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
15 de setembro de 2023
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.
A imagem de feixe de íons multiplexada, ou MIBI, é uma técnica para visualizar a expressão de proteínas em tecidos histológicos em dezenas de proteínas simultaneamente. Usando o MIBI, os pesquisadores podem identificar, localizar e caracterizar células em seus ambientes de tecidos nativos. Um gargalo importante na operação do instrumento MIBI é a configuração de campos de visão, ou FOVs, para imagens.
Os FOVs são áreas de 200 por 200 mícrons a 800 por 800 mícrons na lâmina que os usuários posicionam para cobrir as regiões de interesse do tecido. O posicionamento de FOVs para grandes áreas contíguas de tecido e grandes microarrays de tecido é difícil de manejar usando a interface do fabricante. Desenvolvemos a interface tile/SED/array para ajudar os usuários a posicionar rapidamente um grande número de FOVs usando uma interface gráfica intuitiva e interativa.
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Visão Geral
Este estudo aborda o desafio de configurar campos de visão de imagem (FOVs) na imagem multicanal por feixe de íons (MIBI) para microarranjos de tecidos e áreas teciduais contíguas. A pesquisa apresenta uma ferramenta gráfica intuitiva chamada interface de matriz SED em mosaico, que simplifica e acelera significativamente o processo de configuração do experimento MIBI.
Componentes Principais do Estudo
Área de Pesquisa
- Imagem multicanal de feixe de íons (MIBI)
- Matrizes microestruturais de tecidos
- Otimização da configuração de imagem
Contexto
- Compreensão da expressão proteica em tecidos histológicos
- Necessidade de posicionamento eficaz dos campos de visão (FOVs) para imageamento
- Dificuldades com interfaces existentes para MIBI
Métodos Utilizados
- Desenvolvimento da interface de matriz SED segmentada (TSAI)
- Interface gráfica do usuário para posicionamento de campos de visão (FOVs)
- Ferramentas baseadas na web para coregistro e manipulação de imagens
Resultados Principais
- Maiores eficiência no estabelecimento de campos de visão (FOVs) para imagem de tecidos
- Redução de erros do usuário durante a aquisição de imagens
- Visualização aprimorada de tecidos histológicos
Conclusões
- O estudo demonstra uma abordagem inovadora para otimizar a configuração da execução de MIBI
- Destaca a importância de ferramentas intuitivas no avanço da pesquisa em imagem biológica
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A configuração eficiente de campos de visão de imagem por feixe de íons multiplexados (MIBI) é essencial para a análise de microarranjos de tecidos de alto rendimento e para proteômica espacial em pesquisas e desenvolvimento de biofármacos em fase de descoberta. A interface de ladrilhos/SED/matriz (TSAI) permite a seleção rápida, reprodutível e escalável de regiões de imagem, abordando diretamente gargalos em fluxos de trabalho de perfilagem tecidual em larga escala. Essa capacidade aumenta a confiança preditiva e o rendimento operacional em pontos críticos dos fluxos de pesquisa translacional e pré-clínica.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Acelera a mapeamento espacial da expressão proteica para validação de alvos baseada em hipóteses.
- Permite a interrogatória sistemática da arquitetura tecidual e dos fenótipos celulares in situ.
- Apóia a redução de riscos biológicos ao padronizar a seleção de regiões em grandes coortes teciduais.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Prepara microarranjos de tecidos validados e regiões contíguas para ensaios de imagem multiplexados em etapas subsequentes.
- Melhora a reprodutibilidade e a padronização do ajuste de imagem, reduzindo a variabilidade dependente do usuário.
- Facilita a triagem escalonável e de alto conteúdo de amostras de tecidos para a descoberta de biomarcadores.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Permite o alinhamento de dados proteômicos espaciais com modelos de tecidos relevantes para doenças.
- Garante continuidade do descobrimento até a validação pré-clínica, assegurando a seleção consistente de regiões de imagem.
- Reduz o risco de viés de amostragem em estudos translacionais de biomarcadores.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O TSAI posiciona a configuração de imagem como uma etapa reproduzível, escalável e fácil de usar, desde a descoberta inicial até a identificação de compostos promissores e a pesquisa pré-clínica.
- Biologia da Descoberta: Agiliza a testagem de hipóteses e a análise espacial de vias ao permitir o posicionamento preciso do campo de visão (FOV).
- Triagem: Padroniza a configuração de ensaios para imageamento de microarranjos teciduais de alto rendimento.
- Análises: Fornece saídas quantitativas com resolução espacial para comparação robusta entre condições.
- Pesquisa Translacional: Garante a continuidade das regiões de imageamento entre modelos de doenças e estudos de biomarcadores.
- Reutilização Empresarial: Oferece uma interface baseada em navegador, sem necessidade de instalação, adaptável a diferentes projetos e equipes.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista em estudos baseados em tecidos.
- Valor Operacional: Oferece configuração de imagem rápida, padronizada e reprodutível para experimentos em larga escala.
- Valor Estratégico: Permite decisões mais assertivas de prosseguir/não prosseguir e maior eficiência de capital ao minimizar gargalos de configuração.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização e o avanço ajustados ao risco de programas de biologia espacial.
Considerações sobre a Implementação
- Exige familiaridade com a instrumentação MIBI e fluxos de trabalho de imagens digitais.
- Requer acesso a navegadores web compatíveis e arquivos de imagens digitais de tecidos (png, json).
- Exige padronização entre equipes dos protocolos de seleção de campos de visão (FOV) para reprodutibilidade.
- Adaptável a diversos tipos de tecidos e formatos de matrizes com mínimas barreiras técnicas.
- Depende da qualidade do registro e do alinhamento de imagens SED para resultados ótimos.
