Method Article

Configurazione rapida dell'imaging di microarray tissutali e aree piastrellate sul microscopio multiplexed Ion Beam Imaging utilizzando l'interfaccia Tile/SED/Array

DOI:

10.3791/65615

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September 15th, 2023

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1Department of Pathology, Stanford University, 2Immunology Graduate Program, Stanford University

In This Article

Summary

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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.

Abstract

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L'imaging a fascio ionico multiplexato (MIBI) è una tecnica di microscopia basata sulla spettrometria di massa di nuova generazione che genera 40+ immagini plex dell'espressione proteica nei tessuti istologici, consentendo una dissezione dettagliata dei fenotipi cellulari e dell'organizzazione istoarchitettonica. Un collo di bottiglia chiave durante il funzionamento si verifica quando gli utenti selezionano le posizioni fisiche sul tessuto per l'imaging. Con l'aumento della portata e della complessità degli esperimenti MIBI, l'interfaccia fornita dal produttore e gli strumenti di terze parti sono diventati sempre più ingombranti per l'imaging di microarray di tessuti di grandi dimensioni e aree di tessuto piastrellate. Pertanto, è stato sviluppato un livello di interfaccia grafica WYSIWYG (Wide-You-See-is-What-You-Get) basato sul Web - l'interfaccia TSAI (tile/SED/array Interface) - per consentire agli utenti di impostare le posizioni di imaging utilizzando gesti del mouse familiari e intuitivi come il trascinamento della selezione, il clic e il trascinamento e il disegno poligonale. Scritto secondo gli standard web già integrati nei moderni browser web, non richiede l'installazione di programmi esterni, estensioni o compilatori. Di interesse per le centinaia di utenti MIBI attuali, questa interfaccia semplifica e accelera notevolmente l'impostazione di esecuzioni MIBI grandi e complesse.

Introduction

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L'imaging a fascio ionico multiplexato (MIBI) è una tecnica per l'imaging simultaneo di 40+ proteine su sezioni istologiche di tessuto con una risoluzione fino a 250 nm 1,2,3. Dopo che una sezione istologica di tessuto è stata colorata utilizzando anticorpi marcati con metalli elementari isotopicamente puri, lo strumento MIBI esegue la spettrometria di massa di ioni secondari per quantificare simultaneamente tutti gli isotopi - e quindi l'espressione di tutti i 40+ antigeni - in singoli punti del tessuto. Eseguite su griglie di milioni di spo....

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Protocol

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1. Caricamento del TSAI

  1. Eseguire TSAI aprendo https://tsai.stanford.edu/research/mibi_tsai nel browser Web del computer di controllo utente MIBI.
    1. Questa istanza di TSAI contiene preset personalizzati che non si applicano a tutti gli strumenti. Quando lo si utilizza, creare riquadri solo dai FOV dei modelli, come generato di seguito nel passaggio 2.6. TSAI viene eseguito localmente all'interno del browser Web e nessun dato di immagine, .json o nome file viene inviato o archiviato sul server.
  2. In alternativa, configura TSAI su qualsiasi sito Web con preset personalizzati per qualsia....

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Results

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TSAI fornisce due metodi per l'impostazione dei FOV (Figura 2). Si utilizza solo l'immagine ottica (Figura 2, TSAI, ramo sinistro), in modo simile ad altri metodi esistenti. Il secondo metodo, ovvero la generazione di un'immagine SED affiancata, è univoco per TSAI (Figura 2, TSAI, ramo destro). TSAI disegna i FOV in modo accurato su questa immagine, eliminando la necessità di passare ore a spingere i FOV in posizione nella modalità .......

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Discussion

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L'imaging a fascio ionico multiplexato (MIBI) è una potente tecnica per sezionare fenotipi cellulari dettagliati e istoarchitettura tissutale 5,6,7,8,9,10,11. Gli sforzi computazionali relativi a MIBI si sono in gran parte concentrati sull'elaborazione dei .......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.

Acknowledgements

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H. Piyadasa è stato sostenuto dalla Canadian Institutes of Health Research (CIHR) Fellowship (MFE-176490). B. Oberlton è stato sostenuto dalla National Science Foundation (NSF) Fellowship (2020298220). A. Tsai è stato sostenuto da una borsa di studio della Damon Runyon Cancer Research Foundation (DRCRF) (DRG-118-16), dal Dipartimento di Patologia di Stanford, dall'Annelies Gramberg Fund e dal NIH 1U54HL165445-01. Ulteriori riconoscimenti vanno al Dr. Avery Lam, al Dr. Davide Franchina e a Mako Goldston per aver aiutato a testare e mettere a punto il programma.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Computer MIBIIonpath
MIBIcontrol (software)Ionpath
MIBIscopeIonpathMultiplexed Ion Beam Imaging (MIBI)
microscopio MIBIslideIonpath567001Vetrino conduttivo per MIBI
Tile/SED/Array Interface (TSAI) (software)https://github.com/ag-tsai/mibi_tsai/

References

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  1. Liu, C. C., et al. Multiplexed Ion Beam Imaging: Insights into Pathobiology. Annu Rev Pathol. 17, 403-423 (2022).
  2. Keren, L., et al. MIBI-TOF: A multiplexed imaging platform relates cellular phenotypes and tissue structure. Sci Adv.

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Multiplexed Ion Beam ImagingTissue MicroarrayTiled Area ImagingSED Array InterfaceProtein Expression ImagingHistologic Tissue AnalysisWeb User InterfaceOptical CoregistrationField Of ViewTMA Spot Positioning

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