• 高分解能：
  ～20 µm
• 高感度：
  深部組織のシグナル検出が可能
• ハイスループット：
  同じブロックで複数のマウスまたは摘出臓器を処理可能
• データのばらつきを低減：
  in vivoイメージングおよび組織顕微鏡とCFTを組み合わせることにより、データのばらつきを低減します。
• 合理化されたシステム：
  固定、灌流、組織の除去、または放射性標識は必要ありません。 単一のマシン内で完全な解剖学的コンテキストを維持します。
• 広い可視化範囲：
  470〜780 nmの可視化が可能

• 創薬 - Drug Discovery
• 神経科学
• がん・腫瘍生物学
• 免疫学
• ナノテクノロジー
• 遺伝子発現・分子生物学

創薬 - Drug Discovery

創薬の世界では、放射性物質で標識された医薬品やプローブは一般的ですが、その開発には時間とリソ ースがかかります。CFTは、蛍光レポーターを利用した薬剤特性評価のための合理的なイメージングモ ダリティを追加することで、創薬段階においてユニークな利点を提供します。 CFTは、吸収、分布、代謝、排泄 (ADME)情報の貴重な洞察を提供し、費用対効果の高い効率的な方法で動物全体を可視化することができます。さらに、特定の臓器を分析し、イメージングデータ を外挿することで、さらなる特性評価を行うことも可能です。 また、組織切片をスライドに移し、組織学的検査を行うこともできます。 生体内分布の評価 ADME(吸収、分布、代謝、排泄)情報の視覚化 PK 薬物/ホストの相互作用 脊椎における生体内分布 ヨウ素125で標識されRFPを発現しているAAV9を、SDラットに髄腔内注射。 8時間後：SPECT/CT 4週間後：CFT CFTは、4週間後に脊椎外への薬物の生体内分布を明らかにします。 蛍光標識アデノ随伴ウイルス(AAV)は、哺乳類細胞に遺伝子を送達し、動物で蛍光マーカ ータンパク質を発現させるために使用されます。具体的には、CFTを使用して、動物全体で蛍光を 定量化し、さまざまなAAV株を区別することができます。この高解像度の確認は、CFTテクノロジー によってのみ可能です。 デュアル・トレーサー腎臓イメージング 髄腔内薬剤の開発。2つの投与経路のADMEデータ。 (左) トレーサーA：time 0で髄腔内注射 (右) トレーサーB：IV 50分後。 腎血流の研究では、2つのトレーサーの腎クリアランスを同時に測定しました。 トレーサーAを皮下投与し、50分後にトレーサーBを静脈内投与。 解剖学的背景のために白色光画像も撮影され、腎臓の血管構造がセグメント化されて示されました。 スライスごとのオーバーレイは、Emit社のソフトウェアで確認。 腎臓の蛍光分布と構造マッピングの3Dレンダリングにより、トレーサーの正確な分布が示されました。  Webinar VOD:薬力学および薬物動態研究のための究極のプラットフォーム(50分弱) ※↑クリックして表示されるページにて、お名前等をご入力されると視聴いただけます。 ▲ アプリケーションの先頭へ戻る

神経科学

CFTは、脳の生理学、解剖学、分子生物学の研究に加え、脳の様々な領域や神経経路に影響を及ぼす神経変性疾患やその他の病態の研究にも利用することができます。 CFTは、蛍光の可視化により、解剖学・疾患の病因や進行の解明に貢献します。 蛍光レポーターの3D CFTマップは、脳内の細胞追跡、ドラッグデリバリー、薬剤とレポーター薬剤の薬理作用の可視化に役立ちます。 Cy7で標識したアンチセンス(ASO)のマウス脳内投与量を評価 経時的な生体内分布が確認でき、PK解析を補完します。 この実験では、蛍光トレーサーであるCy7結合治療薬をマウスモデルに注入。 脳は異なる時点で回収。CFTを使用して、脳のスライス・画像化・処理を実施。 3D再構成は、1時間から12時間までの脳内のトレーサーの動きを示します。 (左グラフ、クリックすると大きなサイズで表示できます)。 トレーサー濃度を、時間経過と脳のさまざまな領域で定量化。 CFTを用いることで、薬物動態をリアルタイムで可視化、定量化、追跡することができます。  Webinar VOD：ブロック・フェイス・トモグラフィと神経科学研究への応用(発表者：Dr. Jack Hoppin) (約26分、字幕・自動翻訳利用可) ▲ アプリケーションの先頭へ戻る

がん・腫瘍生物学

CFTは、微小環境、腫瘍の不均一性、転移の広がり、特定のバイオマーカーの発現を含む腫瘍モデルの 研究に使用することができます。 転移性腫瘍の進行に関しては、CFTは転移性疾患を検出することができ、同等の画像モダリティでは通 常可視化されない腫瘍量(tumor burden)と転移の高解像度3D分子データを提供します。 また、CFTは腫瘍の位置を特定するための解剖学的ランドマークとして全身白色光画像を提供し、遺伝 子操作、薬理学的薬剤、がん化学療法剤に対する腫瘍代謝を評価するために使用することができます。 腫瘍微小環境 腫瘍不均一性 転移 免疫腫瘍学 CFTおよびMRI神経膠芽腫の画像   分子蛍光データは、対応する白色光データの多平面スライスビューを備えた3D最大強度投影として表示されます。 クライオ蛍光トモグラフィは、成人の脳腫瘍の一般的なタイプである膠芽腫を研究するための優れたツールです。 この実験では、悪性神経膠腫は、脳にGL26-luc2細胞を注射することにより、免疫不全マウスでモデル化されました。2週間後、脳のMRIが行われました。 Angiosense 680 EXおよびインドシアニングリーン(ICG)色素を使用して、血管を視覚化。CFTを使用して画像スタックをキャプチャし、画像スタックの位置合わせ、修正、再構成が実施されました。AngiosenseとICGの3D分布と定量化、および3D白色光情報、そしてMRI情報との重ね合わせが可能です。 この研究では、CFTはこれらの前臨床腫瘍学モデルで貴重な情報を提供しました。 免疫不全マウスにおける転移性腫瘍の高解像度/高感度検出 4T1マウスは、腫瘍が乳房から肺、肝臓、リンパ節、脳、骨などの離れた領域に広がる転移の研究に使用されます。 この研究では、ルシフェラーゼとdsRedの両方を発現する4T1マウスを、BLIとCFTの両方を使用して視覚化しました。 BLI(左)を使用すると、モデルにいくつかの転移性腫瘍が見られましたが、CFT(右)は、BLIによって以前に検出されなかった腹部、肺、および骨の転移を示しています。 この研究では、CFTはBLIと比較して、より高い解像度とより高い感度のイメージングを提供しました。 Xerraを使用した卵巣がんの画像 (ナレーション有) 大腸がんモデル。Xerraによるレインボーマウスの画像化 (ナレーション有) ▲ アプリケーションの先頭へ戻る    免疫学 CFTは、生体内モデルにおける免疫反応の関与や作用機序を可視化することで、免疫学研究に有用なツールとなっています。 動物モデルは、組織の生理・病理における免疫系の役割に対する我々の理解を大幅に深めました。 これらのプロセスのCFTにおける可視化は不可欠であり、臓器特異的な変性疾患や、多くの疾患プロセスを強調する有望な動物モデルに対する洞察を与えることができます。 異種移植マウスにおけるマルチスペクトル・マクロファージイメージング Hemi Dimant, et al. Macrophage tracking using multi-modality 3D imaging in xenografts. AACR 2020. 異種移植片を持つマウスにV-Sense*を投与し、3つのモダリティで画像化。 異種移植片を有するマウスに、V-Sense、ヨウ素-125およびNIRフルオロフォアを含むパーフルオロカーボンナノエマルジョンを投与。V-Senseは、静脈内投与(IV)すると、特に炎症組織(腫瘍など)のクッパー細胞やマクロファージなどの細網内皮系の細胞に優先的に取り込まれるため、MRIと蛍光イメージングの両方を使用したイメージングが可能になります。MRIの直後にFLIを実施し、その後CFTのために凍結固定しました。 V-SenseシグナルはIVISとMRIと一致し、肝臓と腫瘍の両方で検出されましたが、骨髄とリンパ節でも検出されました。 MRIと比較した場合、CFTはベースラインV-Senseシグナルの検出においてより感度が高く、より高い解像度を提供しました。 *V-Sense：ヨウ素-125と近赤外線蛍光体を含むパーフルオロカーボンナノエマルジョン Xerraによるマクロファージ・イメージング (ナレーション有) 【Webinar VOD】Revolutionizing Immunotherapy Research with 3D, Multiplexed Cryo-Fluorescence Tomography ※Emit社のWebサイトに遷移します。お客様情報ご入力後、視聴いただけます。 ▲ アプリケーションの先頭へ戻る    ナノテクノロジー ナノテクノロジーは、前臨床イメージング分野で急速に発展しており、その用途は多岐にわたっています。 ナノ材料は、細胞を特異的に標的とすることができ、CFTのようなイメージングモダリティで組織の詳細なイメージングを可能にするため、現在の治療法の代替となる可能性があります。 例えば、免疫調節効果を持つナノアジュバント、高電圧の電気でがん細胞を破壊するほとんど非侵襲的な方法であるナノナイフ、損傷した組織を修復する方法として人気のあるカーボンナノチューブなどです。 ナノ材料に蛍光レポーター基を結合させれば、CFTでこれらの過程を可視化することができます。 異種移植マウスにおける、ナノエマルジョン・イメージング 異種移植片を持つマウスにV-Sense*を投与し、3つのモダリティで画像化。 異種移植片を有するマウスに、V-Sense、ヨウ素-125およびNIRフルオロフォアを含むパーフルオロカーボンナノエマルジョンを投与。V-Senseは、静脈内投与(IV)すると、特に炎症組織(腫瘍など)のクッパー細胞やマクロファージなどの細網内皮系の細胞に優先的に取り込まれるため、MRIと蛍光イメージングの両方を使用したイメージングが可能になります。MRIの直後にFLIを実施し、その後CFTのために凍結固定しました。 V-SenseシグナルはIVISとMRIと一致し、肝臓と腫瘍の両方で検出されましたが、骨髄とリンパ節でも検出されました。 MRIと比較した場合、CFTはベースラインV-Senseシグナルの検出においてより感度が高く、より高い解像度を提供しました。 *V-Sense：ヨウ素-125と近赤外線蛍光体を含むパーフルオロカーボンナノエマルジョン ▲ アプリケーションの先頭へ戻る    遺伝子発現・分子生物学 遺伝子発現の画像化は、様々な動物モデルや疾患パラダイムにおける解剖学的または生理学的変化に影響を与える遺伝子を同定し、その特徴を明らかにするために重要です。 CFTは、in vivoとex vivoの間の感度と解像度の差を埋めることで、動物モデルの3Dレンダリングを可能 にします。 動物モデルの3Dレンダリングは、遺伝子やその発現が行動や疾患の表現型に与える役割を解明することができます。 ラット、肝臓でのAAV9-GFP発現局在の定量化 (ナレーション有) 蛍光標識アデノ随伴ウイルス(AAV)は、哺乳類細胞に遺伝子を送達し、動物で蛍光マーカータンパク質を発現させるために使用されます。クライオ蛍光トモグラフィ(CFT)は、この蛍光を定量化し、動物全体でさまざまなAAV株を区別します。 この実験では、ラットをAAV9-GFPで処理し、4週間後に観察。 蛍光は肝臓でのみ見られました。白色光画像は肝臓の位置を示しました。 CFTを使用して、蛍光タンパク質マーカーが検出され、肝臓での局在が確認できました。 ソフトウェア解析により、蛍光マーカーを定量化することができました。 【Webinar VOD】A Novel 3D Approach to Imaging Gene Therapy Expression and Vector Biodistribution ※Emit社のWebサイトに遷移します。お客様情報ご入力後、視聴いただけます。 ▲ アプリケーションの先頭へ戻る

• システム構成
  
  • Xerra本体
  • ソフトウェア (Xerra Software Suite)
    
    • Xerra Semi-automated reconstruction software
    • VivID^™ Visualization package
  • 解析用ワークステーション
    
    
• データ転送仕様
  
  • Xerraからワークステーションへの直接イーサネット接続または、オンボードコンピュータのWi-Fiアダプタ経由(2つのオプション)
  • データの自動転送・アーカイブのバックグラウンドプロセス(Xerra本体と解析用ワークステーションの両方)
    
    • Xerra：取得後に再構成サーバへと生データと再構成データをストリーミング
    • ワークステーション:iPACSまたは長期ストレージ(AWS、ローカルストレージなど)にストリーミング(オプション)
• 消耗品
  
  • OCT(凍結組織包埋剤)
  • ブレード
  • キャリブレーションカード(100枚入/パック、1試験に1枚使用)

• Anando Sen et. al.
  Technical Note: Histological validation of anatomical imaging for breast modeling using a novel cryo-microtome
  Medical Physics, 2021 - Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/mp.15245
• Hao, L., Rohani, N., Zhao, R.T. et al.
  Microenvironment-triggered multimodal precision diagnostics.
  Nat. Mater.20, 1440–1448 (2021). https://doi.org/10.1038/s41563-021-01042-y
• Chao Wang, Stephen R. Adams, and Eric T. Ahrens
  Emergent Fluorous Molecules and Their Uses in Molecular Imaging
  Acc. Chem. Res. 2021, 54, 15, 3060–3070, https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00278
• Kang BH, Momin N, Moynihan KD, Silva M, Li Y, Irvine DJ, et al. (2021)
  Immunotherapy-induced antibodies to endogenous retroviral envelope glycoprotein confer tumor protection in mice.
  PLoS ONE 16(4): e0248903. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248903
• Rachel K. Surowiec et al.,
  Transcriptomic Analysis of Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG) Identifies a Targetable ALDH-Positive Subset of Highly Tumorigenic Cancer Stem-like Cells
  Mol Cancer Res 2021;19:223–39, https://doi.org/10.1158/1541-7786.MCR-20-0464
• Demétrio de Souza França, P., Guru, N., Roberts, S. et al.
  Fluorescence-guided resection of tumors in mouse models of oral cancer.
  Sci Rep 10, 11175 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-67958-8
• Gonzales, J., Pirovano, G., Chow, C.Y. et al.
  Fluorescence labeling of a NaV1.7-targeted peptide for near-infrared nerve visualization.
  EJNMMI Res 10, 49 (2020). https://doi.org/10.1186/s13550-020-00630-4
• Anando Sen, Charles V. Kingsley, Jorge de la Cerda, F. William Schuler, Abdallah S. R. Mohamed, Mark D. Pagel, and Kristy K. Brock
  Towards assessment of histopathology correlation with multiple imaging modalities: A pilot study using a visible mouse
  Proc. SPIE 11317, Medical Imaging 2020: Biomedical Applications in Molecular, Structural, and Functional Imaging, 113172B (17 March 2020); https://doi.org/10.1117/12.2552150
• Curt Mazur et al.,
  Brain pharmacology of intrathecal antisense oligonucleotides revealed through multimodal maging
  Journal of Clinical Investigation Insight. 2019 Oct 17;4(20), https://doi.org/10.1172/jci.insight.129240
• Wolf DA, Hesterman JY, Sullivan JM, Orcutt KD, Silva MD, Lobo M, Wellman T, Hoppin J, Verma A.
  Dynamic Dual-Isotope Molecular Imaging Elucidates Principles for Optimizing Intrathecal Drug Delivery
  Journal of Clinical Investigation Insight. 2016 Feb 25;1(2), https://doi.org/10.1172/jci.insight.85311

※ポスターのサムネール画像をクリックすると、別ウインドウでPDFが表示されます。

Invivoガドリニウム増強T1強調MRIおよび生物発光の補完的アッセイとしての3D高解像度蛍光イメージング 3D High Resolution Fluorescence Imaging as a Complimentary Assay to In Vivo Gadolinium-Enhanced T1-Weighted MRI and Bioluminescence	異種移植片におけるマルチモダリティ3Dイメージングを使用したマクロファージ追跡 Macrophage tracking using multi-modality 3D imaging in xenografts	メゾスコピック分子組織イメージングデータの組み立て、再構成、可視化、および管理のための合理化されたアプローチ A Streamline Approach for Assembly, Reconstruction, Visualization, and Management of Mesoscopic Molecular Tissue Imaging Data
Farhoud M, Brevard M, Dimant H, Holt R, Nguyen QD World Molecular Imaging Congress 2020, Oct 7-9, Virtual.	Dimant H, McConville P, Orcutt K, Holt R, Mikule K, Wilcoxen K, Lister D, Aherns ET American Association of Cancer Research Annual Meeting 2020, Jun 22-24, Virtual.	Huang W, Zakrzewksi P, Tricot B, Tobon G, Toddes S, Farhoud M Bio-IT World Conference and Expo 2019, Apr 16-18, Boston.
GFP Cryo-Fluorescence Tomography(CFT)イメージングによる心臓刺激伝導系の3D可視化 3D Visualization of the Cardiac Conduction System through GFP Cryo-Fluorescence Tomography (CFT) Imaging	腫瘍の不均一性、転移性増殖および免疫腫瘍学の3D可視化における新しいツールとしてのクライオ蛍光トモグラフィ Cryo-Fluorescence Tomography as a New Tool in 3D Visualization Cryo-fluorescence Tomography as a new tool in 3D visualization of tumor heterogeneity, metastatic proliferation and immuno-oncology.	3D Ex Vivo クライオ蛍光トモグラフィ(CFT)を使用したマウス全身の腫瘍転移の視覚化 Visualizing Tumor Metastasis Throughout a Whole Mouse Using 3D Ex Vivo Cryo-Fluorescence Tomography (CFT)
Huang W, Zakrzewksi P, Tricot B , Tobon G, Toddes S, Farhoud M World Molecular Imaging Congress 2018, Sep 15-18, Seattle.	Brevard M, Farhoud M, Dimant H, Holt R, Rosenthal EL, Sahagian G, Nguyen QD American Association of Cancer Research Annual Meeting 2018, Dec 4-7, Las Vegas.	Brevard M, Fang M, Farhoud M, Holt R, Sahagian G, Dimant H World Molecular Imaging Congress 2017, Sep 13-17, Philadelphia.
クライオ蛍光トモグラフィを使用した臨床腫瘍内の抗体分布の3D評価 3D Assessment of Antibody Distribution within Clinical Tumors using Cryo-Fluorescence Tomography	クライオスライサー用のスタンドアロン多波長蛍光アドオンの開発と最適化 Development and Optimization of Standalone Multi-Wavelength Fluorescence Add-on for a Cryoslicer	動物全体におけるAAV形質導入と比較したAAV生体内分布を決定するためのマルチモダリティイメージング研究 Multi-modality Imaging Study to Determine AAV Bio-Distribution Compared to AAV Transduction in Whole Animals
Dimant H, Holt RW, Polyak I, Teraphongphom NT, Kong CS, Gomez AJ, Hassan A, Hong SS, Ertsey R, Ilovich O, Rosenthal EL World Molecular Imaging Congress 2017, Sep 13-17, Philadelphia.	Holt RW, Qutaish MQ, Hesterman J, Polyak I, Diep P, Hoppin J, Frangioni JV, Verma A Optical Society’s Annual Biomedical Optics Conference 2016, Apr 25-28, Fort Lauderdale.	Hemi Dimant, Ankit Gandhi, Rob Holt, Sanjana Pannem, Ildiko Polyak, Stefan Collins, Jacob Hesterman, Holger Patzke, Jenna Soper, Adrian Kells