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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 spot, le 40+ immagini plex risultanti dell'espressione proteica consentono la delineazione dei confini cellulari e l'identificazione di specifici tipi di cellule, preservando il contesto spaziale 1,2,3,4. Questa tecnica è stata utilizzata da centinaia di utenti in circa 20 siti per studiare la composizione cellulare, i profili metabolici e / o l'architettura di dozzine di tipi di tessuto come parte dell'esame della risposta immunitaria ai tumori, dell'infiammazione dei tessuti causata da agenti infettivi, della neuropatologia della demenza e della tolleranza immunitaria in gravidanza 5,6,7,8,9, 10,11.
Un collo di bottiglia chiave nel funzionamento degli strumenti MIBI è l'impostazione dei campi visivi (FOV) - da 200 x 200 μm2 a 800 x 800 μm2 aree del tessuto - per l'imaging. Il MIBI visualizza un FOV alla volta, fino a 800 x 800 μm2, quindi l'imaging di aree più grandi richiede l'unione di più FOV insieme. L'imaging di un microarray di tessuti (ad esempio, otto tessuti circolari nella Figura 1A) comporta il posizionamento di più FOV distanziati tra loro. Per impostare i FOV, l'interfaccia del produttore fornisce 1) un'immagine della telecamera ottica del vetrino con un mirino che corrisponde all'incirca alla coordinata di imaging specificata (Figura 1A) e 2) un'immagine del rivelatore di elettroni secondari (SED) che mostra l'area esatta alla coordinata, con una precisione di 0,1 μm (Figura 1B). Innanzitutto, l'utente posiziona approssimativamente un singolo FOV utilizzando l'immagine ottica. Poiché la risoluzione dell'immagine è solo di circa 60 μm per pixel, se il posizionamento è sfasato di due pixel (2 pixel x 60 μm per pixel), un FOV standard di 400 μm sarà sfasato del 30%. Pertanto, l'utente deve utilizzare l'immagine SED per mettere a punto la posizione: una noiosa sequenza di una dozzina di passaggi che coinvolgono più finestre popup, digitando le coordinate nelle caselle di testo, spingendo lentamente il SED con pulsanti di controllo direzionali e spesso anche scrivendo le coordinate su carta (Figura 1 supplementare). Questo processo deve essere ripetuto per ogni punto di un microarray di tessuto centrale (TMA) 100+. Alcuni strumenti di terze parti possono aiutare con il posizionamento approssimativo iniziale12. Tuttavia, richiedono ancora alcune conoscenze di programmazione e il posizionamento finale viene ancora eseguito attraverso il processo in dozzine di passaggi. È anche molto problematico posizionare griglie di FOV adiacenti, che verranno successivamente cuciti insieme in un'immagine panoramica affiancata.
Pertanto, l'interfaccia tile/SED/array (TSAI) è stata sviluppata con l'obiettivo di consentire agli utenti di posizionare rapidamente un gran numero di FOV utilizzando un'interfaccia grafica intuitiva e interattiva. TSAI è costituito da due componenti principali: 1) un'interfaccia utente grafica basata sul web (web UI) per posizionare rapidamente i punti TMA e le tessere di tessuto, e 2) integrazioni nell'interfaccia di controllo utente MIBI per generare un'immagine SED affiancata e regolare le posizioni del FOV. Se si utilizza solo l'immagine ottica, è possibile posizionare approssimativamente molti FOV e quindi regolarli rapidamente utilizzando gli strumenti di navigazione/regolazione FOV (Figura 2, TSAI, ramo sinistro). Tuttavia, se viene eseguita la piastrellatura SED, i FOV possono essere posizionati con precisione sull'immagine SED affiancata senza bisogno di ulteriori regolazioni in modalità SED (Figura 2, TSAI, ramo destro). Di interesse generale per centinaia di utenti MIBI attuali, questi strumenti rendono l'affiancamento e il posizionamento TMA molto semplici anche per i principianti e riducono le complesse configurazioni di esecuzione MIBI da diverse ore a poche decine di minuti.