fluorescence - (CNRS), Orléans
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Imagerie par Tomographie de Fluorescence (BioFLECT) au Centre d’Imagerie du Petit Animal (CIPA) (TAAM UPS44 CNRS Orléans, FRANCE) La fluorescence et l’imagerie in vivo S2 chaleur Intensité S1 Niveaux d’énergie hν S0 Longueur d’onde λ (nm) La fluorescence utilise les propriétés des fluorochromes : hν’ λ λ’ λ (nm) hν > hν’ λ < λ’ Un fluorochrome est caractérisé par un spectre d’excitation et un spectre d’émission de la lumière. Après excitation à une longueur d’onde donnée (hν), il produit de la chaleur et émet une lumière de longueur d’onde supérieure (hν’). Sondes fluorescentes L’imagerie de fluorescence in vivo doit être réalisée dans le proche infra rouge soit entre 700 et 900 nm pour diminuer l’absorption des photons par les tissus. Les photons peuvent parcourir un plus grand trajet. Ce qui rend possible l’imagerie de foyers profonds. L’imagerie 2D, planaire, représente la projection au niveau de la peau d’une source de fluorescence. Toute quantification est non pertinente en fluorescence 2D. La Tomographie permet d’évaluer la profondeur de la source, d’obtenir des images 3D et des données quantitatives. Principe de la BioFLECT 1- Une lumière laser infrarouge excite un fluorochrome à l’intérieur de l’animal Kit de marquage des anticorps, protéines d’intérêts ou cellules à 680 ou 750 nm Sondes activables: Exploration des activités enzymatiques (MMP, Cathepsine, Elastase…) Sondes pour l’imagerie moléculaire et les explorations fonctionnelles Domaines d’applications De multiples applications possibles grâce à la diversité des sondes disponibles: Cibles des Biomarqueurs et explorations spécifiques Angiogenèse Arthrose Prolifération tumorale Inflammation Apoptose Imagerie Cellulaire Intégrines Biodistribution des anticorps Hypoxie Domiciliation cellulaire Métabolisme osseux Pathologies Cancer Inflammation Infection Pathologies Ostéo-articulaires Thérapies Cellulaire Etude de sécurité des médicaments 2- Les détecteurs enregistrent les photons de fluorescence 3- Le laser et les détecteurs effectuent une rotation autour de l’animal et l’opération est répétée sur 360° et sur toute la longueur de l’animal Intérêts de la tomographie de fluorescence : -Non invasif/non irradiant -Obtention d’une information quantitative -Possibilité de fusion d’image avec un scanner X pour repérage anatomique -Imagerie proche de la scintigraphie sans les contraintes de radioprotection -La compatibilité des sondes avec la microscopie de fluorescence permet de compléter l’exploration jusqu’ au niveau cellulaire Limites: -Ne permet pas d’étudier des cinétiques rapides -2 à 3 souris examinées par heure -Uniquement applicable à la souris Exemple d’études réalisées au CIPA Imagerie multimodalité de la dissémination métastatique d’une tumeur colorectale humaine Imagerie de la prolifération tumorale par bioluminescence (BLI) Imagerie de fluorescence (FLECT) via une sonde ciblant les intégrines exprimées au niveau de la tumeur : Visualisation de la dissémination tumorale à l’intérieur de l’animal Augmentation de la fluorescence avec la progression tumorale au cours du temps BLI FLECT J14 sagittal Bonne corrélation FLECT/BLI pour la localisation des différentes métastases J28 coronal J35 axial IP Caractéristiques de l’appareil Temps d’examen moyen : 30 min Résolution: 1,5mm Longueurs d’onde d’excitation : 642nm/705nm/730nm/830n Longueur d’onde d’émission: 695nm, 710nm, 803nm, 813nm, 853nm Imagerie d‘une tumeur pulmonaire humaine ciblée par un anticorps monoclonal thérapeutique fluorescent IV Comparaison selon la voie d’administration Aérosol Le Centre d’Imagerie du Petit Animal (CIPA) Des technologies avancées pour l’exploration fonctionnelle et l’innovation thérapeutique CIPA-TAAM UPS44, 3B rue de la Férollerie, 45071 Orléans Cedex http://transgenose.cnrs-orleans.fr/cipa/ Publications et brevets récents: http://transgenose.cnrs-orleans.fr/taam/cipa/partage_cipa/publis.pdf Responsable : Dr Stéphanie Lerondel Direction scientifique : Dr Alain Le Pape Tél. : 02 38 25 79 77 / 58 80
