ロボット システムを使用して処理し、組織学的解析のため大腸マウス サンプルを埋め込む
January 7th, 2019
マウスのティッシュの処理の標準化の欠如は、人体標本と比較するとマウスの病理組織学的解析の画質を低下させます。ここでは、炎症や uninflamed での処理とひと試料を埋め込むのため日常的にロボット システムの可能性を示すため大腸組織をマウスの病理組織学的検査を行うためのプロトコルを提案する.
この自動化されたプロトコルは、ヒトのサンプルの処理と埋め込みに日常的に使用されるロボットシステムを用いて、マウス組織の組織病理学的調製を可能にし、サンプルの品質を大幅に向上させます。この手法の主な利点は、方法論的変数の数を減らし、手続き手順の標準化を改善することです。手順を実証し、フランチェスカ・ボッジョになります。
フランチェスカ・ボッジョは私の研究室で働く病理学者です。小さなピンセットを使用して、固定されたマウス結腸組織サンプルを中性緩衝ホルマリンからペトリ皿の切断作業プレートに移すことから始めます。無菌メスを使用して結腸を0.2〜0.3センチメートルの断片に切断し、ピンセットを使用して、配向パラフィン埋め込みカセットの3つの隣接しないプラスチック突出先端のそれぞれに1つのセグメントを配置します。
慎重にカセットを閉じ、プラスチック支持フレームにグリッドを挿入するために慎重に4つのエッジを押します。次に、支持フレームにラベルを付け、サンプルを識別し、カセットをグリッドに移します。処理の 1 時間前に、自動プロセッサを回します。
パラフィンが溶けたことが計測器で示されたら、手動で金属バスケットを自動プロセッサに挿入します。カセットをすべて挿入したら、バスケットを閉じて、レトルトの蓋を開けます。バスケットをプロセッサの専用ハウジングに挿入し、レトルト蓋を閉じます。
計測器コンピュータのタッチスクリーンを使用して、テーブルに記載されているスキームに従って実装する一連のソリューション、タイミング、温度を選択する作業プロトコルを定義します。専用のコンピュータアイコンをクリックして、カセットバスケットを含むレトルトにプロトコルを割り当て、スタートボタンをクリックします。機器が専用のアイコンとアラーム音でプロトコルの終わりを確認したら、レトルトの蓋を開けて、バスケットをプロセッサから取り外します。
組織埋め込み前の1時間前に、自動埋め込み剤をオンにし、パラフィンが器具のパラフィンバス温度計で示すように完全に溶けるまで待ちます。処理されたカセットをプロセッサー・バスケットから埋め込み装置ラックに手動で転送し、メイン・埋め込み装置の蓋を開きます。タッチスクリーンを使用して、ラックが挿入されていることをロボットシステムに通知し、入口ハウジングの蓋を開けます。
入口ハウジングに最大4つのラックを挿入し、入口ハウジングの蓋を閉じます。次に、タッチスクリーンを使用して、表に示されているとおりに埋め込み手順を開始します。装置が専用のアイコンでプロトコルの終わりを確認したら、コンセントラックを取り外し、メインの埋め込みカバーを閉じます。
次に、組み込みブロックをラックからストレージボックスに転送します。大腸短調、およびプロ炎症性遺伝子の大腸発現は、デキストラン硫酸ナトリウムまたはDSS誘導炎症の存在をスコアリングするためのパラメータとして広く用いられている。腸内の炎症細胞の腸内層への浸潤は、DSS治療によっても大きく増強される。
実証されているように、自動化によって処理された未処理サンプルのH&E染色は、DSS処理動物のサンプルと比較して、炎症性細胞の浸潤、上皮変化、粘膜アーキテクチャの変化を少なく示しています。自動器具によって行われるマウス組織の調製および埋め込みの品質は、CD20およびマロリートリクローム染色のための免疫組織化学的染色によってさらに確認することができる。特に、自動サンプル処理は、手動法で処理されるサンプルよりも、一貫して組織学的パラメータの高い割合の評価を可能にする。
自動化されたプロセッサの準備が整うまで、組織をグリッドに正しく挿入し、パラフィンが完全に溶けるまで待つ必要があります。この方法は、人間の病理学者のマウスモデルで使用されるヒト組織学的サンプルの定性を用いて、任意のマウス組織の組織学的分析を行うために使用することができる。この技術は、炎症組織の炎症を研究するための研究に成功しており、大腸マウス癌のモデルを研究するのに役立ちます。
このプロトコルで使用されるいくつかの試薬は危険であるとして、この手順を実行する際には常に保護手袋、ゴーグルおよび実験室のコートを着用することを忘れないでください。
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概要
この記事は、通常ヒトサンプルに使用されるロボットシステムを用いたマウス組織の組織病理学的準備のための自動プロトコルを提示します。この方法はサンプルの品質を向上させ、手順のステップを標準化し、マウス組織処理における標準化の欠如に対処します。
主要な研究要素
科学分野
- 組織病理学
- ロボット自動化
- マウス組織分析
背景
- マウス組織処理には標準化が不足していることが多い。
- 組織病理学的分析の品質が損なわれる可能性があります。
- ロボットシステムは通常ヒトサンプル処理に使用されています。
- マウス組織の方法を改善することで、研究結果を向上させることができます。
研究の目的
- マウス組織処理のための標準化されたプロトコルを示すこと。
- マウスサンプルの組織病理学的分析の品質を向上させること。
- 効率性と一貫性を高めるためにロボットシステムを利用すること。
使用した方法
- ピンセットを使用して固定されたマウスの結腸組織サンプルを移動させる。
- 滅菌されたメスで結腸を0.2から0.3 cmの断片に切断する。
- パラフィン埋め込みカセットの隣接していない先端に組織断片を入れる。
- 処理と埋め込みにロボットシステムを利用する。
主な結果
- 自動化されたプロトコルはサンプルの品質を大幅に改善する。
- 組織処理における方法論的変数を減少させる。
- 手順のステップの標準化を強化する。
- 研究室での日常使用の実現可能性を実証した。
結論
- ロボットシステムはマウス組織を効果的に処理できる。
- 標準化は信頼できる組織病理学的分析に不可欠である。
- このプロトコルは改善された研究実践のために採用できる。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Standardized tissue processing is critical for reliable preclinical evaluation in inflammatory bowel disease and colorectal cancer models. Automated robotic systems reduce methodological variability, enhancing reproducibility and predictive confidence in histopathological endpoints. This approach supports translational continuity by aligning murine sample quality with human histology standards.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables rigorous interrogation of therapeutic hypotheses in murine colitis models through consistent tissue preparation.
- Operational Value: Reduces observer bias and technical noise in phenotypic scoring of inflammation and epithelial damage.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides standardized tissue sections for quantitative immunohistochemical analysis of biomarkers like CD20.
- Operational Value: Ensures assay readiness and reproducibility across compound screening campaigns in colitis models.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports disease-relevant systems by maintaining histological fidelity from discovery through preclinical validation.
- Operational Value: Enables risk-adjusted advancement decisions based on reliable histopathological readouts of colonic shortening and inflammatory infiltration.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through preclinical efficacy testing in murine inflammation models.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by reducing methodological artifacts in tissue sectioning and staining.
- Screening: Delivers assay standardization and quantitative outputs for reliable compound evaluation in DSS-induced colitis.
- Analytics: Generates consistent histopathological measurements enabling cross-condition comparison and statistical rigor.
- Translational Research: Maintains continuity from murine models to human pathology through standardized processing aligned with clinical histology workflows.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable capability for processing murine intestinal tissues across multiple therapeutic programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through reduced mechanistic ambiguity in histological scoring.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability of tissue processing across laboratories.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk in IBD and oncology programs.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization and advancement decisions based on reliable histopathological endpoints.
Implementation Considerations
- Requires expertise in histopathology and robotic system operation.
- Dependence on automated processors and embedders compatible with murine cassette formats.
- Need for cross-team standardization of tissue trimming and cassette loading procedures.
- Adaptation considerations for non-colonic murine tissues beyond colonic inflammation models.
- Practical limitation: Manual steps remain for tissue trimming and cassette loading prior to automation.
