このコンテンツを視聴するには、JoVE 購読が必要です。 サインイン又は無料トライアルを申し込む。
多重化イオンビームイメージング(MIBI)は、組織マイクロアレイやタイル状の連続した組織領域のイメージングによく使用されますが、これらの実験を設定するための現在のソフトウェアは煩雑です。タイル/SED/アレイ・インターフェースは、MIBIランのセットアップを劇的に簡素化し、加速するために開発された、直感的でインタラクティブなグラフィカル・ツールです。
マルチプレックスイオンビームイメージング(MIBI)は、最大250 nmの分解能1,2,3で組織組織切片上の40+タンパク質を同時にイメージングする技術です。同位体純度の元素金属でタグ付けされた抗体を用いて組織組織切片を染色した後、MIBI装置は二次イオン質量分析を行い、組織上の個々のスポットにおけるすべての同位体、したがってすべての40+抗原の発現を同時に定量します。何百万ものスポットのグリッドにわたって実行される、結果として得られるタンパク質発現の40+プレックス画像は、空間的文脈1,2,3,4を維持しながら、細胞境界の描写と特定の細胞タイプの同定を可能にします。この手法は、腫瘍に対する免疫応答、感染性病原体によって引き起こされる組織炎症、認知症の神経病理学、および妊娠中の免疫寛容を調べる一環として、約20の施設で数百人のユーザーによって使用されてきました5,6,7,8,9、10,11.
MIBI装置の操作における主なボトルネックは、イメージングのために視野(FOV)を設定することです - 200 x 200 μm2 から800 x 800 μm2 つの領域 - イメージングのために。MIBIは、一度に1つのFOV(最大800 x 800 μm2)を画像化するため、より広い領域をイメージングするには、複数のFOVをつなぎ合わせる必要があります。組織マイクロアレイ( 例えば、図1Aの8つの円形組織)のイメージングには、間隔を空けて複数のFOVを配置する必要があります。FOVを設定するために、メーカーのインターフェースは、1)指定された画像座標にほぼ対応する十字線を持つスライドの光学カメラ画像(図1A)と、2)座標の正確な領域を示す二次電子検出器(SED)画像を提供し、報告されている精度は0.1μm以内です(図1B)。まず、ユーザーは光学画像を使用して 1 つの FOV を大まかに配置します。画像の解像度はピクセルあたり約60μmしかないため、配置が2ピクセル(2ピクセル×60μm/ピクセル)ずれている場合、標準の400μmのFOVは30%ずれます。したがって、ユーザーはSED画像を使用して位置を微調整する必要があります-複数のポップアップウィンドウを含む12のステップの面倒なシーケンス、テキストボックスに座標を入力し、方向制御ボタンでSEDをゆっくりと動かす、さらには紙に座標を書き留めることさえあります(補足図1)。このプロセスは、100+コア組織マイクロアレイ(TMA)の各スポットに対して繰り返す必要があります。いくつかのサードパーティツールは、最初の大まかな位置決め12を助けることができる。ただし、それでもある程度のプログラミング知識が必要であり、最終的な位置決めは12ステップのプロセスを通じて行われます。また、隣接するFOVのグリッドを配置するのも非常に面倒で、後でそれらをつなぎ合わせてタイル状のパノラマ画像にします。
そこで、タイル/SED/アレイインターフェース(TSAI)は、直感的でインタラクティブなグラフィカルインターフェースを使用して、ユーザーが多数のFOVを迅速に配置できるようにすることを目的として開発されました。TSAIは、1)TMAポイントと組織タイルを迅速に配置するためのWebベースのグラフィカルユーザーインターフェース(Web UI)と、2)タイルSED画像を生成してFOV位置を調整するためのMIBIユーザー制御インターフェースへの統合の2つの主要なコンポーネントで構成されています。光学画像のみを使用する場合、多くのFOVを大まかに配置し、FOVナビゲーション/調整ツールを使用してすばやく調整できます(図2、TSAI、左ブランチ)。ただし、SEDタイリングを実行すると、SEDモードでさらに調整しなくても、FOVをタイル化されたSED画像に正確に配置できます(図2、TSAI、右の分岐)。現在数百人のMIBIユーザーにとって一般的な関心事であるこれらのツールにより、初心者でもタイリングとTMAのポジショニングが非常に簡単になり、複雑なMIBI実行のセットアップが数時間から数十分に短縮されます。
1. TSAIの積載
2. MIBIスライドのロードとテンプレートファイルの作成
3. 光学画像ステージモータの共レジストレーション
4.タイルSEDスキャン
5. 組織マイクロアレイ(TMA)
6.エリア/ポリゴンタイル
7.FOVナビゲーションと調整
8. JSONファイルの生成とインポート
TSAI には、FOV を設定するための 2 つの方法が用意されています (図 2)。1つは光学画像(図2、TSAI、左枝)のみを使用し、他の既存の方法と同様に使用します。2 つ目の方法であるタイル化された SED イメージの生成は、TSAI に固有のものです (図 2、TSAI、右の分岐)。TSAIはこの画像にFOVを正確に描画するた?...
マルチプレックスイオンビームイメージング(MIBI)は、詳細な細胞表現型と組織組織構造を解剖するための強力な技術です5,6,7,8,9,10,11。MIBIに関する計算作業は、主にイメージング後のデータの?...
著者は、利益相反を宣言しません。
H. Piyadasa は、Canadian Institutes of Health Research (CIHR) Fellowship (MFE-176490) の支援を受けました。B. Oberlton は、全米科学財団 (NSF) フェローシップ (2020298220) の支援を受けました。A. Tsai は、Damon Runyon Cancer Research Foundation (DRCRF) Fellowship (DRG-118-16)、Stanford Department of Pathology、Annelies Gramberg Fund、および NIH 1U54HL165445-01 の支援を受けました。さらに、プログラムのテストとデバッグに協力してくださった Avery Lam 博士、Davide Franchina 博士、Mako Goldston 氏にも感謝の意を表します。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
MIBI computer | Ionpath | ||
MIBIcontrol (software) | Ionpath | ||
MIBIscope | Ionpath | Multiplexed Ion Beam Imaging (MIBI) microscope | |
MIBIslide | Ionpath | 567001 | Conductive slide for MIBI |
Tile/SED/Array Interface (TSAI) (software) | https://github.com/ag-tsai/mibi_tsai/ |
このJoVE論文のテキスト又は図を再利用するための許可を申請します
許可を申請さらに記事を探す
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2023 MyJoVE Corporation. All rights reserved