Описание

Фирменная технология Li-Cor визуализации изображений в ближнем ИК (NIR) свете, та же самая, которая, используется для количественного анализа вестерн-блотов в тысячах лабораторий по всему миру, теперь позволяет формировать изображения малых животных. Система формирования изображений Li-Cor Pearl Impulse обеспечивает создание молекулярных изображений in vivo с высокой скоростью, чувствительностью и простотой – и все это по разумной цене. Формирование изображений In vivo расширяет ваши возможности работы in vitro до работы с животными, помогая расшифровывать сложные биологические процессы в их релевантном контексте. Готовые к использованию агенты формирования изображений Brightsite и полезные образовательные ресурсы Li-Cor позволят незамедлительно приступить к работе. Сделайте следующий шаг и откройте для себя, почему ближняя инфракрасная (ИК) флуоресцентная технология LI-COR уже больше не ассоциируется только с вестерн-блотами. Данная технология предоставляет в ваше распоряжение гибкий и привлекательный способ решения задач молекулярной биологии – и имеет потенциал для перехода к клиническим испытаниям.

 

Основные особенности системы формирования изображений мелких животных Pearl Impulse

Флуоресцентное оптическое формирование изображений
Визуализация биологических процессов в живых животных с помощью оптических фирменных агентов Li-Cor IRdye

Высочайшая чувствительность
Инновационная оптическая конструкция fieldBrite позволяет обнаруживать более мелкие и более глубоко расположенные мишени

Чрезвычайная простота использования
Получение изображения лишь одним нажатием кнопки, простое в освоении и работе программное обеспечение для анализа данных, готовые к использованию оптические агенты Brightsite

Многоцелевое формирование изображений
Одновременный мониторинг множественных биологических мишеней

Преимущества флуоресцентной системы формирования изображений мелких животных Pearl Impulse:

• Доступность и ценовая сбалансированность
• Компактная, простая в использовании платформа
• Готовые к использованию агенты для формирования изображений
• Не требуется трансфекции клеток - Нет воздействия радиации
• NIR-контрастные агенты имеют потенциал для перехода к клиническим испытаниям

Формирование изображений In vivo и ваши исследования

Оптическое формирование изображений с помощью NIR флуоресцентных агентов является удивительно простым и удобным. Отслеживание биологических явлений и развития заболеваний на живых животных является ценной возможностью для многих областей исследований, включая апоптоз, регенерацию тканей, воспаления, рост костей, клеточную сигнализацию, а также многое другое.

Релевантные ответы

Анализ In vivo предоставляет релевантные и убедительные ответы почти на многие экспериментальные вопросы, обеспечивая контекстный доступ к биологическим процессам и каскадам реакций. Получение изображений In vivo - это не только измерение размеров опухолей, это также расширение возможностей понимания механизмов возникновения заболеваний, их развития и терапевтического отклика.

Незамедлительное начало работы с готовыми к использованию агентами

Готовые к использованию оптические агенты Brightsite от LI-COR Biosciences способны выявлять различные характеристики заболевания, поэтому вы можете начать работу немедленно, без необходимости в разработке новых визуализирующих средств или трансгенных животных. Используя агенты Brightsite, можно сэкономить месяцы исследовательской работы – и уделить больше времени сбору и анализу критически важных данных. Достаточно проверить специфичность агента для вашей модели и мишени, и можно начинать работу. После визуализации есть возможность проверить взятые ex vivo образцы тканей на удержание оптического агента.

В чем преимущества оптического NIR флуоресцентного формирования изображений?

При исследовании заболевания предклиническая визуализация животных моделей используется для изучения биологии заболевания и оценки терапевтических возможностей. Такие средства, как CT, ультразвук и MRI превосходны для анатомической визуализации, но редко используются для клеточного анализа in vitro или для гистологии пораженных тканей. Атомные методы исследований, такие как PET и SPECT, требуют использования радиоактивных меток и дорогостоящего оборудования. Оптическая визуализация с флуоресцентными метками обеспечивает более широкий диапазон привлекательных методологий эксперимента. В отличие от многих других методов, оптическая визуализация NIR фиксирует молекулярные изменения, лежащие в основе болезни. Ближняя ИК флуоресцентная визуализация является гибким и доступным методом, дающим релевантные ответы на вопросы о молекулярных механизмах – и обладает потенциалом для перехода к клиническим испытаниям.

Отслеживание развития заболевания

С помощью оптического флуоресцентного формирования изображений можно визуализировать и отслеживать развитие заболевания в живом животном, например, наблюдая за распространением опухоли или за воздействием лекарства. Флуоресцентное формирование изображений покрывает широкий спектр исследовательских задач – анализ in vitro, анатомическую визуализацию, направленность на заболевание, микроскопию и анализ тканевых срезов – для изучения разнообразных биологических процессов.

Формирование изображений при долговременных исследованиях.

Изучение визуализаций при долговременных исследованиях позволяет продолжительное время наблюдать за одной и той же группой животных, отслеживая изменения у отдельных особей.

• Визуализируйте животных в моменты времени, нужные для вашего исследования
• Отслеживание изменений – даже незначительных– для одного и того же животного, что избежать вариабельности
• Значительное сокращение числа животных, необходимых для каждого исследования, что сберегает время и экономит финансы

 

Система формирования изображений Pearl Impulse позволяет проводить широкий диапазон исследований

	Клетки / in vitro	Imaging животных	Переход к клиническим испытаниям	Ткани / Патология
MRI		V	V
Ультразвук		V	V
Рентгеновские лучи и CT		V	V
PET / SPECT		V	V	V (Авторадиография)

 

Высокая производительность за счет использования NIR флуоресценции

При детектировании с помощью NIR флуоресценции фон является очень низким, и производительность не ограничивается аутофлуоресценцией ткани. Поглощение и рассеяние света также снижаются, что увеличивает глубину проникновения. Гистологические и микроскопические исследования могут быть выполнены с одними и теми же образцами, при этом возможен переход к клиническим испытаниям. Лазерное возбуждение способно обеспечить чувствительность, сравнимую с биолюминесцентной визуализацией, и при этом без продолжительного времени выдержки. Нет необходимости в проведении трудоемкой трансфекции или в выведении трансгенных животных, поэтому работу можно начинать незамедлительно.

 

Преимущества применения NIR флуоресцентных красителей для оптической визуализации

	Флуоресцентные протеины	Био-люминесценция (люцифераза)	Флуоресцентные красители (видимые)	Флуоресцентные красители (NIR)
In vitro			V	V
Не требуется трансфекции клеток			V	V
Возможно изучение эндогенных протеинов			V	V
Многоцелевое формирование изображений	V
In vivo
Нет генетических модификаций клеток или животных			V	V
Низкая ауто-флуоресценция животной ткани				V
Время получения изображения	миллисекунды - секунды	мин	миллисекунды - секунды	миллисекунды - секунды
Клинические испытания
Есть вероятность перехода к клиническим испытаниям			V	V V V
Патология
Гистология и анализ ex vivo	- / V	- / V	V V V	V V V

 

Предпосылки к успешного формирования изображения Длина волны - рассеяние света и аутофлуоресценция.

Животная ткань сильно поглощает и рассеивает видимый свет. Это ограничивает проникновение света возбуждения и обратный выход испускаемой флуоресценции для детектирования. При длинах волн ближнего ИК света поглощение тканей значительно снижается – что серьезно улучшает проникновение света и повышает чувствительность детектирования. Ближний инфракрасный свет также повышает чувствительность при раннем обнаружении небольших опухолей. В этом диапазоне флуоресценция тканей значительно снижается, поэтому нужные сигналы не забиваются фоном. Обычно могут быть использованы уменьшенные дозы оптических агентов, и становится возможным обнаружение на ранних стадиях заболевания – и даже метастазы.

Оптическая система: возбуждение и детектирование флуоресценции

Сутью оптической системы является успешная визуализация in vivo . Превосходная оптическая система fieldBrite Pearl Impulse минимизирует фон, максимизирует возбуждение флуорофора и эффективно детектирует нужную флуоресцентную эмиссию. Оптика FieldBrite xi: Исключительная чувствительность и производительность. В отличие от традиционных оптических систем система Pearl Impulse и технология FieldBrite xi оптимизирована для однородного освещения, высокой чувствительности, низкого уровня фона и широкого динамического диапазона.

Лазерные источники света возбуждения

NIR лазеры излучают целевой высококачественный свет возбуждения для высокопроизводительной визуализации малых или глубоко залегающих мишеней. NIR лазер выдает свет возбуждения в узком диапазоне длин волн, в отличие от светодиодов или источников белого света. Две лазерных длины волны (685 и 785 нм) позволяют одновременно детектировать и дискриминировать множественные мишени. Многие устройства формирования изображений, которые были разработаны для клинического использования, также используют NIR лазерное возбуждение.

Детекция флуоресценции

Исключительная чувствительность достигается без продолжительных экспозиций. Патентованная схема фильтрации FieldBrite Xi не допускает утечек света возбуждения, что снижает уровень шумов и обеспечивает превосходную чувствительность визуализации. Нет необходимости в смене фильтров или корректировки настроек получения изображения. Утечка света возбуждения увеличивает фон изображения. Патентованная технология фильтрации FieldBrite Xi значительно снижает утечку света возбуждения, что уменьшает фон изображения и повышает чувствительность детектирования низкоинтенсивных мишеней.

 

	Белый свет	Светодиод	NIR лазер FieldBrite Xi
Качество света возбуждения	Очень низкое	Низкое	Превосходное
Утечка света возбуждения	Повышенная	Повышенная	Низкая
Отношение сигнал-шум	Очень низкое	Низкое	Высокое

 

Конструкционные особенности системы Li-Cor Pearl Impulse

Оптика FieldBrite Xi для обеспечения низкого фона визуализации
Двойные лазерные модули для однородного освещения
Съемная подложка с регулированием температуры и носовым конусом для анестезии
Уникальная секция формирования изображений

Чрезвычайная простота использования

Исследования все более усложняются, но визуализация животных не следует этой тенденции. Pearl Impulse обеспечивает непревзойденную простоту использования и высокую производительность, независимо от того, является ли для вас область оптической визуализации новой или вы опытный пользователь. - Получение изображения нажатием одной кнопки без оптимизации настроек камеры - Высокая чувствительность для обнаружения малых и глубоко залегающих мишеней - Широкий динамический диапазон для предотвращения насыщения изображений - Получение многоканальных изображений за время меньше <30 с (вплоть до 500 мс для одноканальных изображений) - Однородное освещение повышает воспроизводимость - Простой анализ необработанных данных без спектрального разделения - Быстрая нормализация групп изображений с помощью опций привязанной таблицы перекодировки

Простое получение изображения

Получение изображения нажатием одной кнопки экономит ваше время, автоматически оптимизируя параметры формирования изображений. Повторные экспозиции не нужны. Текущие настройки можно будет использовать и в дальнейшем для всего исследования.

Чувствительность, намного превышающая толщину кожи

Pearl Impulse достаточно чувствителен для обнаружения малых или глубоко расположенных опухолей, которые пока еще не пальпируются, как подкожных, так и ортотопических. Это может сократить потребность в зондировании и удешевить проведение исследований.

Очень широкий динамический диапазон

Чувствительность обеспечивает максимальную эффективность при комбинации с широким динамическим диапазоном. Прибор Pearl Impulse имеет беспрецедентный динамический диапазон в 22 бита, что позволяет оптимально регистрировать при одной экспозиции как слабые, так и сильные сигналы, без насыщения сигнала. Динамический диапазон очень важен, так как при долговременных исследованиях опухолевые сигналы могут варьироваться на несколько порядков величины. Например. как крупные, так и малые опухоли могут быть визуализированы с одними и теми же настройками получения изображения, без насыщения сигнала. Различные органы могут быть визуализированы для изучения распределения и выведения оптического агента. Визуализация низкоинтенсивных мишеней, таких как удаленные лимфоузлы, вместе с высокосигнальными органами, такими как почки, требует очень широкого динамического диапазона. Есть возможность нормализации и сравнения различных животных с различными размерами опухолей без насыщения более крупных мишеней и без невозможности детектирования малых мишеней. Нет необходимости менять настройки получения изображения для адаптации под уровень сигнала. Это упрощает проведение долговременных исследований и устраняет необходимость в использовании множественных экспозиций. Другие системы оптического формирования изображений ограничены динамическими диапазонами 12 или 16 бит. Эти диапазоны недостаточны для всего разнообразия интенсивностей сигналов, наблюдаемых при визуализации малых животных, поэтому сигналы легко насыщаются, и получение изображения требует проб и ошибок – и вы теряете время на множественные экспозиции каждого животного. Но при работе с Pearl Impulse с fieldBrite xi не возникает подобных проблем. Динамический диапазон этой системы в 22-бита – более 6 порядков величины – позволяет всякий раз получать высококачественные изображения. В каждом изображении доступен полный диапазон без корректировки настроек получения изображения. Как сильные, так и слабые сигналы точно регистрируются без возникновения насыщения. Сигналы более яркие, чем вы ожидали? Расширенное долгосрочное исследование? Удаленные органы? Крупные мишени и маленькие мишени? Никаких проблем. Изображения презентационного качества являются быстро и легко получаемыми, независимо от интенсивности сигнала - даже при долгосрочных исследованиях.

Однородное освещение для обеспечения лучшей воспроизводимости визуализаций

Воспроизводимость является критически важной характеристикой. Так как визуализация in vivo может быть выполнена и для продолжительных исследований, изменения сигнала должны отражать биологические процессы, а не ограничения оптической системы. Pearl Impulse обеспечивает однородное освещения во всей области визуализации, что дает исключительную воспроизводимость (коэффициент вариаций < 3%). Лазерное излучение является стабильным на всем протяжении вашего исследования, поэтому вы можете быть уверены в достоверности наблюдаемых биологических явлений. Освещение и визуализация являются однородными во всем поле зрения, интенсивность сигнала является постоянной и не имеет позиционной изменчивости.

Быстрая нормализация отображения изображения с помощью таблиц перекодировки

Таблицы перекодировки используются для корректировки того, как отображается изображение - без изменения исходных данных или квантификации результатов. Для визуального сравнения связанных визуализаций животных в рамках исследования, все изображения должны просматриваться с одной и той же таблицей перекодировки. Это легко с имеющимися таблицами – нужно лишь щелкнуть клавишей мыши для нормализации группы изображений, и вы можете сравнивать сигналы в рамках всего вашего проекта.

Корреляция между сигналом флуоресценции и размером опухоли

Хотя оптическая визуализация и не обладает количественными характеристиками, она может быть чрезвычайно полезна для неинвазивной оценки веса опухоли. Многочисленные примеры указывают на то, что NIR оптическая визуализация может надежно оценивать вес опухоли без умерщвления животного. Корреляция между сигналом флуоресценции и весом опухоли составляет более 90%.

Многоцелевое формирование изображений

В живом организме многие биологические процессы происходят одновременно. Визуализация одного зонда за один раз не даст полного понимания процессов. С многоцелевой визуализацией вы можете отслеживать множественные биологические процессы одновременно в одном и том же животном. Вы можете получать как структурную, так и молекулярную информацию, или исследовать два различных молекулярных механизма.

Таким образом возможна визуализация множественных мишеней в одном и том же животном. Например агент IRDye 680 BoneTag позволяет раскрывает особенности скелета (700 нм; оттенки серого), а агент IRDye 800CW EGF (800 нм; псевдоцветной) может быть одновременно использован для визуализации опухоли. Кроме всего прочего, возможна динамическая визуализация агентов формирования изображений с помощью ПО для быстрой серийной визуализации, например с использованием агента IRDye 800CW PEG.

Галерея примеров проведенных экспериментов и полученных изображений, а также список агентов визуализации Brightsite IRdye и список приложений системы Li-Cor Pearl Impulse доступен в интернете по следующему адресу: www.licor.com/brightsite

Одним из ключевых вопросов является хорошее самочувствие животных.

Pearl Impulse минимизирует стресс животных и необходимость ручного обращения с ними: - Съемные подложки с регулированием температуры поверхности и портами для анестезии - Автономный стыковочный узел Pearl обеспечивает управление температурой и расходом анестезирующего газа для подложки визуализации во вторичном положении и по размерам входит в ламинарный шкаф - Стерильный бокс для транспортировки иммунокомпрометированных мышей от стыковочного узла до устройства формирования изображений в среде с фильтрацией HEPA - Модуль для анестезии SmartFlow и хирургический модуль точно распределяют газ для всех дыхательных устройств с помощью одного щелчка переключателем, что позволяет поддерживать комфорт и безопасность как для животных, так и для персонала - Секция формирования изображений позволяет размещать мышь на расстоянии от оператора, что уменьшает воздействие на вас анестезирующего газа

 

Спецификация системы Li-Cor Pearl Impulse

Тип детектора: CCD с термоэлектрическим охлаждением.
Скорость получения изображения: ~20-40 с (множественные цвета), ~500 мс - 10 с (один цвет для быстрой серийной визуализации)
Максимумы длин волн (Ex/Em):
Канал 700 нм: Возбуждение (Ex) 685 нм, эмиссия (Em) 720 нм
Канал 800 нм: Возбуждение (Ex) 785 нм, эмиссия (Em) 820 нм
Канал белого света: Возбуждение (Ex) белый, эмиссия (Em) - не определено
Совместимость с красителями: IRdye 680, IRdye 700dx, IRdye 800Rs, IRdye 800cW, Alexa fluor 680, Alexa fluor 750, cy 5.5, cy 7 и другими
Разрешение: 85, 170 и 255 мкм
Опции отображения изображений: псевдоцветное, оттенки серого, одноцветное (красный, зеленый или синий), или два цвета с наложением флуоресценции, отображаемым третьим цветом
Производительность: Одно животное, с привязанными таблицами перекодировки для нормализации изображений
Подложка визуализации: высота 16.8 см x глубина 12 см. Вертикальный просвет до верха секции составляет 3.8 см.
Поле зрения: ширина 11.2 см x глубина 8.4 см на поверхности подложки визуализации
Диапазон температуры подложки визуализации: 32-42°C
Газовая анестезия: входные и выходные порты для подачи анестезирующего газа через носовой конус в секцию формирования изображений. Поточный расход контролируется с помощью ротаметра.
Размер: ширина 41 см x глубина 41 см x высота 66 см.
Глубина с открытой секцией формирования изображений составляет 63.5 см.
Вес: 23 кг