近红外in vivo成像系统用于在小鼠肺炎中动态可视化肺部殖民细菌
Daiki Yamaguchi1,2, Go Kamoshida1,3, Syun Kawakubo1
1Laboratory of Microbiology and Infection Control, Kyoto Pharmaceutical University, Kyoto, Japan.
Microbiology spectrum
|September 17, 2024
概括
这项研究引入了一种新的近红外生物发光成像系统,用于实时跟踪肺部细菌. 这种多功能方法改进了研究传染病病原和评估动物模型中药物疗效的传统技术.
科学领域:
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 传染病研究 传染病研究
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 传统的细菌感染体内成像使用LuxCDABE和昂贵的CCD摄像机,面临光透和多功能性方面的局限性.
- 传染病的传统动物模型依赖于平均评估,不反映个体病理,并引起对动物使用的伦理关切.
- 需要标准化,多功能的体内成像方法,用于对个体动物感染性疾病病原体的纵向评估.
研究的目的:
- 在细菌性肺炎模型中建立一个通用的体内成像方法来评估肺部殖民细菌.
- 开发一种利用近红外 (NIR) 发光的系统,以提高光透和检测灵敏度.
- 创建一个工具来评估抗微生物药物的有效性和了解传染病的发病因子.
主要方法:
- 开发了一种结合塑体表达火虫光酶细菌,NIR基质 (TokeOni) 和科学补充性金属氧化物半导体 (sCMOS) 摄像机的新系统.
- 使用D-路西费林衍生物"TokeOni"进行NIR生物发光发射.
- 采用了小鼠肺部感染模型,使用了Acinetobacter baumannii.
主要成果:
- 与LuxCDABE相比,TokeOni系统在检测殖民小鼠肺部的细菌方面表现出更高的灵敏度.
- 实时监测细菌数量随时间变化,并评估抗微生物药物的有效性.
- 成功检测到Acinetobacter baumannii临床分离物和Klebsiella pneumoniae. 这两种菌种的临床分离物.
结论:
- 开发的NIR生物发光成像系统为肺部感染模型中的体内细菌量化提供了一种多功能和灵敏的方法.
- 这种方法克服了传统技术的局限性,为传染病病原和治疗评估提供了更深入的见解.
- 该系统是分析动物模型以评估药物疗效和了解疾病进展的有希望的工具.
