Development of a Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing (BONES) system for Quantifying Hypoxia in Bone Marrow

开发用于量化骨髓缺氧的生物组织氧化纳米磷传感 (BONES) 系统

基本信息

  • 批准号:
    10408542
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 86.65万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-06-01 至 2024-02-29
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract Low oxygen (hypoxic) environments are known to be important for maintaining the small number of adult stem cells in the human body, such as in bone marrow. These conditions are also believed to enable dormant cancer cells to survive and metastasize years or decades after the original tumor has been destroyed and the reason why bone marrow is one of the most common sites of cancer metastasis. Understanding of these conditions can drive the development of 3D cellular scaffolds for growing stem cells ex vivo, thus reducing the burden on requiring bone marrow transplants, and for developing therapeutics that prevent cancer relapse. This project proposes to develop the first quantitative oxygen tomographic imaging system called BONES (Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing) to address the critical need for high resolution imaging of oxygen concentrations in hypoxic (low oxygen) tissues such as bone marrow. The technique is based on developments in x-ray luminescence computed tomography, an emerging molecular imaging technique capable of achieving cellular level resolution and high sensitivities. The approach uses x-rays to excite oxygen-sensitive nanophosphors that emit near-infrared photons to finally enable 3D oxygen measurements in deep bone marrow. Because the technique requires a multidisciplinary team with x-ray expertise, nanophosphor expertise, near-infrared detection expertise, and algorithms for quantifying the concentrations and minimizing dose, this STTR fast-track proposal involves several institutions with deep expertise in their respective domains. The proposed Phase I 6-month project is a proof-of- principle demonstration of a breadboard system used on nanophosphors in low oxygen solutions and embedded in bone. The proposed Phase II 24-month project is to develop a complete prototype system and experimentally verify its performance.
项目摘要/摘要 众所周知,低氧(低氧)环境对于维持小的氧气很重要 人体成年干细胞的数量,例如骨髓中。这些条件是 还认为使休眠的癌细胞能够生存并转移数年或几十年后 原始肿瘤已被破坏,这是骨髓是最多的原因之一 癌症转移的常见部位。了解这些条件可以推动 开发用于生长干细胞的3D细胞支架,从而减轻了负担 需要骨髓移植,以及开发预防癌症复发的治疗剂。 该项目提议开发第一个定量氧层析成像系统 称为骨骼(生物组织氧合纳米磷仪的传感)来解决关键 需要高分辨率成像缺氧(低氧)组织中的氧气浓度 作为骨髓。该技术基于计算的X射线发光中的发展 断层扫描,一种能够达到细胞水平的新兴分子成像技术 解决方案和高灵敏度。该方法使用X射线激发氧气敏感 发射近红外光子的纳米磷剂最终在3D中实现3D氧测量 深骨髓。 因为该技术需要具有X射线专业知识的多学科团队,所以 专业知识,近红外检测专业知识和用于量化浓度的算法 并最大程度地减少剂量,此sttr快速提案涉及多个具有深度的机构 各自领域的专业知识。拟议的I期6个月项目是一个证明 在低氧中使用的纳米磷的面包板系统的原理演示 溶液并嵌入骨骼中。拟议的II期24个月项目是开发 完整的原型系统并实验验证其性能。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

暂无数据

数据更新时间:2024-06-01

Wenbing Yun的其他基金

Cryogenic High-throughput Cellular Imaging System
低温高通量细胞成像系统
  • 批准号:
    10545696
    10545696
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Cryogenic High-throughput Cellular Imaging System
低温高通量细胞成像系统
  • 批准号:
    10701888
    10701888
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Development of a Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing (BONES) system for Quantifying Hypoxia in Bone Marrow
开发用于量化骨髓缺氧的生物组织氧化纳米磷传感 (BONES) 系统
  • 批准号:
    10255544
    10255544
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Development of a Bio-tissue Oxygenation Nanophosphor Enabled Sensing (BONES) system for Quantifying Hypoxia in Bone Marrow
开发用于量化骨髓缺氧的生物组织氧化纳米磷传感 (BONES) 系统
  • 批准号:
    10573284
    10573284
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Development of a Quantitative Iron Characterization System for Alzheimer's Disease Using Computed Laminography X-ray Fluorescence Imaging (CL-XRFI)
使用计算机断层扫描 X 射线荧光成像 (CL-XRFI) 开发阿尔茨海默氏病的定量铁表征系统
  • 批准号:
    10011049
    10011049
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Development of a Quantitative Iron Characterization System for Alzheimer's Disease Using Computed Laminography X-ray Fluorescence Imaging (CL-XRFI)
使用计算机断层扫描 X 射线荧光成像 (CL-XRFI) 开发阿尔茨海默氏病的定量铁表征系统
  • 批准号:
    10306411
    10306411
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Development of a low dose clinical lung screening prototype for early detection of COPD and lung cancer using a novel x-ray source to enable Talbot-Lau interferometry
使用新型 X 射线源开发低剂量临床肺部筛查原型,以实现 COPD 和肺癌的早期检测,以实现 Talbot-Lau 干涉测量
  • 批准号:
    10082257
    10082257
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
A sub-cellular micro x-ray fluorescence system for elemental imaging at fast acquisition times in biological tissue
一种亚细胞微 X 射线荧光系统,用于在生物组织中快速采集元素成像
  • 批准号:
    10019577
    10019577
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Development of a laboratory XANES system for the analysis of metals in tissue for cancer research and chemotherapy drug development
开发实验室 XANES 系统,用于分析组织中的金属,用于癌症研究和化疗药物开发
  • 批准号:
    9559611
    9559611
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
A high resolution and high DQE detector optimized for mammography using single-shot bi-directional tri-contrast imaging
使用单次双向三对比成像针对乳腺 X 线摄影进行优化的高分辨率和高 DQE 探测器
  • 批准号:
    9346063
    9346063
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A HUMAN IPSC-BASED ORGANOID PLATFORM FOR STUDYING MATERNAL HYPERGLYCEMIA-INDUCED CONGENITAL HEART DEFECTS
基于人体 IPSC 的类器官平台,用于研究母亲高血糖引起的先天性心脏缺陷
  • 批准号:
    10752276
    10752276
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Endothelial Cell Reprogramming in Familial Intracranial Aneurysm
家族性颅内动脉瘤的内皮细胞重编程
  • 批准号:
    10595404
    10595404
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Research Project 2
研究项目2
  • 批准号:
    10403256
    10403256
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别:
Spatio-temporal mechanistic modeling of whole-cell tumor metabolism
全细胞肿瘤代谢的时空机制模型
  • 批准号:
    10645919
    10645919
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 86.65万
    $ 86.65万
  • 项目类别: