$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Multiplexed ion beam imaging (MIBI) is een techniek om 40+ eiwitten tegelijkertijd af te beelden op histologische weefselsecties met een resolutie tot 250 nm 1,2,3. Nadat een histologisch weefselgedeelte is gekleurd met behulp van antilichamen die zijn gelabeld met isotopisch zuivere elementaire metalen, voert het MIBI-instrument secundaire ionenmassaspectrometrie uit om tegelijkertijd alle isotopen - en dus de expressie van alle 40+ antigenen - op individuele plekken op het weefsel te kwantificeren. Uitgevoerd over rasters van miljoenen plekken, maken de resulterende 40+ plex-beelden van eiwitexpressie het mogelijk om celgrenzen af te bakenen en specifieke celtypen te identificeren met behoud van ruimtelijke context 1,2,3,4. Deze techniek is door honderden gebruikers op ongeveer 20 locaties gebruikt om de cellulaire samenstelling, metabolische profielen en/of architectuur van tientallen weefseltypen te bestuderen als onderdeel van het onderzoeken van de immuunrespons op tumoren, weefselontsteking veroorzaakt door infectieuze agentia, neuropathologie van dementie en immuuntolerantie tijdens de zwangerschap 5,6,7,8,9, 10,11.
Een belangrijk knelpunt bij de werking van MIBI-instrumenten is het instellen van gezichtsvelden (FOV's) - 200 x 200 μm2 tot 800 x 800 μm2 delen van het weefsel - voor beeldvorming. De MIBI beeldt één gezichtsveld tegelijk af, tot 800 x 800 μm2, waardoor het voor het afbeelden van grotere gebieden vereist is dat meerdere gezichtsvelden aan elkaar worden gehecht. Het afbeelden van een weefselmicroarray (bijv. acht cirkelvormige weefsels in figuur 1A) omvat het plaatsen van meerdere FOV's op afstand van elkaar. Om FOV's in te stellen, biedt de interface van de fabrikant 1) een optisch camerabeeld van de dia met een dradenkruis dat ongeveer overeenkomt met de gespecificeerde beeldcoördinaat (Figuur 1A) en 2) een beeld van de secundaire elektronendetector (SED) dat het exacte gebied op de coördinaat laat zien, naar verluidt nauwkeurig tot op 0,1 μm (Figuur 1B). Eerst positioneert de gebruiker ruwweg een enkel gezichtsveld met behulp van het optische beeld. Omdat de beeldresolutie slechts ongeveer 60 μm per pixel is, zal een standaard gezichtsveld van 400 μm 30% afwijken als de plaatsing twee pixels afwijkt (2 pixels x 60 μm per pixel). De gebruiker moet dus de SED-afbeelding gebruiken om de positie te verfijnen - een vervelende opeenvolging van een dozijn stappen met meerdere pop-upvensters, het typen van coördinaten in tekstvakken, het langzaam duwen van de SED met richtingsbedieningsknoppen en vaak zelfs het opschrijven van coördinaten op papier (aanvullende figuur 1). Dit proces moet worden herhaald voor elke plek van een 100+ kernweefselmicroarray (TMA). Sommige tools van derden kunnen helpen bij de eerste ruwe positionering12. Ze vereisen echter nog steeds enige programmeerkennis en de uiteindelijke positionering gebeurt nog steeds via het proces van tientallen stappen. Het is ook zeer lastig om rasters van aangrenzende FOV's te plaatsen, die later aan elkaar worden genaaid tot een betegeld panoramisch beeld.
Daarom is de tile/SED/array-interface (TSAI) ontwikkeld met als doel gebruikers in staat te stellen snel grote aantallen FOV's te positioneren met behulp van een intuïtieve, interactieve grafische interface. TSAI bestaat uit twee hoofdcomponenten: 1) Een webgebaseerde grafische gebruikersinterface (web-UI) voor het snel plaatsen van TMA-punten en weefseltegels, en 2) Integraties in de MIBI-gebruikersbedieningsinterface voor het genereren van een betegeld SED-beeld en het aanpassen van FOV-posities. Als u alleen het optische beeld gebruikt, kunnen veel FOV's ruwweg worden gepositioneerd en vervolgens snel worden aangepast met behulp van de FOV-navigatie-/aanpassingstools (Figuur 2, TSAI, linkertak). Als de SED-tegeling echter wordt uitgevoerd, kunnen FOV's nauwkeurig op de betegelde SED-afbeelding worden gepositioneerd zonder dat er verdere aanpassingen in de SED-modus nodig zijn (Afbeelding 2, TSAI, rechtertak). Deze tools zijn van algemeen belang voor honderden huidige MIBI-gebruikers en maken tegel- en TMA-positionering zeer eenvoudig, zelfs voor beginners, en verminderen complexe MIBI-run-opstellingen van enkele uren tot enkele tientallen minuten.