Cerenkov Lumineszenz Imaging (CLI) for Cancer Therapy Überwachung
Summary
Verwendung von Cerenkov Lumineszenz Imaging (CLI) für die Überwachung der präklinischen Behandlung von Krebs wird hier beschrieben. Diese Methode nutzt die Vorteile der Cerenkov Strahlung (CR) und optische Bildgebung (OI) an radioaktiv markierten Sonden visualisieren und stellt somit eine Alternative zu PET in der präklinischen therapeutische Überwachung und Wirkstoff-Screening.
Abstract
In der molekularen Bildgebung sind Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Abbildungsoptik (OI) zwei der wichtigsten und am häufigsten verwendeten somit Modalitäten 1-3. PET zeichnet sich durch seine hervorragende Empfindlichkeit und Quantifizierung Fähigkeit, während OI zeichnet für Nicht-Strahlung, relativ niedrige Kosten, kurze Scanzeit, hohen Durchsatz und breite Verfügbarkeit, bis zum Grundlagenforscher aus. Allerdings haben beide Modalitäten ihrer Mängel als gut. PET leidet schlechte räumliche Auflösung und hohen Kosten, während OI ist vor allem auf präklinischen Anwendungen aufgrund ihrer begrenzten Eindringen in das Gewebe zusammen mit prominenten Streuung optischer Signale durch die Dicke von lebendem Gewebe beschränkt.
Kürzlich wurde eine Brücke zwischen PET und OI wurde mit der Entdeckung der Cerenkov Lumineszenz Imaging (CLI) 4-6 entstanden. CLI ist ein neues bildgebendes Verfahren, das Cerenkov Strahlung (CR) nutzt, um Bild Radionuklide mit OI Instrumente. Russische Nobel laureate Alexejewitsch Cerenkov und seine Kollegen ursprünglich entdeckt CR 1934. Es ist eine Form von elektromagnetischer Strahlung emittiert werden, wenn ein geladenes Teilchen bewegt sich mit einer Geschwindigkeit superluminalen in einem dielektrischen Medium 7,8. Das geladene Teilchen, ob Positronen oder Elektronenstrahlen, stört das elektromagnetische Feld des Mediums durch Verschieben der Elektronen in seiner Atome. Nach dem Passieren der Unterbrechung Photonen emittiert als die verdrängten Elektronen in den Grundzustand zurückzukehren. Zum Beispiel wurde ein 18 F Zerfall schätzungsweise durchschnittlich 3 Photonen in Wasser 5 herzustellen.
Seit ihrer Entstehung hat CLI für seine Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungen einschließlich präklinischen in vivo Tumordarstellung, Reportergens Bildgebung Radiotracers Entwicklung, multimodale Bildgebung unter anderem 4,5,9,10,11 untersucht. Der wichtigste Grund, warum CLI viel Erfolg genossen hat, so weit ist, dass diese neue Technologie zu Nutze macht die geringe Zusammenarbeitst und breite Verfügbarkeit von OI Bild Radionuklide, die nur durch teurere und weniger verfügbar nukleare Bildgebungsverfahren wie PET abgebildet werden verwendet.
Hier präsentieren wir die Methode der Verwendung von CLI, um Krebs medikamentöse Therapie zu überwachen. Unsere Gruppe hat vor kurzem diese neue Anwendung untersucht und validiert die Machbarkeit von einem Proof-of-Concept-Studie 12. Wir haben gezeigt, dass CLI und PET ausgezeichnete Korrelationen zeigten in verschiedenen Tumorxenotransplantaten und Imaging-Sonden. Dies steht im Einklang mit dem übergeordneten Prinzip der CR, dass CLI wesentlichen visualisiert die gleichen Radionuklide als PET. Wir haben uns für Bevacizumab (Avastin, Genentech / Roche) als unser therapeutisches Mittel, weil es eine bekannte Angiogenese-Hemmer 13,14 ist. Reifung dieser Technologie in der nahen Zukunft kann sich vorstellen, einen signifikanten Einfluss auf die präklinischen Entwicklung, Screening sowie Therapie-Monitoring der Patienten, die Behandlungen haben werden.
Protocol
Discussion
CLI wird als vielversprechender molekulare Bildgebung Technik, Potenziale gefunden hat in vielen Grundlagenforschung Anwendungen und sogar den klinischen Einsatz 4,5,15,16,17 Schwellenländern. Die wichtigsten Vorteile von CLI über traditionelle nukleare Bildgebungsverfahren wie PET Stammzellen aus der Verwendung von OI Instrumente, die einfacher zu bedienen sind, durch kurze Messzeit und hoher Durchsatz gekennzeichnet, deutlich günstiger und besser verfügbar für Forscher. Darüber, was setzt CLI abgesehe…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken für die Unterstützung aus dem National Cancer Institute (NCI) R01 CA128908 und Stanford Medical Scholar Research Fellowship. Kein anderer potenzieller Interessenkonflikt relevanten zu diesem Artikel berichtet wurde.
Materials
| Name | Company | Catalogue Number |
| H460 Cell Line | American Type Culture Collection | ATCC Number: HTB-177 |
| RPMI 1640 Medium | Invitrogen Life Technologies | 12633-012 |
| Fetal Bovine Serum | Invitrogen Life Technologies | 10091-148 |
| Penicillin/Streptomycin | Invitrogen Life Technologies | 15640-055 |
| Phosphate-Buffered Saline | Invitrogen Life Technologies | 10010-023 |
| Female Athymic Nude Mice | Charles River Laboratories, Inc. | Strain Code: 088 |
| Bevacizumab (Avastin) | Genentech/Roche | N/A |
| MicroPET Rodent R4 | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | N/A |
| Isoflurane (Aerrane) | Baxter | Baxter Number: AHN3637 |
| IVIS Spectrum | Caliper Life Sciences | N/A |
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