Murine Hind-limb Damarlarının Bilgisayarlı Tomografi Tabanlı Üç Boyutlu Görselleştirilmesi için Örnek Hazırlık
7 Ekim 2021
Burada, mikro-X-ışını bilgisayarlı tomografi kullanarak murine arka eks uzuv damarları için bir görselleştirme ve niceleme yöntemini açıklıyoruz.
Alt uzuvlardaki ve karın organlarındaki kan damarlarının BT görüntülerini adım protokolü kullanılarak çekmek mümkündür. Yöntem, tüm kan damarlarının kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Ek olarak, sadece arterleri veya aynı zamanda arterleri ve damarları değerlendirmek mümkündür.
Kan pıhtılarını, sızan veya kanı iyi önlemek ve hava kabarcıklarından kaçınmak çok önemlidir. Operasyondan önce, PBS'deki 1 birim/gram heparini farenin intraperitoneal boşluğuna enjekte edin. 30 dakika sonra, ötenazili farenin sternumunda bir orta çizgi kesisi yapın ve açık toraksı pimlerle sabitleyin.
Kalbi çıkarmadan önce yükselen aortu kesin ve ardından inen aortu açığa çıkarmak için akciğeri çıkarın. Geminin kesitini ortaya çıkarmak için alçalanı çapraz olarak kesin. Ardından, vazodilasyon tamponunu çalıştırırken azalan aort içine 22 ölçer kateter yerleştirin.
Kateterin kökünü sabitleyin ve geri akış nedeniyle sızıntıyı önlemek için bir düğüm yapın. Tamamlandığında, perfüzyonu 13 ila 15 kilopaskal arasında sabit bir basınçta ısıtılmış bir vazodilasyon çözeltisi ile başlatın. Üç dakika sonra, PBS'de% 4 paraformaldehit çözeltisi 3 dakika boyunca perfuse.
Perfüzyonu durdurun ve katetere bağlı uzatma tüpünü 13 ila 15 kilopaskal arasında sabit bir şekilde perfüzyon için 1:1 oranında seyreltilmiş taze hazırlanmış kontrast ortamının 2 mL'si ile doldurun. Arterleri görselleştirmek için, kontrast ortamının artere ulaştığını doğrulamak için ağzın tırnağı kontrol edin. Aynı şekilde, kontrast ortamının tam dolaşımını onaylamak ve tüm damarları görselleştirmek için diyaframın alt vena kavasını kontrol edin.
Kontrast ortamının dolaşımı tamamlandıysa, üç yönlü stopcock'u kapatın ve tüpü çıkarın. Numuneyi 4 santigrat derecede bir gecede kuluçkaya yatırın. Bu protokolde, farenin alt ekstremitelerindeki tüm damarlar görselleştirildi.
Arka ekspertiz iskemi modelinin sonuçları, liglenmemiş femoral arterin femoral damara paralel çalıştığını doğruladı. Ayrıca, kontrast ortamdaki kesinti, liglenmiş bir femoral arteri ve kollateral damarların gelişimini görüntülemeyi kolaylaştırdı. Kontrast ortamı ile dolu birkaç gemi görüntülenebilir.
Öte yandan, kontrast ortamdaki bozulma, noncontrast ortamların karıştırılması veya yetersiz perfüzyon nedeniyle de fark edildi. Vücudun yüzeyindeki arterleri, vaskültürdeki kusurları değerlendirmeyi kolaylaştıran kontrast ortamının mikroskobik gözlemi ile görüntülemek imkansızdı. Kateteri takarken hava kabarcıklarından kaçınmak çok önemlidir.
Karın organları da gevşediği için organlardan dışarı çıkıp tomografi çektirmek mümkündür. Bu yöntemi kullanarak, doygunluk yeni bir çeyrek tanımlayabildik.
Genel Bakış
Bu makale, mikro-X-ışını bilgisayarlı tomografi kullanarak fare arka ekstremite damarlarının görselleştirilmesi ve nicelendirilmesi için bir yöntemi tanımlamaktadır. Bu teknik, alt ekstremitelerdeki ve abdominal organlardaki kan damarlarının kapsamlı değerlendirmesine olanak tanır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Vasküler Biyoloji
- Görüntüleme Teknikleri
Arka Plan
- Mikro-X-ışını bilgisayarlı tomografi güçlü bir görüntüleme aracıdır.
- Kan damarı yapısının anlaşılması, çeşitli biyolojik çalışmalar için kritik öneme sahiptir.
- Önceki yöntemler kapsamlı bir görselleştirme sağlamamış olabilir.
- Bu çalışma, fare modelleri için görselleştirme tekniklerini geliştirmeyi amaçlamaktadır.
Çalışmanın Amacı
- Arka ekstremite damarlarını görselleştirmek için güvenilir bir yöntem geliştirmek.
- Murine modellerde vasküler yapıların kantifikasyonunu sağlamak.
- Müdahalelerin vasküler sağlık üzerindeki etkisini değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Kan pıhtılarını önlemek için heparin enjeksiyonu.
- Kan damarlarını görüntülemek için kontrast maddenin perfüzyonu.
- Detaylı vasküler yapıları yakalamak için BT görüntüleme.
- Arka ekstremitelerdeki hem arterlerin hem de venlerin değerlendirilmesi.
Ana Sonuçlar
- Alt ekstremitelerdeki tüm damarların başarılı şekilde görüntülenmesi.
- Arka bacak iskemi modelinde kollateral damarların tanımlanması.
- Hava kabarcıkları ve eksik perfüzyonla ilgili karşılaşılan zorluklar.
- Yöntemin vasküler defektlerin değerlendirilmesine olanak sağlaması.
Sonuçlar
- Yöntem, vasküler görüntüleme için kapsamlı bir yaklaşım sunar.
- Murine modellerde vasküler durumların anlaşılmasını geliştirebilir.
- Gelecekteki uygulamalar, vasküler sağlık ve hastalıklar üzerine yapılan çalışmaları içerebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama Uygunluğu
Bu yöntem, anjiyojenik yanıtların ve vasküler patolojinin preklinik değerlendirmesini destekleyerek, fare vasküler ağlarının kapsamlı 3D görselleştirmesine olanak tanır. Arka ekstremite ve abdominal organ vasküler yapılarından kantitatif yapısal veriler sağlayarak, vasküler biyoloji ve iskemik hastalık modellerinde hedef doğrulamayı geliştirir. Teknik, 2D kesitlere olan bağımlılığı azaltıp vasküler mimarinin ve kollateral oluşumunun doğrudan gözlemlenmesini sağlayarak, aday belirlemedeki öngörü güvenini artırır.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: İskemik modellerde anjiyogenez ve vasküler yeniden şekillenme ile ilgili terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Perfüzyon defektlerinin ve kollateral gelişiminin doğrudan 3D görüntülemesi aracılığıyla vasküler hedeflerin fonksiyonel validasyonunu sağlar.
- Öngörücü Değer: Farmakolojik veya genetik müdahalelere verilen vasküler yanıtları nicelleştirerek portföy seçim sürecini destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Analiz Hazırlığı: Temel vasküler morfolojiyi belirleyerek, sonraki bileşik taramaları için standardize edilmiş biyolojik sistemleri hazırlar.
- Kantitatif Çıktı: Analiz standardizasyonu için damar yoğunluğu, dallanma modelleri ve perfüzyon tamamlanmışlığı gibi ölçülebilir vasküler parametreler sunar.
- Ölçeklenebilirlik: mikro-CT platformlarıyla uyumludur; laboratuvarlar ve çalışma alanları arasında tekrarlanabilir görüntüleme imkanı sağlar.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Hastalıkla İlgililik: Arka ekstremite iskemisinde fizyolojik ve patolojik anjiyogenezi modeller, translasyonel biyobelirteç uyumunu destekler.
- Preklinik Süreklilik: Boylamsal vasküler değerlendirmeye olanak tanıyarak keşif bulguları ile preklinik doğrulama arasında köprü kurar.
- Riskten Arındırılmış Kararlar: İlaç etkinliğini etkileyen vasküler defektleri ve kompanzatuar mekanizmaları görselleştirerek go/no-go (devam/dur) kriterlerine temel oluşturur.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, özellikle vasküler fenotiplerin kritik okumalar olduğu hedef doğrulama ve öncü bileşik optimizasyon aşamaları olmak üzere, keşiften preklinik sürece kadar olan sürekliliğe uygundur.
- Keşif Biyolojisi: Hastalık modellerinde anjiyojenik yolakların ve vasküler bütünlüğün hipotez testlerini destekler.
- Tarama: Bileşik değerlendirmesi için tekrarlanabilir, kantitatif görüntüleme çıktılarına sahip, analize hazır vasküler modeller sağlar.
- Analitik: Deneysel koşullar arasında karşılaştırmalı analize olanak tanıyan yapısal ve perfüzyon tabanlı okumalar sunar.
- Translasyonel Araştırma: Moleküler bulguları preklinik modellerdeki vasküler sonuçlarla ilişkilendirerek biyobelirteç bağlantılı etkinlik değerlendirmesini destekler.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Birden fazla terapötik alan genelinde vasküler fenotipleme için yeniden kullanılabilir bir görüntüleme platformu oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Vasküler yanıtlardaki mekanistik belirsizliği azaltarak, hedef validasyonundaki öngörü güvenini artırır.
- Operasyonel Değer: Standartlaştırılmış perfüzyon ve görüntüleme protokolleri aracılığıyla tekrarlanabilirliği ve standardizasyonu geliştirir.
- Stratejik Değer: Vasküler risklerin erken tespitini sağlayarak ve geç aşamadaki başarısızlıkları azaltarak sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Kantitatif vasküler morfoloji ve perfüzyon verilerine dayalı, riske göre ayarlanmış ilerleme kararlarını kolaylaştırır.
Uygulama Hususları
- Mikrocerrahi vasküler perfüzyon ve kontrast madde kullanımı konusunda uzmanlık gerektirir.
- Mikro-CT görüntüleme altyapısına ve kontrast madde hazırlama kapasitesine bağlıdır.
- Tekrarlanabilir sonuçlar için perfüzyon basıncı, zamanlama ve kontrast dilüsyonunun ekipler arası standardizasyonunu gerektirir.
- Model sistemler arasındaki adaptasyon, kanülasyon tekniğinde ve perfüzyon parametrelerinde ayarlamalar gerektirebilir.
- Pratik sınırlamalar arasında, görüntüleme kalitesini bozabilen hava kabarcıklarına karşı hassasiyet, eksik perfüzyon ve kontrast karışımı yer alır.
