Method Article
هنا يصف لنا بروتوكول لتجزئة الآلي للأنسجة المسمى فلوريسسينتلي على الشرائح باستخدام نظام تحليل محتوى عالية ويديفيلد (وكاس). هذا البروتوكول له تطبيقات واسعة النطاق في أي حقل الذي ينطوي كوانتيتيشن علامات مضيئة في الأنسجة البيولوجية، بما في ذلك العلوم البيولوجية والهندسة الطبية، والعلوم الصحية.
الشريحة المسح الآلي وتجزئة للأنسجة المسمى فلوريسسينتلي هو الطريقة الأكثر فعالية لتحليل الشرائح كاملة أو أجزاء كبيرة من الأنسجة. لسوء الحظ، العديد من الباحثين أنفاق مبالغ كبيرة من الوقت والموارد في تطوير وتحسين سير العمل ذات الصلة بالتجارب الخاصة بهم فقط. في هذه المقالة، نحن تصف بروتوكول التي يمكن أن يستخدمها أولئك مع إمكانية الوصول إلى نظام تحليل محتوى عالية ويديفيلد (وكاس) للصورة أي أنسجة مثبتة على الشريحة، مع خيارات للتخصيص ضمن وحدات بنيت قبل العثور على البرمجيات المرتبطة بها. المقصود ليس أصلاً لمسح الشرائح، بالخطوات المفصلة في هذه المادة تجعل من الممكن الحصول على الشريحة مسح الصور في وكاس التي يمكن استيرادها إلى البرنامج المقترن. في هذا المثال، يتجلى الآلي تقسيم الشرائح ورم الدماغ، لكن من الممكن تجزئة الآلي لأي علامة النووية أو هيولى المسمى فلوريسسينتلي. وعلاوة على ذلك، هناك مجموعة متنوعة من وحدات كمية البرامج الأخرى بما في ذلك فحوصات للبروتين التعريب/إزفاء، انتشار الهاتف الخلوي/السلامة/المبرمج والأوعية التي يمكن تشغيلها. هذا الأسلوب سيتم حفظ الباحثين من الوقت والجهد وإنشاء بروتوكولا الآلي لتحليل الشريحة.
كوانتيتيشن صحيحة ودقيقة للأنسجة المسمى فلوريسسينتلي على الشرائح تقنية عالية رواجا في كثير من الميادين العلمية. غير أن الباحثين غالباً ما يدوياً عد عينات أو تنفق قدرا كبيرا من الوقت تطوير تقنيات الآلي مقصور على فئة معينة لتحقيق هذا الهدف. هنا، نحن نقدم بروتوكولا للشريحة الآلي المسح الضوئي وكوانتيتيشن من الخلايا باستخدام وكاس والبرمجيات المرتبطة بها، مع الخلايا المناعية الفطرية في أقسام ورم الدماغ البشري المجمدة كمثال. البرمجيات المرتبطة بها تشكيلة واسعة من المدمج في وحدات قابلة للتخصيص من ثمرة نيوريتي عد إلى التفريق بين الخلية أنواع1،2،3،،من45، 6-والهدف من هذا الأسلوب تزويد الباحثين ببروتوكول بدء-إلى-انتهاء، واستنساخه بسهولة للحصول على صور وكوانتيتاتي الكيانات المسماة فلوريسسينتلي في أي أنسجة مثبتة على الشريحة.
في هذا البروتوكول، وكاس يستخدم أساسا لتصوير لوحات للتحليل اللاحق على البرمجيات المرتبطة بها على الرغم من أن محول شريحة والاساسيات الشريحة المسح7 متاحة. كان مانعة لشرائح الصورة نظراً لأن هناك حاجة إلى معايرة المكاني الدقيق في مجال اقتناء واختيار المجلات المناسبة وإنشاء loadouts مصممة واتصال مع ممثلي المنتج. في الجسم أوسع من الأدب، بدلاً من شراء تصوير شريحة مخصصة و جهاز تحليل8، التحايل تقرير تكنولوجية سابقة مع إمكانية الوصول إلى هذا البرنامج الحصول على الصور من الشرائح في الإجمال وكاس9. إجراء تحليل اقتناء أو صورة صورة على منصات مختلفة تتطلب العمل الإضافي لضمان كل متوافق مع الآخر.
القدرة على استخدام وكاس والبرامج الخاصة به لالتقاط الصور من شأنه تجنب التعقيدات غير الضرورية للبحث عن أو النامية غريبة سير عمل بهذه الأدوات. في هذه المقالة، الخطوات المطلوبة لإنشاء تفحص نظرة عامة على تضخم منخفض والصور عالية التكبير المقابلة بعلاج الشريحة كلوحة، والتحاليل اللاحقة استخدام الوحدة النمطية لتجزئة "سجل خلية" متعددة الطول الموجي تسمح repurposing وكاس. يوفر هذا البروتوكول جاهزة للاستعمال ميزة على تقنيات بديلة لأنه ليس هناك حاجة لتطوير خوارزميات أو بروتوكولات متعددة خطوة العد10،11 مرة تكتسب الصور على وكاس. هذا البروتوكول تقليل الوقت المطلوب لتحسين أسلوب كوانتيتيشن، وهو أكثر دقة12 وكفاءة من العد اليدوي وتعظيم استخدام وكاس. هذا البروتوكول على نطاق واسع وسهولة استخدامها نظراً لأنه تمكن من تصوير وتحليل أي أنسجة المسمى فلوريسسينتلي على الشرائح.
وتم الحصول على عينات من ورم وفقا للبروتوكول التي أقرتها اللجنة المجلس والأخلاقيات المراجعة المؤسسية المحلية ووفقا للوائح الوطنية. ترد في الجدول للموادوكاس والبرمجيات المرتبطة المستخدمة في هذه المقالة.
1-استيراد دفاتر اليومية
2-إنشاء إعدادات لمعاينة المسح الضوئي اقتناء
3-إنشاء إعدادات للحصول على الشريحة في تضخم عالية
4-وضع الشريحة في نظام تحليل ويديفيلد عالية-المحتوى
5-الحصول على معاينة المسح الضوئي
6-عالية التكبير المسح الضوئي
7-صورة التحليل
ويمكن مشاهدة الصور داخل البرنامج وكاس. يبين الشكل 8 التكبير عالية الصور المصغرة لكافة المواقع داخل منطقة محددة من الفائدة. استعراض كل موقع لتحديد تلك التي ينبغي استبعادها من التحليل (أمثلة تظهر في تضخم منخفضة وعالية في الرقم 8 و الرقم 9، على التوالي). على سبيل المثال، الموقع 149 من التركيز (الشكل 9 ألف)، 219 موقع فقاعات (9B الشكل)، و 54 موقع يحتوي على إضعاف (الشكل 9)، وينبغي أن تستبعد. ومن المعتاد لاستبعاد 10-15 في المائة من جميع مواقع تصويرها. في المثال، تم استبعاد 15.3 في المائة المواقع (25/300 قد فقاعات 17/300 من التركيز، وكانت مطوية 3/300، و 1/300 وكان على الحافة). هو الرقم 10 ألف صورة ممثل الذي اختير للتحليل (مصغر تضخم منخفض المقابلة لها هو مبين في الشكل 8). هنا، توضح تراكبات المقابلة التي تم إنشاؤها بواسطة وحدة متعددة "الطول الموجي خلية سجل" نتائج تجزئة الآلي يقوم على الموقع 59، مخصصة للمواصفات صاحبي (نويات الحد الأدنى للعرض = 2.5 ميكرون، الحد الأقصى للعرض = 7.5 ميكرومتر، وكثافة أعلاه الخلفية المحلية = جرايليفيلس 35؛ الحد الأدنى للعرض CD11b--إيجابية الخلايا = 4 ميكرومتر، الحد الأقصى للعرض = 18 ميكرومتر، الحد الأدنى الملون المجال = 15 ميكرون2، وكثافة أعلاه الخلفية المحلية = جرايليفيلس 310؛ والحد الأدنى لعرض الخلايا CD45 إيجابية = 4 ميكرومتر، الحد الأقصى للعرض = 18 ميكرومتر، الحد الأدنى الملون المجال = 15 ميكرون2، وكثافة أعلاه الخلفية المحلية = 50 جرايليفيلس). بعد التجزئة، والبيانات الكمية من نسبة الخلايا تلطيخ إيجابية بالنسبة لكل علامة (6.2 ± 5، 1% و 2.1 3.8 ± في المائة من CD11b+ و CD45 الخلايا+ ، على التوالي)، علامات على حد سواء (3.5 ± 2.1% CD11b+CD45+ الخلايا)، لا علامات (86.6 ± 9.0% CD11b–CD45 الخلايا– ؛ الرقم 10 باء)، يعني الملون منطقة (40.0 ميكرومتر ± 9.2 و 36.7 ± 7.6 ميكرومتر من CD11b+ و CD45 الخلايا+ ، على التوالي؛ الشكل 10)، وتعني كثافة الفلورية (408.9 ± 40.3 fluorescence النسبي الوحدات ووحدات fluorescence النسبي ± 38.1 373.9 CD11b+ و CD45 الخلايا+ ، على التوالي؛ الرقم 10) يمكن الحصول عليها.
رقم 1: إعدادات لاقتناء شريحة في تضخم منخفض. أ. هذه الصورة يعرض إعدادات لوحة. ب. هنا، يتم عرض الإعدادات أسفل اللوحة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: إعدادات لاقتناء شريحة في التكبير عالية. يعرض هذا الشكل التحديد من دفاتر اليومية المناسبة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: البيان العملي لكيفية تحميل الشرائح باستخدام محول الشريحة. أ. يتم وضع الشريحة ساترة إلى أسفل مع التسمية على جانب الشق محول الشريحة. ب. يتم تحميل محول الشرائح في نظام تحليل محتوى عالي ويديفيلد. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: إعدادات معاينة الشريحة. أ. هذا الرقم تعرض المعلمات للحصول على. ب. هنا، يتم عرض قيم إعدادات الطول الموجي هويخست/DAPI. ج. تظهر هذه الصورة إعدادات دفتر اليومية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 5: رسم منطقة شريحة. أ. أداة منطقة مستطيلة (لا يمكن استخدام أدوات الرسم الأخرى) تستخدم لتحديد منطقة المسح الضوئي المعاينة وإنشاء مناطق للفائدة على الفحص DAPI. ب-مخطط أزرق مخضر في هذا الشكل يبين كيف يجب تحديد المنطقة بأكملها من الشريحة (بما في ذلك التسمية). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 6: إنشاء المناطق ذات الاهتمام على الفحص معاينة. معاينة أو مسح DAPI يمثل منطقة الشريحة بأكملها. في هذا المثال، هناك ثلاثة أقسام أنسجة الدماغ المسلسل (صلبة بيضاء مستطيلة الخطوط العريضة). تمثل المنطقة أعلاه هذه المقاطع التسميات التعميم على الشريحة. لن يحد من قسم مختلف الترتيبات اللاحقة اختيار المناطق ذات الاهتمام. يتم عرض منطقة الفائدة في هذا المثال خاصة مع مخطط مستطيل أبيض متقطع. سكليبر = 1 مم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 7: التقاط صور windows الأساسية للتكبير عالية. أ-سوف تظهر نافذة "اقتناء موقع الإعداد" هي كم عدد الأعمدة والصفوف داخل region(s) للفائدة. ب. التأكد من العدد الصحيح للأعمدة والصفوف هو مبين في الشكل 7 ألف يتم إدخالها في مربع "الإعداد اقتناء لوحة" والمواقع التي يتم تجانب. ج-من الضروري الحفاظ على إطار ويلبوسيشنز مفتوحة لمدة الحصول على الصورة حتى ولو كان فارغاً. د. يجب إبراز العدد المناسب من المناطق ذات الاهتمام. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 8: صورة الممثل لمنطقة الاهتمام. يمكن عرض كل موقع في صورة مصغرة مركب لمنطقة الاهتمام. ويرد في تكبير أعلى المواقع التمثيلية التي تم استبعاد (ملحوظ مع مربعات حمراء) ومثال موقع شملت (ملحوظ مع مربع أخضر). من المستحسن أن تستعرض كل موقع للتأكد من أنها ذات نوعية كافية للتحليل. سكليبر = 1 مم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 9: أمثلة للمواقع التي ينبغي استبعادها من التحليل- أ-أقسام ورم الدماغ البشري قد تم الملون مع CD11b (الأخضر) و CD45 (أحمر)، علامات microglia والضامة. هذه الصورة خارج التركيز وقد استبعدت من التحليل. ب-فقاعات موجودة في هذه الصورة التي استبعدت من التحليل النهائي. ج. تم استبعاد هذا الموقع من التحليل بسبب إضعاف في الأنسجة. هي أشرطة مقياس 20 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 10: الصور التمثيلية والتحليل- أ. يتم عرض كل صورة بجوار التراكبات تمثل نتائج تجزئة الآلي. في التراكب، نويات يتم عرضها باللون الأبيض وتظهر الخلايا الملون إيجابيا في الأخضر CD11b والأحمر ل CD45. وبعد استبعاد هذه المواقع ذات نوعية غير كافية من التحليل، والجمع بين النتائج من جميع المواقع المتبقية، ب. نسب متوسط العدد الإجمالي للخلايا في كل موقع الملون إيجابية بالنسبة لكل علامة وشارك المسمى لكل علامات، ج. المتوسط الملون المنطقة، ود. خلية متوسط الكثافة تمثيلاً رسومياً. رفو = وحدات fluorescence النسبي. يتم التعبير عن البيانات يعني ± الانحراف المعياري. هي أشرطة مقياس 20 ميكرومتر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
ما زالت مشكلة مشتركة التي تعوق كفاءة بحوث العلوم البيولوجية هو وضع بروتوكولات للتحديد الكمي غير متحيزة ودقيقة، ودقيقة للأنسجة المسمى فلوريسسينتلي وهياكلها داخل. كميات كبيرة من الوقت والجهد تتجه نحو إيجاد طرق لتحليل شرائح الأنسجة بمجرد أنهم قد تم تصويرها. توفر العديد من الأساليب القائمة خوارزميات للمستخدمين لإعادة داخل البرامج12،،من1314. هذه الأساليب مقبولة، ولكن أهمية هذا التقرير أنه يمكن للمستخدم بسهولة وبسرعة إنشاء الحصول على صورة شاملة وتحليل البروتوكول إذا كان المستخدم لديه حق الوصول إلى وكاس. فحوصات أن التفريق بين أنواع الخلايا وقياس عدة هياكل وعمليات وتحليل دورة الخلية والنووية إزفاء، على سبيل المثال، متاحة بالفعل في البرنامج المقترن.
ويشمل برنامج الإعداد بضع خطوات حاسمة. أولاً، يتم تعريف المعلمات المكانية للشريحة كما لو كانت لوحة. ثانيا، يتم إنشاء تفحص نظرة عامة على تكبير منخفض الذي يتم تحديد المناطق ذات الاهتمام لتصوير التكبير عالية. وأخيراً، يتم استبعاد المواقع التي تؤثر على دقة ودقة التحاليل اللاحقة. الحد الأكبر من هذا الأسلوب أن تطبيقه يعتمد على إذا كان المستخدم لديه حق الوصول إلى وكاس. ومع ذلك، مع تزايد الحاجة إلى نظم تحليل المحتوى السامي، يقدمون العديد من المؤسسات هذه للباحثين على أن تظل قادرة على المنافسة15. استكشاف الأخطاء وإصلاحها هو الحاجة الأكثر شيوعاً عند أبواب الأنسجة لا تملك نفس سمك. إذا لم يتم تحديد مناطق متعددة من الفائدة، سيكون بعض في التركيز، بينما الآخرين لن. ومن الناحية المثالية، أن العناية خلال تمزيقها، المستخدم لإنشاء عينات متجانسة. ومع ذلك، إذا كانت العينات غير متناسقة، يمكن تعديل التركيز على الطول الموجي وصمة عار النووية (أو ألمع fluorophore المستخدم)، الذي يستخدم للتركيز، لكل منطقة خارج نطاق التركيز للاهتمام، وحتى بالنسبة لكل حقل من عرض. ويقابل الأطوال الموجية الأخرى ببساطة من الطول الموجي النووية وصمة عار، فقط هذا الطول الموجي تحتاج التعديل.
في هذا التقرير، نحن بالتفصيل كيفية مسح وتحليل الشرائح باستخدام وكاس والبرامج المرتبطة بها. الوحدة النمطية "سجل خلية" متعددة الطول الموجي يسمح للمستخدم بالعد تلقائياً أي من علامات النووية أو هيولى المسماة فلوريسسينتلي. بعد ضبط إعدادات التركيز وتحديد الخصائص الخلوية مثل العرض والمجال لتخصيص وحدة للأنسجة المصورة، هناك أي حاجة لتدخل المستخدم للحصول على الشرائح المصورة والبيانات الكمية. يمكن تصويرها ما يصل إلى ثلاث شرائح في وقت واحد، ويمكن تعريفها بمناطق متعددة من الفائدة. يتيح هذا البروتوكول وكاس المستخدمين الذين هم بحاجة إلى تحليل الشرائح الاستفادة من التخصيص، متعددة الأغراض، الآلي مهام سير العمل التي تتطلب القليل إلى أي التحسين ويمكن تطبيقها في أي مشاريع في المستقبل التي تنطوي على التحليل النسيجي للأنسجة.
المؤلفون أية مصالح مالية في المنتجات الموصوفة في هذه المخطوطة ولها أن تكشف عن أي شيء آخر.
وكان هذا المشروع ممول بمنحه من المعاهد الكندية للبحوث الصحية ويبتكر ألبرتا-صحة الحلول/ألبرتا مؤسسة مكافحة السرطان. الكتاب يود الاعتراف "وحدة التجدد" في بيولوجيا الأعصاب الأساسية مرفق لاستخدام معداتهم، عمل جيدريتيس بولا في بناء الأساس الذي تسنى الشريحة المسح على وكاس، والخالق من المنتجات المشار إليها في هذه المادة، "الأجهزة الجزيئية".
Name | Company | Catalog Number | Comments |
ImageXpress MicroXLS | Molecular Devices | NA | Apparatus for image acquisition |
MetaXpress 5.1 | Molecular Devices | NA | Associated software for ImageXpress MicroXL (runs on a PC with the Windows operating system). |
Slide adapter | Molecular Devices | NA | Metal slide holder that fits into ImageXpress MicroXL |
Slide_Region_Acquisition_revA.jzp | Molecular Devices | NA | The journal can be obtained from metamorph.moleculardevices.com/forum/showthread.php?tid=218&highlight=slide or from contacting a Molecular Devices representative |
Slide_Region_Acquisition _Setup.JNL | Molecular Devices | NA | Select this journal in Step 6.6. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved