Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Çoğullanmış iyon demeti görüntüleme (MIBI) genellikle doku mikrodizilerini ve döşenmiş, bitişik doku alanlarını görüntülemek için kullanılır, ancak bu deneyleri kurmak için mevcut yazılım hantaldır. Döşeme/SED/dizi arayüzü, MIBI çalıştırma kurulumunu önemli ölçüde basitleştirmek ve hızlandırmak için geliştirilmiş sezgisel, etkileşimli bir grafik aracıdır.
Çoğullanmış iyon demeti görüntüleme (MIBI), histolojik dokularda protein ekspresyonunun 40+ plex görüntüsünü üreten, hücresel fenotiplerin ve histomimari organizasyonun ayrıntılı diseksiyonunu sağlayan yeni nesil kütle spektrometresi tabanlı bir mikroskopi tekniğidir. Kullanıcılar görüntüleme için doku üzerindeki fiziksel konumları seçtiğinde işlemdeki önemli bir darboğaz oluşur. MIBI deneylerinin ölçeği ve karmaşıklığı arttıkça, üretici tarafından sağlanan arayüz ve üçüncü taraf araçlar, büyük doku mikrodizilerini ve döşenmiş doku alanlarını görüntülemek için giderek daha hantal hale geldi. Bu nedenle, web tabanlı, etkileşimli, ne görürsen onu alırsın (WYSIWYG) bir grafik arayüz katmanı - döşeme / SED / dizi Arayüzü (TSAI) - kullanıcıların sürükle ve bırak, tıklama ve sürükleme ve çokgen çizimi gibi tanıdık ve sezgisel fare hareketlerini kullanarak görüntüleme konumlarını ayarlamaları için geliştirilmiştir. Halihazırda modern web tarayıcılarında yerleşik olarak bulunan web standartlarına göre yazılmıştır, harici programların, uzantıların veya derleyicilerin yüklenmesini gerektirmez. Yüzlerce mevcut MIBI kullanıcısının ilgisini çeken bu arayüz, büyük, karmaşık MIBI çalıştırmalarının kurulumunu önemli ölçüde basitleştirir ve hızlandırır.
Çoğullanmış iyon ışını görüntüleme (MIBI), histolojik doku kesitlerinde 40+ proteini aynı anda 250 nm çözünürlüğe kadargörüntülemek için kullanılan bir tekniktir 1,2,3. Histolojik bir doku kesiti, izotopik olarak saf elementel metallerle etiketlenmiş antikorlar kullanılarak boyandıktan sonra, MIBI cihazı, doku üzerindeki tek tek noktalarda tüm izotopları - ve dolayısıyla tüm 40+ antijenlerin ekspresyonunu - aynı anda ölçmek için ikincil iyon kütle spektrometresi gerçekleştirir. Milyonlarca noktadan oluşan ızgaralar boyunca gerçekleştirilen, elde edilen protein ekspresyonunun 40+ plex görüntüsü, uzamsal bağlamıkorurken hücre sınırlarının tanımlanmasını ve belirli hücre tiplerinin tanımlanmasını sağlar 1,2,3,4. Bu teknik, tümörlere karşı bağışıklık tepkisini, enfeksiyöz ajanların neden olduğu doku iltihabını, demansın nöropatolojisini ve gebelikte bağışıklık toleransını incelemenin bir parçası olarak düzinelerce doku tipinin hücresel bileşimini, metabolik profillerini ve/veya mimarisini incelemek için yaklaşık 20 bölgede yüzlerce kullanıcı tarafından kullanılmıştır 5,6,7,8,9, 10,11.
MIBI cihazının çalışmasındaki önemli bir darboğaz, görüntüleme için dokunun 200 x 200 μm2 ila 800 x 800 μm2 alanı olan görüş alanlarının (FOV'lar) oluşturulmasıdır. MIBI, 800 x 800μm2'ye kadar her seferinde bir FOV görüntüler, bu nedenle daha büyük alanların görüntülenmesi için birden fazla FOV'un birbirine dikilmesi gerekir. Bir doku mikrodizisinin görüntülenmesi (örneğin, Şekil 1A'daki sekiz dairesel doku), birden fazla FOV'un aralıklı olarak yerleştirilmesini içerir. FOV'ları ayarlamak için, üretici arayüzü 1) kabaca belirtilen görüntüleme koordinatına karşılık gelen bir artı işaretine sahip slaytın bir optik kamera görüntüsünü sağlar (Şekil 1A) ve 2) koordinattaki tam alanı gösteren ikincil bir elektron dedektörü (SED) görüntüsü, bildirildiğine göre 0.1 μm içinde doğru (Şekil 1B). İlk olarak, kullanıcı optik görüntüyü kullanarak kabaca tek bir FOV'u konumlandırır. Görüntü çözünürlüğü piksel başına yalnızca yaklaşık 60 μm olduğundan, yerleşim iki piksel (piksel başına 2 piksel x 60 μm) kapalıysa, standart 400 μm FOV %30 oranında kapalı olacaktır. Bu nedenle, kullanıcının konuma ince ayar yapmak için SED görüntüsünü kullanması gerekir - birden fazla açılır pencere, metin kutularına koordinatlar yazma, SED'yi yön kontrol düğmeleriyle yavaşça dürtme ve hatta çoğu zaman koordinatları kağıda yazma (Ek Şekil 1). Bu işlem, 100+ çekirdek doku mikrodizisinin (TMA) her noktası için tekrarlanmalıdır. Bazı üçüncü taraf araçlar, ilk kaba konumlandırma12'ye yardımcı olabilir. Bununla birlikte, yine de biraz programlama bilgisi gerektirirler ve nihai konumlandırma hala bir düzine adımlı süreçle yapılır. Ayrıca, daha sonra döşenmiş panoramik bir görüntüde bir araya getirilecek olan bitişik FOV'ların ızgaralarını konumlandırmak da oldukça zahmetlidir.
Bu nedenle, döşeme / SED / dizi Arayüzü (TSAI), kullanıcıların sezgisel, etkileşimli bir grafik arayüz kullanarak çok sayıda FOV'u hızlı bir şekilde konumlandırmasını sağlamak amacıyla geliştirilmiştir. TSAI iki ana bileşenden oluşur: 1) TMA noktalarını ve doku döşemelerini hızlı bir şekilde yerleştirmek için web tabanlı bir grafik kullanıcı arayüzü (web UI) ve 2) Döşenmiş bir SED görüntüsü oluşturmak ve FOV konumlarını ayarlamak için MIBI kullanıcı kontrol arayüzüne entegrasyonlar. Yalnızca optik görüntü kullanılıyorsa, birçok FOV kabaca konumlandırılabilir ve ardından FOV navigasyon/ayarlama araçları kullanılarak hızlı bir şekilde ayarlanabilir (Şekil 2, TSAI, sol dal). Bununla birlikte, SED döşeme gerçekleştirilirse, FOV'lar, SED modunda daha fazla ayarlamaya gerek kalmadan döşenmiş SED görüntüsü üzerinde doğru bir şekilde konumlandırılabilir (Şekil 2, TSAI, sağ dal). Yüzlerce mevcut MIBI kullanıcısının genel ilgisini çeken bu araçlar, döşeme ve TMA konumlandırmayı acemiler için bile çok basit hale getirir ve karmaşık MIBI çalıştırma kurulumlarını birkaç saatten birkaç düzine dakikaya düşürür.
1. TSAI'nin Yüklenmesi
2. MIBI slaytını yükleme ve bir şablon dosyası oluşturma
3. Optik görüntü aşaması motor ortak kaydı
4. Döşemeli SED taraması
5. Doku mikrodizisi (TMA)
6. Alan/çokgen döşeme
7. FOV navigasyonu ve ayarı
8. JSON dosyası oluşturma ve içe aktarma
TSAI, FOV'ları ayarlamak için iki yöntem sağlar (Şekil 2). Biri, mevcut diğer yöntemlere benzer şekilde yalnızca optik görüntüyü (Şekil 2, TSAI, sol dal) kullanır. İkinci yöntem - döşenmiş bir SED görüntüsü oluşturmak - TSAI'ye özgüdür (Şekil 2, TSAI, sağ dal). TSAI, FOV'ları bu görüntüye doğru bir şekilde çizerek, üretici arayüzü SED modunda FOV'ları yerine ...
Çoğullanmış iyon ışını görüntüleme (MIBI), ayrıntılı hücresel fenotipleri ve doku histomimarisiniincelemek için güçlü bir tekniktir 5,6,7,8,9,10,11. MIBI ile ilgili hesaplama çabaları, büyük ölçüde görüntülemeden sonra verilerin...
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.
H. Piyadasa, Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri (CIHR) Bursu (MFE-176490) tarafından desteklenmiştir. B. Oberlton, Ulusal Bilim Vakfı (NSF) Bursu (2020298220) tarafından desteklenmiştir. A. Tsai, Damon Runyon Kanser Araştırma Vakfı (DRCRF) Bursu (DRG-118-16), Stanford Patoloji Bölümü, Annelies Gramberg Fonu ve NIH 1U54HL165445-01 tarafından desteklenmiştir. Programın test edilmesine ve hata ayıklamasına yardımcı oldukları için Dr. Avery Lam, Dr. Davide Franchina ve Mako Goldston'a ek teşekkürler sunulur.
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/ |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiDaha Fazla Makale Keşfet
This article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır