ArcturusXT साधन के लिए SIVQ-एलसीएम प्रोटोकॉल
Summary
SIVQ-एलसीएम लेजर कब्जा MICRODISSECTION (LCM) प्रक्रिया ड्राइव करने के लिए, एक कंप्यूटर एल्गोरिथ्म, spatially अपरिवर्तनीय सदिश परिमाणीकरण (SIVQ) harnesses कि एक नवीन दृष्टिकोण है. SIVQ-एलसीएम कार्यप्रवाह बहुत अनुसंधान और नैदानिक सेटिंग दोनों में आवेदन के साथ, microdissection की गति और सटीकता में सुधार.
Abstract
SIVQ-एलसीएम automates और अधिक परंपरागत, उपयोगकर्ता निर्भर लेजर विच्छेदन की प्रक्रिया को सुव्यवस्थित कि एक नई प्रणाली के लिए है. यह एक उन्नत, तेजी से अनुकूलन लेजर विच्छेदन मंच प्रौद्योगिकी बनाने के लिए करना है. इस रिपोर्ट में, हम ArcturusXT साधन पर छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर Spatially अपरिवर्तनीय सदिश परिमाणीकरण (SIVQ) के एकीकरण का वर्णन. ArcturusXT प्रणाली विशेष सेल या बड़े क्षेत्र dissections के लिए अनुमति देता है, एक अवरक्त (आईआर) और पराबैंगनी (यूवी) लेजर दोनों शामिल हैं. प्रमुख लक्ष्य गति, सटीकता, और नमूना throughput बढ़ाने के लिए लेजर विच्छेदन के reproducibility में सुधार है. इस उपन्यास दृष्टिकोण जानवर और अनुसंधान और नैदानिक वर्कफ़्लोज़ में मानव ऊतकों दोनों की microdissection की सुविधा.
Introduction
मूल रूप से 1990 के दशक में विकसित की है, लेजर कब्जा MICRODISSECTION (LCM) ठीक सूक्ष्म दृश्य 1, 2 के द्वारा एक ऊतकीय ऊतक अनुभाग से विशिष्ट कोशिकाओं या सेलुलर क्षेत्रों पर कब्जा करने के लिए उपयोगकर्ता सक्षम बनाता है. ऊतक scrapes बनाम एलसीएम की आणविक विश्लेषण की तुलना कई अध्ययनों विधि 3-12 के मूल्य को वर्णन. इसके अलावा, 13, 14 देखने के लिए उपलब्ध हैं कि प्रौद्योगिकी पर तीन वीडियो प्रोटोकॉल प्रकाशनों रहे हैं. ब्याज का लक्ष्य एक विषम ऊतक अनुभाग, या जब कोशिकाओं की संख्या में ऐसे प्रोटिओमिक्स के रूप में विशिष्ट बहाव के अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक हैं में एक छितरी सेल की आबादी है लेकिन, जब उसके साबित मूल्य के बावजूद, एलसीएम थकाऊ और कठिन हो सकता है. मानव ऑपरेटर पर रखा बोझ एलसीएम प्रक्रिया 15 मार्गदर्शन करने के लिए एक शक्तिशाली छवि विश्लेषण एल्गोरिथ्म के संयोजन से एलसीएम के लिए एक अर्द्ध स्वचालित विच्छेदन दृष्टिकोण विकसित करने के लिए हमें का नेतृत्व किया.
<मिशिगन विश्वविद्यालय के सहयोग से पी वर्ग = "jove_content">, एनआईएच में हमारी प्रयोगशाला बढ़ाया पहले से विकसित करने के लिए और आंतरिक ऊतक चयन प्रक्रिया अर्द्ध स्वचालित करने के लिए यह अनुमति देने के लिए एक तरह से में spatially अपरिवर्तनीय वेक्टर परिमाणीकरण (SIVQ) एल्गोरिथ्म सूचना दी इस प्रकार मन में रोगविज्ञानी या वैज्ञानिक जीवन के साथ उपलब्ध एक उपकरण बनाने, microdissection निर्देशित. स्थानिक अपरिवर्तनीय वेक्टर परिमाणीकरण (SIVQ) उपयोगकर्ता केवल सांख्यिकीय सीमा का समायोजन, पूरे ऊतकीय छवि खोज करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि एक अंगूठी वेक्टर (विधेय छवि सुविधा) बनाने के लिए ब्याज की एक ऊतकीय सुविधा पर "क्लिक" करने की अनुमति देता है कि एक एल्गोरिथ्म है के रूप में 16-21 की जरूरत है. उसके एवज में गर्मी का नक्शा प्रारंभिक विधेय छवि की सुविधा के लिए मैचों की गुणवत्ता को प्रदर्शित करता है और बाद में एक ही रंग एलसीएम साधन में आयात किया जा सकता है कि (लाल) एनोटेशन मानचित्र में बदल जाती है. स्वचालित चयन सॉफ्टवेयर, AutoScanXT, तब आधारित एक नक्शा तैयार करने के लिए प्रयोग किया जाता हैSIVQ के एनोटेशन ऊतक के नमूने से लक्ष्य कोशिकाओं का कब्जा मार्गदर्शक पर. नीचे विस्तृत प्रोटोकॉल microdissection कार्यप्रवाह में SIVQ के कार्यान्वयन का वर्णन करता है.Protocol
Representative Results
Discussion
हम FFPE मानव स्तन के ऊतकों से immunostained उपकला कोशिकाओं microdissect को SIVQ-एलसीएम के आवेदन के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं. ऐसे SIVQ रूप में एक छवि विश्लेषण एल्गोरिथ्म का उपयोग,, हाथों पर microdissection प्रक्रिया के लिए आवश्य?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
अध्ययन के राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के अंदर का अनुसंधान कार्यक्रम, राष्ट्रीय कैंसर संस्थान, कैंसर रिसर्च के लिए केंद्र द्वारा समर्थित किया गया था.
Materials
| Positive Charged Glass Slides | Thermo Scientific | 4951Plus-001 | |
| Xylenes, ACS reagent, ≥98.5% xylenes + ethylbenzene basis | Sigma Aldrich | 247642 | CAUTION: PLEASE USE PROPER SAFETY PROCEDURES. |
| Ethyl Alcohol, U.S.P. 200 Proof, Anhydrous | The Warner-Graham Company | 6.505E+12 | CAUTION: PLEASE USE PROPER SAFETY PROCEDURES. |
| Arcturus CapSure Macro LCM Caps | Life Technologies | LCM0211 | |
| ArcturusXT Laser Microdissection Instrument | Life Technologies | ARCTURUSXT | |
| AutoScanXT Software | Life Technologies | An optional image analysis program for the ArcturusXT Laser Microdissection Device. This is software is required for SIVQ-LCM. | |
| Spatially Invariant Vector Quantization (SIVQ) | University of Michigan | This tool suite is publicly available for academic collaborations. For access to the SIVQ algorithm, please contact Dr. Ulysses Balis [Ulysses@med.umich.edu] |
References
- Bonner, R. F., et al. Laser capture microdissection: molecular analysis of tissue. Science. 278, 1481-1483 (1997).
- Emmert-Buck, M. R., et al. Laser capture microdissection. Science. 274, 998-1001 (1996).
- Edwards, R. A. Laser capture microdissection of mammalian tissue. J Vis Exp. (8), (2007).
- El-Serag, H. B., et al. Gene expression in Barrett’s esophagus: laser capture versus whole tissue. Scandinavian journal of gastroenterology. 44, 787-795 (2009).
- Espina, V., et al. Laser-capture microdissection. Nature. 1, 586-603 (2006).
- Harrell, J. C., Dye, W. W., Harvell, D. M., Sartorius, C. A., Horwitz, K. B. Contaminating cells alter gene signatures in whole organ versus laser capture microdissected tumors: a comparison of experimental breast cancers and their lymph node metastases. Clinical & experimental metastasis. 25, 81-88 (2008).
- Rodriguez-Canales, J., et al. Optimal molecular profiling of tissue and tissue components: defining the best processing and microdissection methods for biomedical applications. Methods in molecular biology. 980, 61-120 (2013).
- Silvestri, A., et al. Protein pathway biomarker analysis of human cancer reveals requirement for upfront cellular-enrichment processing. Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology. 90, 787-796 (2010).
- Eberle, F. C., et al. Immunoguided laser assisted microdissection techniques for DNA methylation analysis of archival tissue specimens. The Journal of molecular diagnostics : JMD. 12, 394-401 (2010).
- Kim, H. K., et al. Distinctions in gastric cancer gene expression signatures derived from laser capture microdissection versus histologic macrodissection. BMC medical genomics. 4, 48 (2011).
- Klee, E. W., et al. Impact of sample acquisition and linear amplification on gene expression profiling of lung adenocarcinoma: laser capture micro-dissection cell-sampling versus bulk tissue-sampling. BMC medical genomics. 2, 13 (2009).
- Zheng, J., Garg, S., Wang, J., Loose, D. S., Hauer-Jensen, M. Laser capture microdissected mucosa versus whole tissue specimens for assessment of radiation-induced dynamic molecular and pathway changes in the small intestine. PloS one. 8, e53711 (2013).
- Boone, D. R., Sell, S. L., Hellmich, H. L. Laser capture microdissection of enriched populations of neurons or single neurons for gene expression analysis after traumatic brain injury. J Vis Exp. (74), (2013).
- Iyer, E. P., Cox, D. N. Laser capture microdissection of Drosophila peripheral neurons. J Vis Exp. (39), (2010).
- Hipp, J., et al. SIVQ-aided laser capture microdissection: A tool for high-throughput expression profiling. Journal of pathology informatics. 2, 19 (2011).
- Hipp, J. D., Cheng, J. Y., Toner, M., Tompkins, R. G., Balis, U. J. Spatially Invariant Vector Quantization: A pattern matching algorithm for multiple classes of image subject matter including pathology. J Pathol Inform. 2, 13 (2011).
- Hipp, J., et al. Optimization of complex cancer morphology detection using the SIVQ pattern recognition algorithm. Anal Cell Pathol (Amst). , (2011).
- Hipp, J., et al. Integration of architectural and cytologic drive n image algorithms for prostate adenocarcinoma identification. Analytical cellular pathology. 35, 251-265 (2012).
- Hipp, J., et al. Automated area calculation of histopathologic features using SIVQ. Anal Cell Pathol (Amst. 34, (2011).
- Cheng, J., et al. Automated vector selection of SIVQ and parallel computing integration MATLAB: Innovations supporting large-scale and high-throughput image analysis studies. Journal of pathology. 2, 37 (2011).
- Roy Chowdhuri, S., et al. Semiautomated laser capture microdissection of lung adenocarcinoma cytology samples. Acta Cytol. 56, 622-631 (2012).
- Hipp, J., et al. Image Microarrays (IMA): Digital Pathology’s Missing Tool. Journal of pathology. 2, (2011).
- Hanson, J. C., et al. Expression microdissection adapted to commercial laser dissection instruments. Nature. 6, 457-467 (2011).
