Configurazione rapida dell'imaging di microarray tissutali e aree piastrellate sul microscopio multiplexed Ion Beam Imaging utilizzando l'interfaccia Tile/SED/Array
15 settembre 2023
L'imaging a fascio ionico multiplexato (MIBI) viene spesso utilizzato per l'imaging di microarray di tessuti e aree di tessuto contigue e piastrellate, ma l'attuale software per l'impostazione di questi esperimenti è ingombrante. L'interfaccia tile/SED/array è uno strumento grafico intuitivo e interattivo sviluppato per semplificare e accelerare notevolmente l'impostazione dell'esecuzione MIBI.
L'imaging a fascio ionico multiplexato, o MIBI, è una tecnica per visualizzare l'espressione proteica nei tessuti istologici attraverso dozzine di proteine contemporaneamente. Utilizzando MIBI, i ricercatori possono identificare, localizzare e caratterizzare le cellule nei loro ambienti tissutali nativi. Un collo di bottiglia chiave nel funzionamento degli strumenti MIBI è l'impostazione dei campi visivi, o FOV, per l'imaging.
I FOV sono compresi tra 200 x 200 micron e 800 x 800 micron sul vetrino, che gli utenti posizionano per coprire le regioni tissutali di interesse. Il posizionamento di FOV per grandi aree contigue di tessuto e microarray di tessuti di grandi dimensioni è ingombrante utilizzando l'interfaccia del produttore. Abbiamo sviluppato l'interfaccia tile/SED/array per aiutare gli utenti a posizionare rapidamente un gran numero di FOV utilizzando un'interfaccia grafica intuitiva e interattiva.
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Panoramica
Questo studio affronta la sfida della definizione dei campi visivi di imaging (FOVs) nell'imaging con fascio ionico multiplex (MIBI) per microarray di tessuti e aree tessutali contigue. La ricerca presenta uno strumento grafico intuitivo chiamato interfaccia dell'array SED a mosaico, che semplifica e accelera in modo significativo il processo di configurazione dell'acquisizione MIBI.
Componenti Chiave dello Studio
Area di Ricerca
- Imaging con fascio di ioni multiplex (MIBI)
- Microarray di tessuti
- Ottimizzazione dell'allestimento per imaging
Sfondo
- Comprensione dell'espressione proteica nei tessuti istologici
- Necessità di un posizionamento efficace dei campi visivi (FOV) per l'acquisizione di immagini
- Sfide legate alle interfacce esistenti per la MIBI
Metodi Utilizzati
- Sviluppo dell'interfaccia per matrice SED a piastrelle (TSAI)
- Interfaccia grafica per l'posizionamento dei campi visivi (FOV)
- Strumenti basati sul web per la coregistrazione e l'elaborazione delle immagini
Risultati principali
- Maggiore efficienza nella configurazione dei campi visivi (FOV) per l'immagine del tessuto
- Riduzione degli errori dell'utente durante l'acquisizione delle immagini
- Migliorata visualizzazione del tessuto istologico
Conclusioni
- Lo studio dimostra un approccio innovativo per ottimizzare l'allestimento dell'analisi MIBI
- Evidenzia l'importanza di strumenti intuitivi nel far progredire la ricerca nell'ambito dell'immagine biologica
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Contenuto
Una configurazione efficiente dei campi visivi di imaging con fascio ionico multiplexato (MIBI) è fondamentale per l'analisi ad alto rendimento di microarray tissutali e per la proteomica spaziale nella ricerca e sviluppo farmaceutico in fase di scoperta. L'interfaccia tile/SED/array (TSAI) consente una selezione rapida, riproducibile e scalabile delle regioni di imaging, affrontando direttamente i colli di bottiglia nei flussi di lavoro di profilazione tissutale su larga scala. Questa capacità aumenta l'affidabilità predittiva e il rendimento operativo in punti chiave dei percorsi di ricerca traslazionale e preclinica.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Accelera la mappatura spaziale dell'espressione proteica per la validazione mirata basata su ipotesi.
- Permette l'interrogazione sistematica dell'architettura tissutale e dei fenotipi cellulari in situ.
- Supporta la riduzione del rischio biologico standardizzando la selezione delle regioni su ampie coorti di tessuti.
Sviluppo di screening e saggi
- Prepara microarray di tessuto validati e regioni contigue per saggi di imaging multiplex in fasi successive.
- Migliora la riproducibilità e la standardizzazione dell'allestimento per l'imaging, riducendo la variabilità dipendente dall'operatore.
- Facilita lo screening scalabile ad alto contenuto di campioni di tessuto per la scoperta di biomarcatori.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Permette l'allineamento dei dati proteomici spaziali con modelli tissutali rilevanti per la malattia.
- Garantisce continuità dalla fase di scoperta alla validazione preclinica, assicurando una selezione coerente delle regioni di imaging.
- Riduce il rischio di bias di campionamento negli studi traslazionali sui biomarcatori.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
L'allestimento dell'immagine TSAI rappresenta un passaggio riproducibile, scalabile e di facile utilizzo, che va dalla scoperta iniziale all'identificazione del composto promettente e alla ricerca preclinica.
- Biologia della Scoperta: Semplifica la verifica delle ipotesi e l'analisi spaziale dei percorsi biologici consentendo un posizionamento preciso del campo visivo (FOV).
- Screening: Standardizza l'allestimento dei saggi per l'immagine ad alto rendimento di microarray tissutali.
- Analisi: Fornisce output quantitativi e risolti dal punto di vista spaziale per un confronto robusto tra condizioni.
- Ricerca Translazionale: Garantisce la continuità delle regioni di imaging attraverso modelli di malattia e studi sui biomarcatori.
- Riutilizzo Aziendale: Offre un'interfaccia basata su browser, senza necessità di installazione, adattabile tra progetti e team.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica negli studi basati sui tessuti.
- Valore operativo: Fornisce un'impostazione dell'immagine rapida, standardizzata e riproducibile per esperimenti su larga scala.
- Valore strategico: Permette decisioni più accurate di tipo go/no-go e una maggiore efficienza del capitale riducendo i colli di bottiglia nell'allestimento.
- Impatto sul portafoglio: Supporta la priorizzazione e l'avanzamento di programmi di biologia spaziale adeguati al rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede familiarità con lo strumento MIBI e con i flussi di lavoro di imaging digitale.
- Necessita di accesso a browser web compatibili e a file di immagini digitali di tessuti (png, json).
- Richiede una standardizzazione intersquadre dei protocolli di selezione dei campi visivi (FOV) per garantire la riproducibilità.
- Adattabile a diversi tipi di tessuti e formati di matrice con barriere tecniche minime.
- Dipende dalla qualità della coregistrazione e dell'allineamento delle immagini SED per ottenere risultati ottimali.
