可视化、可追溯、全过程跟踪-三维肿瘤测量仪助力肿瘤模型研究!

2022-12-01 09:58:31, 玉研仪器 上海玉研科学仪器有限公司



相关背景


在医学上,肿瘤被分为良性肿瘤和恶性肿瘤。其中,良性肿瘤一般都会叫“瘤”,比如脂肪瘤或软骨瘤。而恶性肿瘤又分为癌和肉瘤,如果恶性肿瘤来源于上皮细胞就是癌。

美国癌症研究协会(AACR)近日发布了截至今年7月底的2022年抗癌进展报告。报告显示,到2040年,全球的癌症患者总数将达约2800万,约1620万患者因此去世。

肿瘤学研究通常会用小型啮齿动物的异种移植物或皮下肿瘤模型。
在临床前动物研究中,当评估对癌症治疗的反应时,肿瘤大小的测量非常重要。用非侵入性的方法连续测量肿瘤体积是非常重要的。目前测定皮下异种移植肿瘤体积的标准技术是用卡尺测量肿瘤的长度和宽度。然而,由于肿瘤形状、皮肤厚度、观察者的主观性和肿瘤的可压缩性等方面的变化,卡尺测量很容易产生误差。


卡尺只能数字化肿瘤的长度和宽度,其他几何或视觉数据不会同时存储



Peira TM900是卡尺测量的一个替代方案,是一种创新的、无创的、准确的和易于使用的手持式设备。它是基于三维立体成像技术而设计的、专门用于小动物肿瘤快速测量的设备。

通过将设备的测量罩置于肿瘤区域并按按钮,即可随着时间的推移测量肿瘤体积。TM900在立体视觉的基础上获得肿瘤的三维图像;结构光图案被投射到表面。图案的变形被用来计算肿瘤大小,随后计算肿瘤的体积。不同大小的测量罩可以对各种肿瘤进行测量。建议肿瘤体积在150mm³和1500mm³之间。



TM900肿瘤测量仪采用的三维结构光测量技术迅速、简便,重复性好、误差小,且数据经软件自动存储,不但节约了大量人力,更重要的是TM900能够完成对肿瘤的数据分析、信息存档、统计跟踪等工作。

01

浏览统计图与数据导出


Peira TM900肿瘤测量仪


产品特点:

①摆脱传统计算公式中标准和肿瘤形状不变的假设前提;

②工具在肿瘤上的角度不影响获得的值,在最终结果中不会引入额外的操作员和操作敏感性;

③非支架式测量,测试头包裹样本,不受周围环境光照影响;

④快速、精确测量动物肿瘤,完成肿瘤信息存档与跟踪;

⑤可实现真正意义上的高通量测量系统;

⑥小动物不需麻醉,减少劳动成本;
⑦手持式成像装置,实现立体成像,适合测量不同尺寸的肿瘤;
⑧方便使用,触屏式电脑,操作方便;
⑨内置软件,自动计算肿瘤尺寸,跟踪整个实验进展;
⑩测量范围:0-25mm;
⑪肿瘤大小测量可信区间 :  35mm3--2500mm3;
⑫最大肿瘤尺寸:20mm*20mm*20mm;
⑬三维测量误差小于0.3mm;
⑭图像捕捉时间:0.1s;



02

关于比利时Peira公司


比利时Peira公司是生命科学研究团体的技术提供商,在国际上享有盛名,在肿瘤成像式体积测量领域的丰富经验!公司知晓全世界科研人员的诉求推出一款专用肿瘤测量系统TM900,TM900肿瘤跟踪测量系统是一款基于三维立体成像技术而设计的、专门用于小动物肿瘤快速测量的设备。

无独有偶,上海玉研仪器是国内专业为动物实验、动物研究领域提供科学仪器和技术服务的公司,着力引进国外的先进科学仪器和实践经验,选择使用广泛、应用成熟、性能先进的实验仪器和实验方法,长期与Peira公司沟通与合作,已正式成为比利时Peira TM900动物肿瘤测量跟踪系统在中国地区的总代理。双方共同致力于攻破全球生命科学研究人员的实验壁垒。



03

应用案例


应用案例一:
每年有超过182万人被诊断患有肺癌,并且每年有超过159万人死亡。尽管新的治疗策略和抗癌剂越来越多,但它们的临床疗效仍不令人满意。

3′-epi-12β-hydroxyfroside (HyFS) 是一种天然化学成分,从厚角豆的根中分离得到。HyFS是一种新的强心苷,具有特殊的卡登内酯结构。最近的研究结果表明,从天然来源提取的某些卡登内酯具有抗癌活性,它们可以通过调节几种细胞信号通路和钠泵抑制,甚至通过诱导免疫原性细胞死亡,来阻断肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡。在用HyFS和氯喹(CQ)组合治疗的模型小鼠中观察到增强的抗肿瘤活性,是治疗肺癌的潜在替代方法。



HyFS和氯喹联合治疗增强体内抗肿瘤活性。将人A549和H460肺肿瘤细胞注射到Nu/Nu小鼠(10只小鼠/组)的右侧。当肿瘤体积达到50 mm3时,每2天用指定的制剂治疗小鼠,共治疗6次。(A)不同时间点的肿瘤体积。(B)第21天A549和H460模型小鼠的肿瘤块图像。与DMSO组相比,HyFS和HyFS+CQ组中的肿瘤生长明显较慢,HyFS+CQ组生长最慢。图B显示了在第21天收集的肿瘤块(每组10个)的图像。


结论:CQ对HyFS诱导的自噬的破坏增强了HyFS的抗肿瘤活性。TM900监测药物对肿瘤疗效的整个过程可实时记录,结果清晰具有说服力。

 应用案例二:

钙调神经磷酸酶(CN)是已知的唯一被Ca2+/CaM调节的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,由两个亚基组成:催化钙调神经磷酸酶a和调节钙调神经磷酸酶B (CNB)。然而,CNB还有抗癌活性功能。通过刺激免疫细胞,降低S180实体瘤的生长速度,延长小鼠寿命。

在胃癌细胞和肝癌细胞两种肿瘤细胞系中,rhCNB对细胞增殖的抑制与细胞凋亡和细胞周期阻滞有关。我们还发现rhCNB降低了细胞周期蛋白B1和CDK1蛋白的表达,这两种蛋白与G2/M阻滞有关。CNB通过与热休克蛋白60、procaspase-3、蛋白酶体亚alpha 7型等蛋白相互作用参与细胞凋亡和蛋白酶体通路。这些结果表明,rhCNB有望成为一种抗肿瘤药物。



(A-F) BAL B/c裸鼠接种MGC -803细胞或Bel-7402细胞后,用rhCN B或溶媒处理。肿瘤体积测量在表示时间点(A和D)。肿瘤重量 (B和E)。肿瘤来源于rhCN B -或对照老鼠(C、F)。(G和H) BAL B / C裸鼠接种MGC-803 – Gluc-CFP细胞或Bel- 7402 – Gluc-CFP细胞,当肿瘤的小鼠注射控制达到100 mm3,老鼠分成两组和治疗rhCN B(20毫克/公斤)和溶剂控制,分别在治疗前或治疗后7天,用生物发光成像记录肿瘤侧面。

结论:rhCNB在体内外均能抑制胃癌细胞和肝癌细胞的增殖,对其药物开发具有指导意义。TM900监测药物对两种肿瘤疗效的整个体积变化过程与生物发光记录、剥取肿瘤重量、肿瘤形状实现完美档案存档。




近年来,玉研仪器已为多家实验室和研究所提供了TM900肿瘤测量系统,客户均对TM 900大加赞赏,作为一款非接触式肿瘤体积测量设备相较于传统方法,它是一种更快、更准确的独立于操作员的技术,以电子方式捕获每张原始图像以及参考网格并使数据可视化。TM900工作距离近,受周围环境光照影响较小,相比传统方法和同类竞争品具有明显优势。Peira TM900 是肿瘤的快速测量可靠和强大的解决方案,它真正改进了动物肿瘤研究的研究方式。


上海玉研科学仪器有限公司---专业为动物实验、医学研究领域提供科学仪器和技术服务方案。我们着力研发自有实验设备,并引进国外先进的科学仪器和实践经验,选择使用广泛、应用成熟、性能先进的实验仪器和实验方法,为国内实验室建设、研究课题进展提供科学、合理的解决方案。


参考文献

1. 3′-epi-12β-hydroxyfroside, a new cardenolide, induces cytoprotective autophagy via blocking the Hsp90/Akt/mTOR axis in lung cancer cells, Yan Sun et al, Theranostics 2018, Vol. 8, Issue 7; 

2. Coroglaucigenin induces senescence and autophagy in colorectal cancer cells, Yong-Hao Huang et al, Cell Proliferation. 2018;51: e 12451;

3.  Genetically engineered drug rhCNB induces apoptosis and cell cycle arrest in both gastric cancer cells and hepatoma cells , Guo Y et al,  Drug Design, Development and Therapy;

4. Induction of enhanced immunogenic cell death through ultrasound-controlled release of doxorubicin by liposome-microbubble complexes,Feng-Ying Huang et al, ONCOIMMUNOLOGY;

5. Toxicarioside O Inhibits Cell Proliferation and Epithelial-Mesenchymal Transition by Downregulation of Trop2 in Lung Cancer Cells,Wu-Ping Zheng et al,  Frontiers in Oncology;


其他相关文献(部分):

6. A rectal cancer organoid platform to study individual responses to chemoradiation, Karuna Ganesh, Chao Wu, Nature Medicine 25,1607-1614(2019);

7. Defining the therapeutic selective dependencies for distinct subtypes of PI3K pathway-altered prostate cancers , Ninghui Mao et al,  Nature Communications 12, Article number: 5053 (2021);

8. SOX2 promotes lineage plasticity and antiandrogen resistance in TP53- and RB1-deficient prostate cancer, PING MU et al, SCIENCE · 6 Jan 2017 · Vol 355, Issue 6320 - pp.84-88;



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