, proper catheter materials and careful catheter maintenance techniques, it is possible to sustain patent catheters and healthy animals for long periods of time (several weeks).

Chronic catheterization of blood vessels in the rat is often required for administration of substances, obtain blood sample over a period of time or for direct conscious blood pressure measurements. Femoral arterial catheterization of the rat and corresponding measurements of blood pressure in the conscious animal will be demonstrated.

血液サンプリング、医薬品の管理と意識血圧および心拍数測定のための大腿動脈および静脈カテーテル

In multiple fields of study, access to the circulatory system in laboratory studies is necessary. Pharmacological studies in rats using chronically ...

Identification of Sleeping Beauty Transposon Insertions in Solid Tumors using Linker-mediated PCR

Genomic, proteomic, transcriptomic, and epigenomic analyses of human tumors indicate that there are thousands of anomalies within each cancer genome compared to matched normal tissue. Based on these analyses it is evident that there are many undiscovered genetic drivers of cancer1. Unfortunately these drivers are hidden within a much larger number of passenger anomalies in the genome that do not directly contribute to tumor formation. Another aspect of the cancer genome is that there is considerable genetic heterogeneity within similar tumor types. Each tumor can harbor different mutations that provide a selective advantage for tumor formation2. Performing an unbiased forward genetic screen in mice provides the tools to generate tumors and analyze their genetic composition, while reducing the background of passenger mutations. The Sleeping Beauty (SB) transposon system is one such method3. The SB system utilizes mobile vectors (transposons) that can be inserted throughout the genome by the transposase enzyme. Mutations are limited to a specific cell type through the use of a conditional transposase allele that is activated by Cre Recombinase. Many mouse lines exist that express Cre Recombinase in specific tissues. By crossing one of these lines to the conditional transposase allele (e.g. Lox-stop-Lox-SB11), the SB system is activated only in cells that express Cre Recombinase. The Cre Recombinase will excise a stop cassette that blocks expression of the transposase allele, thereby activating transposon mutagenesis within the designated cell type. An SB screen is initiated by breeding three strains of transgenic mice so that the experimental mice carry a conditional transposase allele, a concatamer of transposons, and a tissue-specific Cre Recombinase allele. These mice are allowed to age until tumors form and they become moribund. The mice are then necropsied and genomic DNA is isolated from the tumors. Next, the genomic DNA is subjected to linker-mediated-PCR (LM-PCR) that results in amplification of genomic loci containing an SB transposon. LM-PCR performed on a single tumor will result in hundreds of distinct amplicons representing the hundreds of genomic loci containing transposon insertions in a single tumor4. The transposon insertions in all tumors are analyzed and common insertion sites (CISs) are identified using an appropriate statistical method5. Genes within the CIS are highly likely to be oncogenes or tumor suppressor genes, and are considered candidate cancer genes. The advantages of using the SB system to identify candidate cancer genes are: 1) the transposon can easily be located in the genome because its sequence is known, 2) transposition can be directed to almost any cell type and 3) the transposon is capable of introducing both gain- and loss-of-function mutations6. The following protocol describes how to devise and execute a forward genetic screen using the SB transposon system to identify candidate cancer genes (Figure 1).

Identification of Sleeping Beauty Transposon Insertions in Solid Tumors using Linker-mediated PCR

A method of identifying unknown drivers of carcinogenesis using an unbiased approach is described. The method uses the Sleeping Beauty transposon as a random mutagen directed to specific tissues. Genomic mapping of transposon insertions that drive tumor formation identifies novel oncogenes and tumor suppressor genes

の同定<em&gt;眠れる森の美女</emリンカ媒介PCRを用いた固形腫瘍&gt;トランスポゾン挿入

Genomic, proteomic, transcriptomic, and epigenomic analyses of human tumors indicate that there are thousands of anomalies within each cancer genome ...

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.

蛍光SAPC-DOPSナノベシクルを用いて脳腫瘍、関節炎のin vivo光イメージング中

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

Quantitative Mass Spectrometric Profiling of Cancer-cell Proteomes Derived From Liquid and Solid Tumors

In-depth analyses of cancer cell proteomes are needed to elucidate oncogenic pathomechanisms, as well as to identify potential drug targets and diagnostic biomarkers. However, methods for quantitative proteomic characterization of patient-derived tumors and in particular their cellular subpopulations are largely lacking. Here we describe an experimental set-up that allows quantitative analysis of proteomes of cancer cell subpopulations derived from either liquid or solid tumors. This is achieved by combining cellular enrichment strategies with quantitative Super-SILAC-based mass spectrometry followed by bioinformatic data analysis. To enrich specific cellular subsets, liquid tumors are first immunophenotyped by flow cytometry followed by FACS-sorting; for solid tumors, laser-capture microdissection is used to purify specific cellular subpopulations. In a second step, proteins are extracted from the purified cells and subsequently combined with a tumor-specific, SILAC-labeled spike-in standard that enables protein quantification. The resulting protein mixture is subjected to either gel electrophoresis or Filter Aided Sample Preparation (FASP) followed by tryptic digestion. Finally, tryptic peptides are analyzed using a hybrid quadrupole-orbitrap mass spectrometer, and the data obtained are processed with bioinformatic software suites including MaxQuant. By means of the workflow presented here, up to 8,000 proteins can be identified and quantified in patient-derived samples, and the resulting protein expression profiles can be compared among patients to identify diagnostic proteomic signatures or potential drug targets.

In-depth analyses of cancer cell proteomes facilitate identification of novel drug targets and diagnostic biomarkers. We describe an experimental workflow for quantitative analysis of (phospho-)proteomes in cancer cell subpopulations derived from liquid and solid tumors. This is achieved by combining cellular enrichment strategies with quantitative Super-SILAC-based mass spectrometry.

液体および固形腫瘍由来の癌細胞のプロテオームの定量的質量分析プロファイリング

In-depth analyses of cancer cell proteomes are needed to elucidate oncogenic pathomechanisms, as well as to identify potential drug targets and diagnostic ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

マウス収縮圧力を測定するために子宮内テレメトリ<em&gt;インビボ</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

In contrast to conventional static cold preservation (0-4 &#176;C), ex situ machine perfusion may provide better preservation of donor livers. Continuous perfusion of organs provides the opportunity to improve organ quality and allows ex situ viability assessment of donor livers prior to transplantation. This video article provides a step by step protocol for ex situ normothermic machine perfusion (37 &#176;C) of human donor livers using a device that provides a pressure and temperature controlled pulsatile perfusion of the hepatic artery and continuous perfusion of the portal vein. The perfusion fluid is oxygenated by two hollow fiber membrane oxygenators and the temperature can be regulated between 10 &#176;C and 37 &#176;C. During perfusion, the metabolic activity of the liver as well as the degree of injury can be assessed by biochemical analysis of samples taken from the perfusion fluid. Machine perfusion is a very promising tool to increase the number of livers that are suitable for transplantation.

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

Here we present a protocol describing oxygenated ex situ machine perfusion of donor liver grafts. This article contains a step by step protocol to procure and prepare the liver graft for machine perfusion, prepare the perfusion fluid, prime the perfusion machine and perform oxygenated normothermic machine perfusion of the liver graft.

In contrast to conventional static cold preservation (0-4 &#176;C), ex situ machine perfusion may provide better preservation of donor livers. Continuous ...

Functional Human Liver Preservation and Recovery by Means of Subnormothermic Machine Perfusion

There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation. Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of donor livers. Machine perfusion of donor liver grafts is an alternative to traditional cold storage of livers and holds much promise as a modality to expand the donor organ pool. We have recently described the potential benefit of subnormothermic machine perfusion of human livers. Machine perfused livers showed improving function and restoration of tissue ATP levels. Additionally, machine perfusion of liver grafts at subnormothermic temperatures allows for objective assessment of the functionality and suitability of a liver for transplantation. In these ways a great many livers that were previously discarded due to their suboptimal quality can be rescued via the restorative effects of machine perfusion and utilized for transplantation. Here we describe this technique of subnormothermic machine perfusion in detail. Human liver grafts allocated for research are perfused via the hepatic artery and portal vein with an acellular oxygenated perfusate at 21 &#176;C.

We describe a method of ex vivo machine perfusion of human liver grafts at subnormothermic temperature (21 &#176;C).

Subnormothermicマシン灌流によって機能的なヒト肝臓保全と回復

There is currently a severe shortage of liver grafts available for transplantation.  Novel organ preservation techniques are needed to expand the pool of ...

Imaging Features of Systemic Sclerosis-Associated Interstitial Lung Disease

Early diagnosis of systemic sclerosis-related interstitial lung disease (SSc-ILD) is important to enable treatment to be administered with minimal delay. However, diagnosing SSc-ILD is challenging because key symptoms are non-specific. High-resolution computed tomography (HRCT) of the chest is recognized as a sensitive imaging method for diagnosing and assessing SSc-ILD. Exposure of patients to ionizing radiation may be considered as a limitation, although methodological steps may be taken to moderate this. We present practical recommendations for performing HRCT scans and interpreting the results. Key features of SSc-ILD on HRCT include a non-specific interstitial pneumonia (NSIP) pattern with peripheral ground-glass opacities and extensive traction bronchiectasis. Despite similarities between SSc-ILD and idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), HRCT can be used to differentiate between these conditions: in SSc-ILD compared with IPF, there is a greater proportion of ground-glass opacity and fibrosis is less coarse. A dilated, air-filled esophagus with diameter &#62;10 mm, suggestive of esophageal dysmotility is commonly seen in SSc-ILD. Pulmonary artery size greater than the adjacent ascending aorta suggests coexistent pulmonary hypertension. Nodules must be monitored due to the increased risk of lung cancer. A large extent of disease on HRCT (&#8805;20%) or a high fibrosis score suggests an increased risk of mortality. HRCT is central to diagnosing SSc-ILD, and serial assessments can be helpful in monitoring disease progression or treatment response.

Here, we present practical recommendations for performing thoracic high-resolution computed tomography for diagnosing and assessing systemic sclerosis-related interstitial lung disease.

全身性硬化症関連間質性肺疾患のイメージング機能

Early diagnosis of systemic sclerosis-related interstitial lung disease (SSc-ILD) is important to enable treatment to be administered with minimal delay. ...

On-Site Sampling and Extraction of Brain Tumors for Metabolomics and Lipidomics Analysis

Despite the variety of tools available for cancer diagnosis and classification, methods that enable fast and simple characterization of tumors are still in need. In recent years, mass spectrometry has become a method of choice for untargeted profiling of discriminatory compound as potential biomarkers of a disease. Biofluids are generally considered as preferable matrices given their accessibility and easier sample processing while direct tissue profiling provides more selective information about a given cancer. Preparation of tissues for the analysis via traditional methods is much more complex and time-consuming, and, therefore, not suitable for fast on-site analysis. The current work presents a protocol combining sample preparation and extraction of small molecules on-site, immediately after tumor resection. The sampling device, which is of the size of an acupuncture needle, can be inserted directly into the tissue and then transported to the nearby laboratory for instrumental analysis. The results of metabolomics and lipidomics analyses demonstrate the capability of the approach for the establishment of phenotypes of tumors related to the histological origin of the tumor, malignancy, and genetic mutations, as well as for the selection of discriminating compounds or potential biomarkers. The non-destructive nature of the technique permits subsequent performance of routinely used tests e.g., histological tests, on the same samples used for SPME analysis, thus enabling attainment of more comprehensive information to support personalized diagnostics.

The manuscript presents on-site sampling of human brain tumors with solid phase microextraction followed by their biochemical profiling towards the discovery of biomarkers.

メタボロミクス解析とリピドミクス解析のための脳腫瘍の現場でのサンプリングと抽出

Despite the variety of tools available for cancer diagnosis and classification, methods that enable fast and simple characterization of tumors are still ...