多重免疫熒光(mIF)技術(shù)是空間生物學(xué)研究的重要手段,借助 TSA 信號(hào)放大等染色方案,可在單張組織切片上同時(shí)標(biāo)記多種蛋白標(biāo)志物,直觀展現(xiàn)不同細(xì)胞類群的分布、細(xì)胞間相互作用以及組織微環(huán)境的分子特征。但多重?zé)晒鈽颖境上駥?duì)設(shè)備提出極高要求,不僅需要多通道熒光采集能力,還需要大視野全景拼接、信號(hào)均衡、抗淬滅、圖像精準(zhǔn)配準(zhǔn)等多項(xiàng)能力。傳統(tǒng)熒光顯微鏡局限于局部視野,難以完成整張切片的高通量數(shù)字化,一體化組織全景掃描儀的出現(xiàn),很好解決多重免疫熒光樣本的成像痛點(diǎn),在腫瘤研究、免疫病理、類器官評(píng)價(jià)、新藥臨床前研發(fā)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。
多重免疫熒光樣本的成像難點(diǎn)十分突出。多通道熒光信號(hào)強(qiáng)度差異大,容易出現(xiàn)信號(hào)過曝或者信號(hào)偏弱;熒光染料易發(fā)生光漂白,長時(shí)間掃描會(huì)造成標(biāo)志物信號(hào)衰減;同時(shí)研究需要兼顧局部細(xì)胞亞細(xì)胞細(xì)節(jié)與整張組織切片的全局信息,普通熒光顯微鏡只能選取部分視野拍攝,無法獲取完整組織全貌,容易造成關(guān)鍵區(qū)域信息遺漏。而一體化組織全景掃描儀集成明場(chǎng)、多通道熒光成像模塊,可對(duì)整張多重免疫熒光玻片進(jìn)行全自動(dòng)全景掃描,優(yōu)化光源與曝光策略,降低光漂白風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)均衡采集,輸出無縫拼接的全切片數(shù)字圖像,實(shí)現(xiàn)全局視野與高分辨局部細(xì)節(jié)兼顧。
在腫瘤免疫研究領(lǐng)域,多重免疫熒光是解析腫瘤微環(huán)境的核心工具。一體化組織全景掃描儀對(duì)腫瘤組織 mIF 切片完成全切片數(shù)字化成像,可同時(shí)獲取腫瘤細(xì)胞、T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞標(biāo)志物熒光信號(hào)。依托數(shù)字切片,結(jié)合圖像分析算法,能夠定量統(tǒng)計(jì)各類免疫細(xì)胞的數(shù)量、密度、空間位置,分析免疫細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的距離關(guān)系,評(píng)估免疫細(xì)胞浸潤模式。該方式擺脫傳統(tǒng)局部視野抽樣觀察帶來的偏差,為免疫檢查點(diǎn)靶點(diǎn)驗(yàn)證、免疫治療藥效評(píng)估、腫瘤預(yù)后標(biāo)志物挖掘提供真實(shí)可靠的空間維度數(shù)據(jù)。
類器官與器官芯片研究同樣高度依賴多重免疫熒光成像。腫瘤類器官、腦類器官、肝類器官切片經(jīng)過多重標(biāo)記染色后,一體化組織全景掃描儀可以批量完成樣本掃描,同時(shí)檢測(cè)多種分化標(biāo)志物,評(píng)估類器官細(xì)胞分層、成熟度、細(xì)胞異質(zhì)性。通過高通量成像對(duì)比不同培養(yǎng)條件、藥物處理后的標(biāo)志物表達(dá)變化,快速篩選最優(yōu)培養(yǎng)方案,助力體外疾病模型構(gòu)建與藥物敏感性篩選。
在藥物臨床前評(píng)價(jià)方向,動(dòng)物臟器組織多重免疫熒光切片,借助全景掃描,能夠系統(tǒng)性觀察藥物干預(yù)后組織內(nèi)部凋亡、炎癥、血管生成相關(guān)蛋白的表達(dá)改變。相較于傳統(tǒng)局部視野拍照,全切片成像可以捕捉組織全部區(qū)域,避免只選取理想視野造成的數(shù)據(jù)偏倚,讓藥物毒性、藥效評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀嚴(yán)謹(jǐn),為新藥研發(fā)提供扎實(shí)的組織學(xué)證據(jù)。
除此之外,該設(shè)備也廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)病理、再生醫(yī)學(xué)、生物材料評(píng)價(jià)等方向??蓪?duì)組織?材料復(fù)合樣本開展多重?zé)晒馊俺上瘢^察細(xì)胞黏附、組織長入情況;數(shù)字切片支持文件導(dǎo)出、標(biāo)注、多人協(xié)同分析,規(guī)避實(shí)體玻片反復(fù)使用帶來的熒光淬滅、樣本損耗問題。光影細(xì)胞 GScan 一體化組織全景掃描儀,兼容 HE、IHC、IF、TSA 多重免疫熒光樣本,明場(chǎng)熒光一體化掃描,為國內(nèi)科研實(shí)驗(yàn)室提供國產(chǎn)化多重?zé)晒馊俺上窠鉀Q方案。
隨著空間生物學(xué)持續(xù)發(fā)展,科研不再只關(guān)注分子表達(dá)高低,更加看重細(xì)胞的空間位置與細(xì)胞互作關(guān)系。多重免疫熒光結(jié)合一體化組織全景掃描,打通多重染色樣本從玻片到數(shù)字化定量分析的完整鏈條,助力科研人員深度挖掘組織切片中的空間信息,推動(dòng)腫瘤免疫、類器官、新藥臨床前評(píng)價(jià)等領(lǐng)域高質(zhì)量科研成果產(chǎn)出。