High Definition Imaging Software: Enhanced Visualization and Overlay of Molecular and Optical Images

Význam tématu

Massová spektrometrie zobrazovací (MSI) se stává klíčovou metodou pro prostorové rozložení biomolekul v biologických vzorcích, zejména pro klinický výzkum. Kombinace molekulárních obrazů s tradičními histologickými snímky podporuje hlubší pochopení morfologie a biochemických procesů v tkáních, a otvírá cestu k objevům biomarkerů a novým diagnostickým přístupům.

Cíle a přehled studie

Tento dokument představuje inovace v softwaru Waters High Definition Imaging (HDI) verze 1.4, zaměřené na:

• přesnou registraci a překrytí MSI snímků s optickými/histologickými obrazy
• rozšířené režimy míchání a vizualizace více iontových vrstev
• vylepšené uživatelské prostředí pro multidisciplinární analýzu

Použitá instrumentace

Softwarové nástroje a přístroje zahrnují:

• Waters HDI verze 1.4
• MSI platformy založené na technologiích MALDI a DESI
• optické skenery pro snímání H&E barvených řezech
• počítačová stanice pro zpracování obrazových dat

Použitá metodika

Postup zahrnuje import MSI dat a optických snímků, automatickou nebo ruční kalibraci polohy, následnou registraci pomocí nového panelu nástrojů pro zarovnání a finální překrytí s možností úpravy průhlednosti, prahování a režimů míchání. RGB režimy a gradienty umožňují vizualizaci ko‐lokalizace až tří iontů nebo vytváření kompozitních snímků z více masek.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace nových funkcí vede k:

• rychlejší a přesnější ko‐registraci MSI a histologických snímků
• možnosti sledovat souřadnice pixelů v reálném čase pro cílený výběr oblastí
• rozmanitým režimům míchání (Add, Min, Max, Multiply, Intensity Correlation), které zlepšují interpretaci souběžných signálů
• rozšířené paletě barev a nastavení prahů pro zvýraznění diskrétních struktur

Tato kombinace usnadňuje identifikaci prostorových vztahů mezi molekulami a strukturálními detaily tkání, což je zásadní pro klinický výzkum a validaci biomarkerů.

Přínosy a praktické využití metody

Nové nástroje umožňují vědcům a laboratořím:

• integrovat molekulární a morfologická data v rámci jednoho prostředí
• zrychlit pracovní postup při vyhodnocení vzorků pro QA/QC a diagnostiku
• publikovat kvalitní multimodální snímky s vědecky validovanými měřítky

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření funkcí softwaru o:

• automatickou segmentaci tkání na základě chemických charakteristik
• aplikaci strojového učení pro predikci patologických stavů
• vylepšení interoperability s dalšími zobrazovacími modalitami, např. konfokální mikroskopií

Závěr

HDI 1.4 představuje významný krok ve vizualizaci multimodálních dat kombinujících MSI a histologii. Přesné nástroje pro zarovnání, flexibilní režimy míchání a intuitivní uživatelské rozhraní podstatně zvyšují kvalitu a efektivitu analýz ve výzkumu i praxi.