Configuración rápida de microarrays de tejidos e imágenes de área en mosaico en el microscopio de imágenes de haz de iones multiplexado utilizando la interfaz mosaico/SED/matriz
15 de septiembre de 2023
Las imágenes de haz de iones multiplexadas (MIBI) se utilizan a menudo para obtener imágenes de micromatrices de tejido y áreas de tejido contiguas en mosaico, pero el software actual para configurar estos experimentos es engorroso. La interfaz de mosaico/SED/matriz es una herramienta gráfica intuitiva e interactiva desarrollada para simplificar y acelerar drásticamente la configuración de ejecución de MIBI.
La imagen por haz de iones multiplexados, o MIBI, es una técnica para obtener imágenes de la expresión de proteínas en tejidos histológicos a través de docenas de proteínas simultáneamente. Con MIBI, los investigadores pueden identificar, localizar y caracterizar células en sus entornos de tejidos nativos. Un cuello de botella clave en el funcionamiento de los instrumentos MIBI es la configuración de campos de visión, o FOV, para la obtención de imágenes.
Los campos de visión son áreas de 200 por 200 micras a 800 por 800 micras en el portaobjetos que los usuarios colocan para cubrir las regiones de tejido de interés. El posicionamiento de los campos de visión para grandes áreas contiguas de tejido y grandes microarrays de tejido es difícil de manejar utilizando la interfaz del fabricante. Desarrollamos la interfaz de mosaico/SED/matriz para ayudar a los usuarios a posicionar rápidamente un gran número de FOV utilizando una interfaz gráfica intuitiva e interactiva.
Vea la transcripción completa y acceda a miles de videos científicos
Descripción general
Este estudio aborda el desafío de configurar campos de visión de imágenes (FOVs) en imágenes con haces de iones multiplexados (MIBI) para microarreglos de tejidos y áreas de tejido contiguas. La investigación presenta una herramienta gráfica intuitiva denominada interfaz de matriz SED teselada, que simplifica y acelera significativamente el proceso de configuración del análisis MIBI.
Componentes Clave del Estudio
Área de Investigación
- Imagen de haces de iones multiplexados (MIBI)
- Microarreglos de tejidos
- Optimización del montaje de imagen
Antecedentes
- Comprensión de la expresión proteica en tejidos histológicos
- Necesidad de una colocación eficaz de los campos de visión (FOV) para la obtención de imágenes
- Dificultades con las interfaces existentes para la MIBI
Métodos Utilizados
- Desarrollo de la interfaz de matriz SED dividida (TSAI)
- Interfaz gráfica de usuario para la colocación de campos de visión (FOV)
- Herramientas basadas en web para coregistro y manipulación de imágenes
Resultados principales
- Mayor eficiencia en la configuración de campos de visión (FOV) para la obtención de imágenes de tejidos
- Reducción del error humano durante la adquisición de imágenes
- Mejora en la visualización del tejido histológico
Conclusiones
- El estudio demuestra un enfoque novedoso para optimizar la configuración de corridas de MIBI
- Destaca la importancia de herramientas intuitivas para impulsar la investigación en imágenes biológicas
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
La configuración eficiente de campos de visión de imágenes mediante haces de iones multiplexados (MIBI) es fundamental para el análisis de microarreglos de tejidos de alto rendimiento y la proteómica espacial en la investigación y desarrollo de biofármacos en fase de descubrimiento. La interfaz de mosaico/SED/arreglo (TSAI) permite una selección rápida, reproducible y escalable de las regiones de imagen, abordando directamente los cuellos de botella en los flujos de trabajo de perfilado de tejidos a gran escala. Esta capacidad mejora la confianza predictiva y el rendimiento operativo en puntos críticos de inflexión de las líneas de investigación traslacional y preclínica.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Acelera la cartografía espacial de la expresión proteica para la validación de objetivos basada en hipótesis.
- Permite la interrogación sistemática de la arquitectura tisular y de los fenotipos celulares in situ.
- Apoya la reducción de riesgos biológicos mediante la estandarización de la selección de regiones en grandes cohortes de tejidos.
Desarrollo de Pruebas y Tamizaje
- Prepara matrices de microperforaciones de tejido validadas y regiones contiguas para ensayos de imágenes multiplexadas posteriores.
- Mejora la reproducibilidad y la normalización del montaje de imágenes, reduciendo la variabilidad dependiente del usuario.
- Facilita el cribado escalable y de alto contenido de muestras de tejido para el descubrimiento de biomarcadores.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Permite la alineación de datos proteómicos espaciales con modelos de tejidos relevantes para la enfermedad.
- Facilita la continuidad desde el descubrimiento hasta la validación preclínica al garantizar una selección consistente de las regiones de imagen.
- Reduce el riesgo de sesgo por muestreo en estudios traslacionales de biomarcadores.
Integración de la tubería y flujo de trabajo
El TSAI posiciona el sistema de imagen como un paso reproducible, escalable y fácil de usar desde el descubrimiento inicial hasta la identificación de compuestos activos y la investigación preclínica.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la comprobación de hipótesis y el análisis espacial de rutas mediante la colocación precisa del campo de visión (FOV).
- Cribado: Estandariza la configuración de ensayos para la obtención de imágenes de matrices microtisulares de alto rendimiento.
- Análisis: Proporciona resultados cuantitativos con resolución espacial para comparaciones robustas entre condiciones.
- Investigación Traducional: Garantiza la continuidad de las regiones de imagen entre distintos modelos de enfermedad y estudios de biomarcadores.
- Reutilización Empresarial: Ofrece una interfaz basada en navegador, sin necesidad de instalación, adaptable a distintos proyectos y equipos.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Aumenta la confianza predictiva y reduce la ambigüedad mecanicista en estudios basados en tejidos.
- Valor operativo: Proporciona una configuración de imagen rápida, estandarizada y reproducible para experimentos a gran escala.
- Valor estratégico: Permite tomar mejores decisiones de avance o interrupción y una mayor eficiencia del capital al minimizar cuellos de botella en la configuración.
- Impacto en la cartera: Apoya la priorización y el avance ajustados al riesgo de programas de biología espacial.
Consideraciones de Implementación
- Requiere familiaridad con la instrumentación MIBI y los flujos de trabajo de imágenes digitales.
- Necesita acceso a navegadores web compatibles y archivos de imágenes digitales de tejidos (png, json).
- Exige la estandarización entre equipos de los protocolos de selección de campos de visión (FOV) para garantizar la reproducibilidad.
- Adaptable a diversos tipos de tejidos y formatos de matrices con barreras técnicas mínimas.
- Dependiente de la calidad del registro conjunto y de la alineación de las imágenes SED para obtener resultados óptimos.
