Method Article
Здесь мы описываем протокол для автоматической сегментации дневно обозначенные тканей на слайдах с помощью системы анализа высоким содержанием widefield (WHCAS). Этот протокол имеет широкие применения в любой области, которая включает в себя количественный флуоресцентных маркеров в биологических тканях, включая биологических наук, медицинской техники и медицинских наук.
Автоматизированное сканирование слайдов и сегментация дневно меченых тканей является наиболее эффективным способом для анализа всей слайды или разделов больших ткани. К сожалению многие исследователи проводят большое количество времени и ресурсов, разработке и оптимизации рабочих процессов, которые актуальны только для их собственных экспериментов. В этой статье мы опишем протокол, который может использоваться теми, с доступом к системе анализа высоким содержанием widefield (WHCAS) для изображений слайд установлен ткани, с параметрами для настройки внутри встроенных модулей в соответствующее программное обеспечение. Первоначально не предназначались для сканирования слайдов, шаги подробно в этой статье позволяют приобрести слайд, сканирование изображений в WHCAS, который может быть импортирован в соответствующее программное обеспечение. В этом примере продемонстрировал автоматизированные сегментации слайды опухоли мозга, но возможен автоматизированный сегментации любой дневно меченых ядерные и цитоплазматические маркер. Кроме того существует целый ряд других количественных программных модулей, включая анализы для локализации/транслокации белка, сотовой распространения/жизнеспособности/апоптоз и ангиогенез, которая может быть запущена. Этот метод будет сэкономить время исследователи и усилия и создать автоматизированные протокол для анализа слайд.
Точное и точный количественный дневно меченых тканей на слайдах высоко востребованных методика во многих научных областях. Однако исследователи часто вручную количество образцов или потратить значительное количество времени на разработку эзотерических автоматизированных методов для достижения этой цели. Здесь мы предоставляем протокол для автоматизированных слайд сканирование и количественный клеток с использованием WHCAS и его соответствующее программное обеспечение, с innate иммунных клеток в замороженных человеческого мозга опухоль секций в качестве примера. Соответствующее программное обеспечение предлагает широкий спектр встроенных настраиваемых модулей от neurite нарост подсчета для дифференцировки клеток типы1,2,3,4,5, 6. Цель данного метода является предоставить исследователям старт финиш, легко воспроизводимые протокол для получения изображения и quantitate дневно меченых образований в тканях любой слайд установлен.
В этом протоколе WHCAS в основном используется для визуализации пластины для последующего анализа на соответствующее программное обеспечение, несмотря на то, что слайд-адаптер и основам скользить сканирования7 были доступны. Это было непомерно изображения слайдов, потому что тщательного пространственных калибровки области приобретения, выбор соответствующих журналах, создание специализированных loadouts и связь с представителями продукта необходимы. В организме более широкого литературы, вместо покупки выделенный слайд томографии и анализа аппарат8предыдущих технологических отчет с доступом к это программное обеспечение обойти захвата изображений слайдов на WHCAS altogether9. Анализ изображений приобретения или изображения на различных платформах требует дополнительную работу, чтобы убедиться, что каждый совместим с другой.
Возможность использования WHCAS и его программное обеспечение для захвата изображений позволит избежать ненужных осложнений поиска или разработки рабочего процесса, чужды эти инструменты. В этой статье, шаги, необходимые для создания малое увеличение обзор сканирования и соответствующие высоким увеличением изображения, рассматривая слайд как плита, и последующего анализа с использованием модуль сегментация мульти волны клеток скоринга позволяют повторное использование из WHCAS. Это легко использовать протокол предоставляет преимущество над альтернативные методы потому, что нет необходимости разрабатывать алгоритмы или многоэтапный подсчета протоколы10,11 после изображения приобретаются на WHCAS. Этот протокол уменьшает время, необходимое для оптимизации количественный метод, является более точным12 и эффективным, чем ручной подсчет и максимизирует использование WHCAS. Этот протокол может легко и широко использоваться поскольку он дает возможность обработки изображений и анализа любых дневно меченых тканей на слайдах.
Опухоль образцы были получены в соответствии с протоколом утвержден Комитетом местного институционального обзора Совет и этики и проводились в соответствии с национальными правилами. WHCAS и его соответствующее программное обеспечение, используемое в этой статье перечислены в Таблице материалов.
1. Импорт журналов
2. Создание настроек для предварительного сканирования приобретения
3. Создание параметров для приобретения слайд с высоким увеличением
4. размещение слайд в системе анализа Widefield высоким содержанием
5. получение предварительного просмотра сканирования
6. высокое увеличение сканирование
7. анализ
Изображения можно рассматривать в рамках программного обеспечения WHCAS. Рисунок 8 показывает высокое увеличение эскизов всех сайтов в пределах определенной области интереса. Обзор каждого сайта, чтобы определить те, которые должны быть исключены из анализа (примеры приводятся в низкой и высокой масштаб в рисунке 8 и Рисунок 9, соответственно). Например 149 сайт находится не в фокусе (рис. 9а), сайт 219 имеет пузыри (рис. 9B) и 54 сайта содержит складку (рис. 9C) и должны быть исключены. Это типично для исключения 10-15% всех сайтов, отображаемого. В примере, 15,3% участков были исключены (25/300 было пузыри, 17/300 были не в фокусе, 3/300 были сложены, и 1/300 был на краю). Рисунок 10А -образ представителя, выбранных для анализа (его соответствующий эскиз малое увеличение показан на рис. 8). Здесь, соответствующие оверлеи, генерируемые модулем мульти волны клеток скоринга продемонстрировать результаты автоматической сегментации, на сайте 59, настроенные для авторов спецификации (ядер минимальная ширина = 2,5 мкм, максимальная ширина = 7,5 мкм, и интенсивности выше местных фон = 35 graylevels; Минимальная ширина CD11b-положительных клеток = 4 мкм, максимальная ширина = 18 мкм, минимальная окрашенных области = 15 мкм2и интенсивности выше местных фон = 310 graylevels; и CD45-положительных клеток минимальная ширина = 4 мкм, максимальная ширина = 18 мкм, минимальная окрашенных области = 15 мкм2и интенсивности выше местных фон = 50 graylevels). После сегментации, количественные данные о доле клеток, окрашивание позитивные для каждого маркера (6,2 ± 5,1% и 3,8 ± 2,1% CD11b+ и CD45+ клеток, соответственно), оба маркера (3,5% ± 2,1 CD11b+CD45+ клетки), нет маркеров (86,6 ± 9,0% CD11b–CD45– клетки; Рисунок 10B), значит, окрашенных области (40,0 ± 9.2 мкм и 36,7 ± 7,6 мкм CD11b+ и CD45+ клеток, соответственно; Рисунок 10 c) и означают интенсивности флуоресценции (408.9 ± 40,3 относительной флуоресценции единиц и 373.9 ± 38,1 относительной флуоресценции единиц CD11b+ и CD45+ клеток, соответственно; Рисунок 10D) может быть получен.
Рисунок 1: параметры для приобретения слайд при низком увеличении. A. это изображение отображает параметры пластины. Б. здесь, отображаются параметры нижней пластине. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: параметры для приобретения слайд с высоким увеличением. Эта цифра показывает выделение соответствующих журналах. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3: демонстрация того, как загрузить слайды с помощью адаптера слайд. А. слайд помещается coverslip вниз с меткой на стороне Позолоченный адаптер слайд. Б. слайд-адаптер загружается в системе анализа высоким содержанием widefield. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4: параметры просмотра слайд. А. Эта цифра отображает параметры для приобретения. Б. здесь отображаются значения для параметров длины волны Hoescht/DAPI. C. это изображение показывает параметры журнала. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 5: Рисование слайд региона. А. инструмент «Прямоугольная область» (нельзя использовать другие инструменты рисования) используется для выбора области проверки предварительного просмотра и создания областей интереса на DAPI сканирования. Б. наброски Тил на этом рисунке показано, как следует выбрать всю область слайда (включая метку). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 6: создание областей интереса на просмотр сканирования. Предварительный просмотр или сканирования DAPI представляет область весь слайд. В этом примере есть три последовательных мозга разделов ткани (сплошной белый прямоугольные очертания). В область выше этих разделов представляет круговой этикетки на слайде. Различные секции договоренностей не будет ограничивать последующего отбора областей, представляющих интерес. Области интереса в этом конкретном примере отображается с пунктирной белый прямоугольный контур. Scalebar = 1 мм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 7: образ приобретения необходимых windows для большого увеличения. А. Настройка сайта приобретение окно покажет, сколько столбцов и строк находятся в пределах регион(ы) интерес. Б. обеспечить правильное количество столбцов и строк, указанных в Рисунок 7а вводятся в поле пластины приобретение установки и сайты находятся кафельный. C. это необходимо держать открытыми для продолжительности захвата изображений окна WellPositions, хотя это пустой. Д. необходимо выделить соответствующее количество областей, представляющих интерес. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 8: представитель имиджа региона интерес. Каждый сайт может отображаться в композитный эскиз области интереса. Представитель сайты, которые были исключены (отмеченные красной коробки) и пример включенного сайта (отмеченные зеленым поле) показано с большим увеличением. Рекомендуется для обзора каждого сайта, чтобы убедиться, что это достаточно высокого качества для анализа. Scalebar = 1 мм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 9: примеры сайтов, которые должны быть исключены из анализа. А. В разделах опухоли мозга человека витражи с CD11b (зеленый) и CD45 (красный), маркеры Микроглия и макрофагов. Это изображение находится не в фокусе и были исключены из анализа. Б. пузыри присутствуют в этот образ, который был исключен из окончательного анализа. C. Этот сайт был исключен из анализа из-за раз в ткани. Масштаб гистограммы являются 20 мкм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 10: представитель изображений и анализ. А. Каждое изображение отображается рядом с накладками, представляющие результаты автоматической сегментации. В оверлее ядер отображаются в белом и положительно окрашенные клетки показаны зеленым цветом для CD11b и красный для CD45. После исключения участков неадекватного качества от анализа и объединения результатов всех остальных сайтов, B. средняя доля общего числа клеток в каждом сайте, окрашенных позитивные для каждого маркера и совместно с надписью для обоих маркеров, C. среднем окрашенные области и D. Средняя ячейка интенсивности графически представлены. РФС = относительная флуоресценции единицы. Данные выражаются как среднее ± стандартное отклонение. Масштаб гистограммы являются 20 мкм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Общие проблемы еще, препятствующих эффективности исследований в области биологических наук является разработка протоколов для объективной, точной и точные количественной дневно меченых тканей и их структур. Значительное количество времени и усилий направлена на поиск путей для анализа тканей слайды после того, как они были образы. Многие существующие методы предоставляют алгоритмы для пользователей, чтобы воссоздать в рамках программы12,,1314. Эти методы являются приемлемыми, но значение этого доклада является, что она позволяет пользователю легко и быстро создать целостный образ приобретение и Протокол анализа, если пользователь имеет доступ к WHCAS. Анализов, которые дифференцировать типы клеток и количественно несколько структур и процессов, анализ клеточного цикла и ядерной транслокации, к примеру, уже доступны в соответствующее программное обеспечение.
Установка включает в себя несколько важных шагов. Во-первых пространственные параметры слайда определены как будто это блюдо. Во-вторых малое увеличение обзор сканирования будет создан, из которой отбираются областей, представляющих интерес для большого увеличения изображений. И наконец сайты, которые влияют на точность и повторяемость последующих анализов исключаются. Крупнейших ограничением этой методики является, что его применимости зависит от, если пользователь имеет доступ к WHCAS. Однако, растущая потребность для высоких контент-анализа систем, многие учреждения предоставляют эти их исследователям, чтобы оставаться конкурентоспособным15. Устранение неполадок необходимо чаще всего когда разделов ткани не имеют той же толщины. Если выбраны несколько областей, представляющих интерес, некоторые будут в центре внимания, в то время как другие не будут. В идеале при резании, пользователь будет заботиться для создания однородной образцы. Однако если образцы являются несовместимыми, акцент на ядерной пятно волны (или ярких Флюорофор пользователя), который используется для фокус, может быть подрегулировано для каждого из из фокус региона интерес и даже для каждого поля зрения. Как другие длины волн просто смещение от ядерной пятно волны, только этой волны требует переналадки.
В настоящем докладе мы подробно, как проверять и анализировать слайды с помощью WHCAS и соответствующее программное обеспечение. Мульти волны клеток скоринга модуль позволяет пользователю автоматически рассчитывать любой ядерной или цитоплазматических маркеров, которые помечены дневно. После настройки фокуса и определение сотовой характеристиками, как ширина и области для настройки модуля в ткани образы, нет никаких дальнейших необходимость вмешательства пользователя для получения образа слайды и количественных данных. До трех слайдов может отражаться в то время, и могут быть определены несколько областей, представляющих интерес. Этот протокол позволяет WHCAS пользователей, которым необходимо анализировать слайды воспользоваться настраиваемым, многоцелевые, автоматизированные рабочие процессы, которые требуют немного не оптимизации и может применяться в любых проектов в будущем, которые включают гистологический анализ ткани.
Авторы имеют без финансовых интересов в продуктов, описанных в этой рукописи и ничего больше, чтобы раскрыть.
Этот проект финансировался грант от канадской институтов медицинских исследований и Альберта новшество - решения/Альберта рак Фонда здравоохранения. Авторы хотели бы отметить блок регенерации в нейробиологии основной объект для использования их оборудования, работа Paula Gedraitis в здании фундамент, на котором слайд сканирование на WHCAS стало возможным и создатель продукции упомянутые в этой статье, молекулярных устройств.
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. |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены