SIVQ-LCM är en innovativ strategi som utnyttjar en datoralgoritm, Rumsligt Invariant Vektorkvantisering (SIVQ), för att driva lasern capture microdissection (LCM) process. Den SIVQ-LCM arbetsflöde förbättrar avsevärt hastigheten och noggrannheten i microdissection, med tillämpningar inom både forskning och kliniska inställningar.
SIVQ-LCM är en ny metod som automatiserar och effektiviserar den mer traditionella, användarberoende laser dissektion process. Den syftar till att skapa ett avancerat, snabbt anpassningsbar laser dissektion plattformsteknik. I denna rapport beskriver vi integrationen av bildanalys programvara Rumsligt Invariant Vektorkvantisering (SIVQ) på ArcturusXT instrumentet. Den ArcturusXT systemet innehåller både en infraröd (IR) och ultraviolett (UV) laser, vilket möjliggör specifik cell eller med stor area dissektioner. Det huvudsakliga målet är att förbättra den hastighet, noggrannhet och reproducerbarhet hos laser dissekering för att öka provgenomströmning. Denna nya metod underlättar microdissection av både djur och mänskliga vävnader i forskning och kliniska arbetsflöden.
Ursprungligen utvecklades i mitten av 1990-talet, laser capture microdissection (LCM) gör det möjligt för användaren att exakt fånga specifika celler eller cellulära regioner från en histologisk vävnadssnitt via mikroskopisk visualisering 1, 2. Många studier som jämför molekylär analys av LCM versus vävnads skrapar illustrerar värdet av metoden 3-12. Dessutom finns det tre videoprotokoll publikationer om den teknik som finns tillgängliga för visning 13, 14. Men trots sin beprövade värde, kan LCM vara jobbigt och tidskrävande när målet av intresse är en spridd cellpopulation i en heterogen vävnad avsnitt, eller när ett stort antal celler krävs för specifika tillämpningar nedströms såsom proteomik. Belastningen på den mänskliga operatören ledde oss att utveckla en halvautomatisk dissektion strategi för LCM genom att kombinera en kraftfull bildanalys algoritm för att styra LCM processen 15.
<p class = "jove_content"> I samarbete med University of Michigan, vårt laboratorium vid NIH förlängde tidigare utvecklat och rapporteras Rumsligt invariant vektorkvantisering (SIVQ) algoritm på ett sätt som gör det möjligt att delvis automatisera urvalet vävnadsprocessen inneboende guidad microdissection, vilket gör tillgängliga verktyg med patologen eller livsforskare i åtanke. Rumsligt invariant vektorkvantisering (SIVQ) är en algoritm som tillåter användaren att helt enkelt "klick" på en histologisk del av intresse för att skapa en ring vektor (predikat bild funktion) som kan användas för att söka i hela histologiska bilden, justera den statistiska tröskeln som behövs 16-21. Den resulterande värmekartan visar kvaliteten på matcherna till den ursprungliga predikatet bildfunktionen och därefter omvandlas till en enda färg (röd) annotering karta som kan importeras till LCM instrumentet. Den automatiserade val programvara, AutoScanXT, används sedan för att rita en karta baseradpå SIVQ s anteckning vägledande fångst av mål-celler från vävnadsprovet. Den detaljerade protokoll nedan beskriver genomförandet av SIVQ i microdissection arbetsflöde.Vi presenterar ett protokoll för tillämpning av SIVQ-LCM att microdissect immunostained epitelceller från FFPE human bröstvävnad. Användningen av ett bildanalysalgoritm, såsom SIVQ, minskar mängden praktisk tid som krävs för mikrodissektion processen. Detta är ett potentiellt viktigt framsteg för fältet eftersom operatören tid och ansträngning är normalt det hastighetsbegränsande steget för exakt dissekering av celler av intresse. I det nuvarande protokollet, särskilt anpassade vi vårt förfarande ti…
The authors have nothing to disclose.
Studien har finansierats delvis av Interna forskningsprogram av National Institutes of Health, National Cancer Institute, Center for Cancer Research.
Positive Charged Glass Slides | Thermo Scientific | 4951Plus-001 | |
Xylenes, ACS reagent, ≥98.5% xylenes + ethylbenzene basis | Sigma Aldrich | 247642 | CAUTION: PLEASE USE PROPER SAFETY PROCEDURES. |
Ethyl Alcohol, U.S.P. 200 Proof, Anhydrous | The Warner-Graham Company | 6.505E+12 | CAUTION: PLEASE USE PROPER SAFETY PROCEDURES. |
Arcturus CapSure Macro LCM Caps | Life Technologies | LCM0211 | |
ArcturusXT Laser Microdissection Instrument | Life Technologies | ARCTURUSXT | |
AutoScanXT Software | Life Technologies | An optional image analysis program for the ArcturusXT Laser Microdissection Device. This is software is required for SIVQ-LCM. | |
Spatially Invariant Vector Quantization (SIVQ) | University of Michigan | This tool suite is publicly available for academic collaborations. For access to the SIVQ algorithm, please contact Dr. Ulysses Balis [Ulysses@med.umich.edu] |