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Acquisizione mirata di immagini QuickID

Acquisizione mirata QuickID

 

La funzione di acquisizione mirata QuickID esegue l’acquisizione di un intero campo visivo (Field-of-View, FoV) di un campione a basso ingrandimento, identifica gli oggetti di interesse o eventi rari attraverso un rapido processo di analisi dell’immagine e poi ripete l’acquisizione dei soli pozzetti o siti individuati ad alto ingrandimento in base a un protocollo configurato dall’utente che può includere le lunghezze d’onda, la serie di piani z (z-stack) e i punti temporali pertinenti.

L’acquisizione mirata delle immagini viene eseguita dal software MetaXpress e può essere utilizzata con i sistemi di imaging ad alto contenuto ImageXpress.

mirata quickid

 

Aumento dell’efficienza di imaging utilizzando l’acquisizione mirata QuickID

 

I ricercatori che eseguono procedure di screening ad alto contenuto basato su immagini possono imbattersi in varie difficoltà tecniche se devono acquisire immagini dei loro campioni ad alta risoluzione, a varie lunghezze d’onda e in una serie di piani z. Questi esperimenti richiedono spesso tempi di acquisizione prolungati (compresi tra varie ore e un paio di giorni), un’ampia disponibilità di spazio di archiviazione per le immagini (centinaia di GB) e un’elevata potenza computazionale per mantenere gestibile il tempo di analisi delle immagini (quanto meno tempo, tanto meglio).

Un modo semplice per sopperire a tutti questi problemi consiste nell’acquisire soltanto i campi visivi del vetrino o della micropiastra che contengono oggetti di interesse. Questa tecnica può essere particolarmente utile quando l’oggetto d’interesse è poco abbondante in ciascun campione, è distribuito in maniera casuale nello spazio o si verifica soltanto come evento raro in alcuni dei micropozzetti. Questa soluzione, quando messa in pratica con i nostri sistemi di imaging ad alto contenuto e il nostro software di analisi delle immagini, riduce notevolmente il tempo necessario per ottenere i risultati e lo spazio di archiviazione delle immagini necessario.

 

Acquisizione 10 volte più veloce dei dati delle colture cellulari 3D

Nella nota applicativa “Acquisizione 10 volte più rapida dei dati di sferoidi 3D coltivati utilizzando Symphony® e VersaGel®” è stato utilizzato un idrogel foto-reticolabile come matrice per la crescita di 1-4 sferoidi/pozzetto in uno spazio tridimensionale. Dopo la colorazione, è stata utilizzata la funzione QuickID con un obiettivo 2X per acquisire l’intero pozzetto in un unico campo visivo. Sono stati identificati gli oggetti di interesse e le loro coordinate X e Y sono state automaticamente usate come riferimento, per cui il sistema ImageXpress Micro ha acquisito soltanto le immagini pertinenti con un ingrandimento 10X a tre lunghezze d’onda in vari piani z. L’uso della funzione QuickID ha permesso di ridurre di 10 volte il tempo di acquisizione rispetto all’imaging di tutti i siti in tutti i pozzetti ad alto ingrandimento, oltre a determinare una diminuzione di 20 volte dello spazio di archiviazione necessario.

 

colture cellulari 3D

 

È stata utilizzata la funzione QuickID per ottimizzare l’acquisizione delle immagini degli sferoidi. È stata adoperata un’immagine acquisita a basso ingrandimento per visualizzare l’intero pozzetto in un unico campo diviso allo scopo di identificare gli oggetti per ripetere automaticamente l’imaging a un ingrandimento maggiore usando tre lunghezze d’onda in vari piani z.

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Imaging automatizzato di sferoidi 3D al centro del FoV

Esistono vari metodi per la coltura di sferoidi per lo screening di farmaci antitumorali. In alcuni formati, gli sferoidi non risultano sempre centrati nel pozzetto, per cui potrebbe essere difficile acquisire l’oggetto di interesse in un singolo campo visivo (Field-Of-View, FOV) ad alto ingrandimento. La funzione QuickID ci ha permesso di acquisire automaticamente l’immagine di ogni sferoide al centro del FOV utilizzando un obiettivo a immersione in acqua 20X per visualizzare una serie di piani z a varie lunghezze d’onda, senza dover acquisire altri siti.

target QuickID

È stata utilizzata la funzione QuickID con un obiettivo 10X per eseguire rapidamente l’imaging di un’intera micropiastra. Sono stati poi identificati gli oggetti sferici e le loro coordinate X, Y sono state adoperate per acquisire automaticamente le immagini dei soli siti contenenti microtessuto tumorale con un obiettivo a immersione in acqua 20X a varie lunghezze d’onda in una serie di piani z. È stata eseguita l’analisi delle immagini per individuare e misurare gli oggetti nel volume 3D.

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Altre applicazioni dell’acquisizione mirata

La funzione QuickID permette di ottimizzare il processo in modo che vengano acquisite soltanto le immagini pertinenti, con un notevole risparmio di tempo e una significativa riduzione dello spazio di archiviazione necessario. Altre aree applicative in cui l’uso della funzione QuickID potrebbe offrire vantaggi includono l’imaging in tempo reale di organismi modello o cellule in divisione e l’imaging di aree specifiche di sezioni di tessuto su un vetrino.

 

  • Fuso mitotico

    Fuso mitotico

    In una popolazione cellulare normale, soltanto l’1-5% circa delle cellule è in mitosi. È possibile utilizzare l’acquisizione mirata per identificare queste cellule nell’intera popolazione e poi seguirle nel tempo ad alto ingrandimento. È possibile monitorare e ricentrare singole cellule nel caso in cui dovessero spostarsi fuori dalla regione di acquisizione nel corso dell’esperimento.

    Microsferoidi 3D

    Microsferoidi 3D

    I microsferoidi spesso si accumulano sul bordo delle piastre a fondo piatto. È possibile eseguire un’acquisizione iniziale in luce trasmessa, seguita da un’acquisizione mirata di marcatori fluorescenti in una serie di piani z per ridurre notevolmente il numero di immagini acquisite.

  • Ippocampo in un vetrino di tessuto cerebrale

    Ippocampo in un vetrino di tessuto cerebrale

    A seconda della morfologia del campione e della sua preparazione, l’ippocampo e altre regioni del cervello possono trovarsi in varie aree di un vetrino. È possibile eseguire l’acquisizione mirata su una serie di piani Z a varie lunghezze d’onda per lo studio della co-localizzazione.

    Battito cardiaco nel pesce zebra

    Battito cardiaco nel pesce zebra

    La posizione e l’orientamento di un pesce zebra in un pozzetto possono variare. È possibile acquisire immagini di cuore, occhi, cervello, sacco vitellino, iridofori o vasi sanguigni in time-lapse o su una serie di piani z ad alto ingrandimento utilizzando l’acquisizione mirata.

  • Micronuclei

    Micronuclei

    A basso ingrandimento è difficile stabilire con precisione se un oggetto è realmente un micronucleo o semplicemente un artefatto. La riacquisizione mirata ad alto ingrandimento può aiutare a ridurre il numero di falsi positivi.

Ultime risorse

Risorse per l’acquisizione mirata di immagini QuickID