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Configuração rápida de microarray de tecido e imagem de área lado a lado no microscópio de imagem de feixe de íons multiplexado usando a interface Tile/SED/Array

DOI:

10.3791/65615

September 15th, 2023

In This Article

Summary

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A imagem de feixe de íons multiplexada (MIBI) é frequentemente usada para obter imagens de microarrays de tecido e áreas de tecido contíguas lado a lado, mas o software atual para configurar esses experimentos é complicado. A interface tile/SED/array é uma ferramenta gráfica intuitiva e interativa desenvolvida para simplificar e acelerar drasticamente a configuração de execução do MIBI.

Abstract

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A imagem de feixe de íons multiplexada (MIBI) é uma técnica de microscopia baseada em espectrometria de massa de última geração que gera imagens 40+ plex da expressão de proteínas em tecidos histológicos, permitindo a dissecção detalhada dos fenótipos celulares e da organização histoarquitetônica. Um gargalo importante na operação ocorre quando os usuários selecionam os locais físicos no tecido para geração de imagens. À medida que a escala e a complexidade dos experimentos MIBI aumentaram, a interface fornecida pelo fabricante e as ferramentas de terceiros tornaram-se cada vez mais difíceis de manejar para obter imagens de grandes microarrays de tecido e áreas de tecido lado a lado. Assim, uma camada de interface gráfica interativa baseada na web - a interface tile/SED/array (TSAI) - foi desenvolvida para que os usuários definam locais de imagem usando gestos familiares e intuitivos do mouse, como arrastar e soltar, clicar e arrastar e desenho de polígono. Escrito de acordo com os padrões da web já incorporados aos navegadores modernos, não requer a instalação de programas, extensões ou compiladores externos. De interesse para as centenas de usuários atuais do MIBI, essa interface simplifica e acelera drasticamente a configuração de execuções de MIBI grandes e complexas.

Introduction

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A imagem por feixe de íons multiplexado (MIBI) é uma técnica para obter imagens de proteínas 40+ simultaneamente em seções histológicas de tecido com resolução de até 250 nm 1,2,3. Depois que uma seção de tecido histológico é corada usando anticorpos marcados com metais elementares isotopicamente puros, o instrumento MIBI realiza espectrometria de massa de íons secundários para quantificar simultaneamente todos os isótopos - e, portanto, a expressão de todos os antígenos 40+ - em pontos individuais do tecido. Realizadas em grades de milhões d....

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Protocol

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1. Carregamento de TSAI

  1. Execute o TSAI abrindo https://tsai.stanford.edu/research/mibi_tsai no navegador da Web do computador de controle de usuário MIBI.
    1. Esta instância do TSAI contém predefinições personalizadas que não se aplicam a todos os instrumentos. Ao usá-lo, crie blocos somente a partir de FOV(s) de modelo, conforme gerado abaixo na etapa 2.6. O TSAI é executado localmente no navegador da Web e nenhum dado de imagem, .json ou nome de arquivo é enviado ou armazenado no servidor.
  2. Como alternativa, configure o TSAI em qualquer site com predefinições personalizadas para qua....

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Results

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O TSAI fornece dois métodos para configurar FOVs (Figura 2). Utiliza-se apenas a imagem óptica (Figura 2, TASAI, ramo esquerdo), semelhante a outros métodos existentes. O segundo método - gerar uma imagem SED lado a lado - é exclusivo do TSAI (Figura 2, TSAI, ramo direito). O TSAI desenha FOVs com precisão nesta imagem, eliminando a necessidade de passar horas empurrando os FOVs para o lugar no modo SED da interface do fabricante. N.......

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Discussion

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A imagem de feixe de íons multiplexado (MIBI) é uma técnica poderosa para dissecar fenótipos celulares detalhados e histoarquitetura tecidual 5,6,7,8,9,10,11. Os esforços computacionais em torno do MIBI se concentraram principalmente no processamento dos dad.......

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Disclosures

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Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Acknowledgements

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H. Piyadasa foi apoiado pela bolsa de estudos do Canadian Institutes of Health Research (CIHR) (MFE-176490). B. Oberlton foi apoiado pela National Science Foundation (NSF) Fellowship (2020298220). A. Tsai foi apoiado por uma bolsa da Damon Runyon Cancer Research Foundation (DRCRF) (DRG-118-16), pelo Departamento de Patologia de Stanford, pelo Fundo Annelies Gramberg e pelo NIH 1U54HL165445-01. Agradecimentos adicionais vão para o Dr. Avery Lam, Dr. Davide Franchina e Mako Goldston por ajudar a testar e depurar o programa.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Computador MIBIIonpath
MIBIcontrol (software)Ionpath
MIBIscopeMicroscópioimagem multiplexada por feixe de íons (MIBI
) MIBIslideIonpath567001Lâmina condutora para
MIBI Tile/SED/Array Interface (TSAI) (software)https://github.com/ag-tsai/mibi_tsai/
de

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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