Configuration rapide de l’imagerie des microréseaux de tissus et des zones en mosaïque sur le microscope d’imagerie à faisceau d’ions multiplexé à l’aide de l’interface Tile/SED/Array
15 septembre 2023
L’imagerie par faisceau d’ions multiplexés (MIBI) est souvent utilisée pour imager des microréseaux de tissus et des zones de tissus contiguës en mosaïques, mais les logiciels actuels pour mettre en place ces expériences sont lourds. L’interface tile/SED/array est un outil graphique intuitif et interactif développé pour simplifier et accélérer considérablement la configuration de l’exécution MIBI.
L’imagerie par faisceau d’ions multiplexés, ou MIBI, est une technique permettant d’imager l’expression des protéines dans les tissus histologiques sur des dizaines de protéines simultanément. À l’aide de MIBI, les chercheurs peuvent identifier, localiser et caractériser les cellules dans leurs environnements tissulaires natifs. L’un des principaux goulets d’étranglement dans le fonctionnement de l’instrument MIBI est la configuration des champs de vision pour l’imagerie.
Les FOV sont de 200 x 200 microns à 800 x 800 microns sur la lame, que les utilisateurs positionnent pour couvrir les régions tissulaires d’intérêt. Le positionnement des champs de vision pour de grandes zones contiguës de tissus et de grandes puces à tissus est difficile à utiliser à l’aide de l’interface du fabricant. Nous avons développé l’interface tuile/SED/matrice pour aider les utilisateurs à positionner rapidement un grand nombre de FOV à l’aide d’une interface graphique intuitive et interactive.
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Aperçu
Cette étude aborde le défi de la mise en place des champs de vision (FOVs) en imagerie par faisceau d'ions multiplexée (MIBI) pour les micro-réseaux de tissus et les zones tissulaires contiguës. La recherche présente un outil graphique intuitif appelé interface de réseau SED en mosaïque, qui simplifie et accélère considérablement le processus de configuration des acquisitions MIBI.
Composantes clés de l'étude
Domaine de recherche
- Imagerie multiplexée par faisceau d'ions (MIBI)
- Réseaux microstructurés de tissus
- Optimisation du dispositif d'imagerie
Contexte
- Comprendre l'expression protéique dans les tissus histologiques
- Nécessité d'une position efficace des champs d'observation (FOV) pour l'imagerie
- Difficultés liées aux interfaces existantes pour la MIBI
Méthodes utilisées
- Développement de l'interface de réseau SED en mosaïque (TSAI)
- Interface graphique utilisateur pour le positionnement des champs de vision (FOV)
- Outils web pour la co-localisation et la manipulation d'images
Résultats principaux
- Amélioration de l'efficacité lors de la configuration des champs de vision (FOV) pour l'imagerie tissulaire
- Réduction des erreurs utilisateur pendant l'acquisition d'images
- Visualisation améliorée du tissu histologique
Conclusions
- L'étude démontre une approche novatrice pour optimiser la configuration des analyses MIBI
- Elle souligne l'importance des outils intuitifs pour faire progresser la recherche en imagerie biologique
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La configuration efficace des champs de vision en imagerie par faisceau d'ions multiplexés (MIBI) est essentielle pour l'analyse à haut débit de micro-réseaux tissulaires et la protéomique spatiale dans la recherche et développement en biopharmaceutique à stade de découverte. L'interface carreau/SED/réseau (TSAI) permet une sélection rapide, reproductible et évolutive des régions d'imagerie, répondant directement aux goulots d'étranglement présents dans les flux de travail de profilage tissulaire à grande échelle. Cette capacité améliore la confiance prédictive et le débit opérationnel aux points critiques des parcours de recherche translationnelle et préclinique.
Applications stratégiques en recherche et développement biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Accélère la cartographie spatiale de l'expression protéique pour la validation ciblée fondée sur des hypothèses.
- Permet l'interrogation systématique de l'architecture tissulaire et des phénotypes cellulaires in situ.
- Facilite la réduction des risques biologiques en standardisant le choix des régions à travers de grandes cohortes tissulaires.
Tests et développement de dosages
- Prépare des puces de tissus validées et des régions contiguës pour des tests d'imagerie multiplex en aval.
- Améliore la reproductibilité et la normalisation du montage d'imagerie, réduisant ainsi la variabilité dépendante de l'utilisateur.
- Facilite le criblage évolutif et à haut contenu d'échantillons tissulaires pour la découverte de biomarqueurs.
Recherche translationnelle et préclinique
- Permet l'alignement des données protéomiques spatiales avec des modèles tissulaires pertinents pour la maladie.
- Assure une continuité entre la découverte et la validation préclinique en garantissant une sélection cohérente des régions d'imagerie.
- Réduit le risque de biais d'échantillonnage dans les études translationnelles sur les biomarqueurs.
Intégration des pipelines et des flux de travail
Le dispositif d'imagerie TSAI constitue une étape reproductible, évolutive et conviviale, allant de la découverte précoce à l'identification de composés candidats et à la recherche préclinique.
- Biologie de la découverte : Simplifie la vérification des hypothèses et l'analyse spatiale des voies en permettant un positionnement précis du champ d'observation.
- Tri : Standardise la configuration des tests pour l'imagerie en haut débit de micro-réseaux tissulaires.
- Analyse : Fournit des résultats quantitatifs et résolus spatialement pour une comparaison robuste des conditions.
- Recherche translationnelle : Garantit la continuité des régions d'imagerie à travers les modèles de maladies et les études de biomarqueurs.
- Réutilisation en entreprise : Offre une interface basée sur navigateur, sans installation, adaptable à différents projets et équipes.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive et réduit l'ambiguïté mécanistique dans les études basées sur les tissus.
- Valeur opérationnelle : Fournit un paramétrage d'imagerie rapide, standardisé et reproductible pour les expériences à grande échelle.
- Valeur stratégique : Permet de meilleures décisions de poursuite ou d'abandon et une meilleure efficacité du capital en minimisant les goulots d'étranglement de configuration.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation et l'avancement ajustés au risque des programmes de biologie spatiale.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une connaissance approfondie de l'instrumentation MIBI et des flux de travail d'imagerie numérique.
- Requiert un accès à des navigateurs web compatibles et à des fichiers d'images numériques de tissus (png, json).
- Exige une standardisation interéquipes des protocoles de sélection des champs de vision pour assurer la reproductibilité.
- Adaptable à divers types de tissus et formats de matrices avec des obstacles techniques minimes.
- Dépend de la qualité de la coregistration et de l'alignement des images SED pour des résultats optimaux.
