Utilizzo di sistemi robotici per elaborare e incorporare colici murini campioni per le analisi istologiche
7 gennaio 2019
Mancanza di standardizzazione per la processazione dei tessuti murini riduce la qualità delle analisi istopatologica murino rispetto agli esemplari umani. Qui, presentiamo un protocollo per eseguire l'esame istopatologico di murini tessuti infiammati e uninflamed colici a dimostrare la fattibilità di sistemi robotici abitualmente utilizzati per l'elaborazione e l'incorporamento di campioni umani.
Questo protocollo automatizzato consente la preparazione istopatologica dei tessuti murini con sistemi robotici abitualmente utilizzati per l'elaborazione e l'incorporamento di campioni umani, aumentando notevolmente la qualità dei campioni. I principali vantaggi di questa tecnica sono che riduce il numero di variabili metodologiche e migliora la standardizzazione delle fasi procedurali. A dimostrare la procedura, sarà Francesca Boggio.
Francesca Boggio è una patologa che lavora nel mio laboratorio. Inizia usando piccole pinzette per trasferire i campioni fissi di tessuto del colon murino dalla formalina tamponata neutra, su una piastra di lavoro di sessatura in una piastra di Petri. Utilizzare un bisturi sterile per tagliare i due punti in frammenti da 0,2 a 0,3 centimetri e utilizzare le pinzette per posizionare un segmento in ciascuna delle tre punte sporgenti di plastica non adiacenti di una cassetta orientata per incorporare la paraffina.
Spingere con cura i quattro bordi per chiudere la cassetta e inserire la griglia in un telaio di supporto in plastica. Quindi, etichettare il fotogramma di supporto per identificare il campione e trasferire la cassetta nella griglia. Un'ora prima dell'elaborazione, ruotare il processore automatico.
Quando lo strumento indica che la paraffina si è sciolta, inserire manualmente il cestello metallico nel processore automatizzato. Una volta inserite tutte le cassette, chiudere il cestello e aprire il coperchio della ritocco. Inserire il cestello nell'alloggiamento dedicato del processore e chiudere il coperchio della ritocco.
Utilizzare il touchscreen sul computer dello strumento per definire il protocollo di lavoro selezionando la sequenza di soluzioni, tempi e temperatura, da attuare secondo lo schema fornito nella tabella. Fare clic sull'icona del computer dedicato per assegnare il protocollo alla tordo contenente il carrello delle cassette e fare clic sul pulsante start. Quando lo strumento conferma la fine del protocollo con un'icona dedicata e un tono di allarme, aprire il coperchio della torsione e rimuovere il cestello dal processore.
Un'ora prima dell'incorporamento del tessuto, accendere l'embedder automatico e attendere che la paraffina sia completamente sciolta come indicato dal termometro del bagno di paraffina sullo strumento. Trasferire manualmente fino a 32 cassette elaborate dal cestello del processore al rack dell'incorporatore e aprire il coperchio principale dell'embedder. Utilizzare il touchscreen per segnalare al sistema robotico che viene inserito un rack e aprire il coperchio dell'alloggiamento dell'ingresso.
Inserire fino a quattro rack nell'alloggiamento di ingresso e chiudere il coperchio dell'alloggiamento dell'ingresso. Quindi, utilizzare il touchscreen per avviare la procedura di incorporamento come indicato nella tabella. Quando lo strumento conferma l'estremità del protocollo con l'icona dedicata, rimuovere il rack di uscita e chiudere il coperchio principale dell'embedder.
Quindi, trasferire i blocchi incorporati dal rack in una scatola di archiviazione. L'accorciamento del colon e l'espressione colon dei geni pro infiammatori sono parametri ampiamente utilizzati per segnare la presenza di solfato di sodio di dextran o infiammazione indotta da DSS. Anche l'infiltrazione di cellule infiammatorie nella lamina propria intestinale è notevolmente migliorata dal trattamento DSS.
La colorazione H&E di campioni non trattati elaborati dall'automazione come dimostrato, rivela meno cellule infiammatorie infiltrazioni, alterazioni epiteliali e cambiamenti nell'architettura delle mucose rispetto ai campioni di animali trattati con DSS. La qualità della preparazione e dell'incorporamento del tessuto murino eseguita dagli strumenti automatizzati può essere ulteriormente confermata dalla colorazione immunoistochimica per CD20 e Colorazione Tricromatica Mallory. In particolare, l'elaborazione automatizzata dei campioni consente costantemente la valutazione di una percentuale più elevata di parametri istologici rispetto ai campioni elaborati con il metodo manuale.
Fare attenzione a inserire correttamente il tessuto nella griglia per attendere che il processore automatizzato sia pronto e attendere che la paraffina sia completamente sciolta. Questo metodo può essere utilizzato per eseguire analisi istologiche di qualsiasi tessuto murino, con la qualitazione di campioni istologici umani che saranno utilizzati nei modelli murini dei patologi umani. Questa tecnica ha già avuto successo nello studio per lo studio dell'infiammazione infiammatoria dei tessuti e sarà utile per studiare modelli di cancro murino colorettale.
Poiché alcuni reagenti utilizzati in questo protocollo sono pericolosi, ricorda di indossare sempre guanti protettivi, occhiali e un camice da laboratorio quando esegui questa procedura.
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Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo automatizzato per la preparazione istopatologica di tessuti murini mediante l'uso di sistemi robotici generalmente impiegati per campioni umani. Il metodo migliora la qualità del campione e standardizza le fasi procedurali, affrontando la mancanza di standardizzazione nella lavorazione dei tessuti murini.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Istologia
- Automazione robotica
- Analisi dei tessuti murini
Sfondo
- La lavorazione dei tessuti murini spesso manca di standardizzazione.
- La qualità dell'analisi istopatologica può essere compromessa.
- I sistemi robotici sono utilizzati abitualmente per la lavorazione di campioni umani.
- Migliorare i metodi per i tessuti murini può potenziare i risultati della ricerca.
Scopo dello studio
- Dimostrare un protocollo standardizzato per l'elaborazione di tessuti murini.
- Migliorare la qualità dell'analisi istopatologica dei campioni murini.
- Utilizzare sistemi robotici per aumentare l'efficienza e la coerenza.
Metodi Utilizzati
- Trasferire campioni di tessuto colonnare murino fissato utilizzando pinzette.
- Tagliare il colon in frammenti di 0,2-0,3 cm con un bisturi sterile.
- Posizionare i segmenti di tessuto nelle punte non adiacenti di una cassetta per inclusione in paraffina.
- Utilizzare sistemi robotici per la lavorazione e l'inclusione.
Risultati principali
- Il protocollo automatizzato migliora significativamente la qualità del campione.
- Riduce le variabili metodologiche nella lavorazione dei tessuti.
- Migliora la standardizzazione delle fasi procedurali.
- Dimostra la fattibilità per un uso routinario nei laboratori.
Conclusioni
- I sistemi robotici possono elaborare efficacemente tessuti di topo.
- La standardizzazione è fondamentale per un'analisi istopatologica affidabile.
- Questo protocollo può essere adottato per migliorare le pratiche di ricerca.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La lavorazione standardizzata dei tessuti è fondamentale per una valutazione preclinica affidabile nei modelli di malattia infiammatoria intestinale e cancro del colon-retto. I sistemi robotici automatizzati riducono la variabilità metodologica, migliorando la riproducibilità e l'affidabilità predittiva degli esiti istopatologici. Questo approccio favorisce la continuità traslazionale allineando la qualità dei campioni murini agli standard istologici umani.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Permette un'analisi rigorosa di ipotesi terapeutiche nei modelli murini di colite attraverso una preparazione costante dei tessuti.
- Valore operativo: Riduce il bias dell'osservatore e il rumore tecnico nella valutazione fenotipica dell'infiammazione e del danno epiteliale.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Valore scientifico: Fornisce sezioni di tessuto standardizzate per l'analisi immunohistochemica quantitativa di biomarcatori come CD20.
- Valore operativo: Garantisce la prontezza del saggio e la riproducibilità attraverso campagne di screening di composti nei modelli di colite.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Sostiene sistemi pertinenti alle malattie mantenendo la fedeltà istologica dalla fase di scoperta fino alla validazione preclinica.
- Valore operativo: Permette decisioni di avanzamento proporzionate al rischio, basate su letture istopatologiche affidabili del restringimento colonico e dell'infiltrazione infiammatoria.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si integra nel processo di scoperta, dalla validazione iniziale del bersaglio fino alla valutazione dell'efficacia preclinica in modelli murini di infiammazione.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi riducendo gli artefatti metodologici nel sezionamento e nella colorazione dei tessuti.
- Screening: Fornisce standardizzazione dei saggi e risultati quantitativi per una valutazione affidabile dei composti nella colite indotta da DSS.
- Analisi: Genera misurazioni istopatologiche coerenti che permettono il confronto tra diverse condizioni e un'analisi statistica rigorosa.
- Ricerca traslazionale: Mantiene la continuità dai modelli murini alla patologia umana attraverso un processo standardizzato allineato ai flussi di lavoro istologici clinici.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una capacità riutilizzabile per l'elaborazione di tessuti intestinali murini in diversi programmi terapeutici.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Maggiore affidabilità predittiva nella validazione degli obiettivi grazie alla riduzione dell'ambiguità meccanicistica nella valutazione istologica.
- Valore operativo: Standardizzazione, riproducibilità e scalabilità della lavorazione dei tessuti tra diversi laboratori.
- Valore strategico: Decisioni più efficaci su prosecuzione o interruzione dei progetti, maggiore efficienza nell'uso del capitale e riduzione del rischio biologico in fase avanzata nei programmi su malattie infiammatorie intestinali e oncologia.
- Impatto sul portafoglio: Prioritizzazione e decisioni di avanzamento corrette per il rischio, basate su endpoint istopatologici affidabili.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in istopatologia e nell'uso di sistemi robotici.
- Dependenza da processori e inclusori automatici compatibili con i formati di cassette per topi.
- Necessità di standardizzazione condivisa tra i team per le procedure di taglio dei tessuti e di caricamento delle cassette.
- Considerazioni sull'adattamento a tessuti murini non colici, oltre ai modelli di infiammazione colica.
- Limitazione pratica: alcune fasi, come il taglio dei tessuti e il caricamento delle cassette, richiedono ancora intervento manuale prima dell'automazione.
