IMSC: DESI AND/OR LA-REIMS? ADJACENT AUTOMATED AMBIENT TECHNIQUES FOR THE PRECISE IDENTIFICATION OF CANCER TISSUE

Význam tématu

Ambientní ionizační techniky AutoDESI a LA-REIMS umožňují přímou analýzu nádorové tkáně bez předchozí přípravy, což řeší omezení klasických postupů v chirurgickém prostředí. Rychlá metabolická charakterizace na mikroskopických řezech přispívá k přesnějšímu určení okrajů nádoru a podporuje tvorbu online databází pro diagnostiku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo porovnat AutoDESI a LA-REIMS Imaging s CO2 LA-REIMS použitým při ex vivo vzorcích ve veterinární a humánní tkáni. Hlavní zaměření zahrnovalo:

• posouzení srovnatelnosti výsledků mezi zobrazovacími a chirurgickými daty
• analýzu prostorového rozlišení a destrukce vzorku
• hodnocení kvalitativních a kvantitativních rozdílů ve spektru
• ověření schopnosti práce s deparafinizovanými FFPE řezy

Použitá metodika a instrumentace

Pro zobrazování byly použity:

• AutoDESI s úhlovým solventním paprskem
• LA-REIMS Imaging s laserovou ablací
• CO2 LA-REIMS pro ex vivo odběry

Ionizované vzorky vedly do hmotnostního analyzátoru Xevo G2-XS ToF MS. Klíčové komponenty:

• DESI autoloader a vysoce výkonný sprayer
• optický parametrický oscilátor a vlastní zaostřovací optika pro laser
• ohřívaná transferová linka
• motorický x-y-z stolek a laser-safe box
• automatizované měření až 80 mikroskopických podložních skel

Statistická analýza zahrnovala PCA a LDA pro klasifikaci bodů ve spektrálních obrazech.

Hlavní výsledky a diskuse

• 100% zařazení LA-REIMS Imaging do skupiny CO2 LA-REIMS potvrzuje vzájemnou srovnatelnost metod.
• Křížové testy ukázaly 83% správnou klasifikaci zdravé vs. nádorem postižené tkáně.
• Spektrální rozdíly: LA-REIMS zvýšená odezva PE lipidů, AutoDESI vyšší signál PI lipidů.
• AutoDESI poskytuje vyšší intenzity signálů a umožňuje opakované odběry díky menšímu poškození.
• LA-REIMS Imaging nabízí detailní rozlišení díky laserovému bodu, ale nižší celkovou citlivost.
• Deparafinizované FFPE řezy lze efektivně analyzovat LA-REIMS, AutoDESI zde selhává.
• Testy rozlišení na 25 µm ukázaly pro LA-REIMS oversampling a nízkou intenzitu, AutoDESI udržuje konzistentní signál.

Přínosy a praktické využití metody

Metody umožňují:

• rychlé a prostorově mapované rozlišení zdravé a nádorové tkáně pro chirurgické rozhodování
• tvorbu a srovnávání databází metabolických profilů mezi experimentálním a klinickým prostředím
• práci s historickými FFPE vzorky při retrospektivní analýze
• neinvazivní analýzu s možností opakovaných odběrů u AutoDESI

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj:

• integrované systémy pro intraoperační použití s real-time zpětnou vazbou
• prohloubení statistické i strojově-učené analýzy spektrálních dat
• vylepšení laserových zdrojů pro vyšší rozlišení a citlivost
• kombinace s histopatologickými a molekulárními zobrazovacími technikami
• rozšíření databází o podrobné anotace pro AI-podporovanou diagnostiku

Závěr

AutoDESI a LA-REIMS Imaging se ukazují jako vzájemně se doplňující techniky pro rychlou, ambientní analýzu nádorové tkáně. LA-REIMS nabízí komparabilitu s chirurgickým CO2 odběrem a práci s FFPE řezy. AutoDESI vyniká vyšší citlivostí signálu a šetrnějším zpracováním vzorku. Další výzkum by měl cílit na standardizaci a harmonizaci protokolů pro klinickou aplikaci.