LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

LABEL FREE MOLECULAR IMAGING OF TUMOUR SECTIONS FOR TWO AND THREE DIMENSIONAL TISSUE CLASSIFICATION AND PATHWAY MAPPING

Postery | 2019 | WatersInstrumentace
MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Desorpčně-elektrospræjová ionizace hmotnostní spektrometrie (DESI-MS) umožňuje bez značení zachytit prostorové rozložení metabolitů a lipidů přímo v tenkém řezu tkáně. Tento přístup přináší hluboké chemické informace, které odhalují heterogenitu nádorových tkání a poskytují molekulární „otisky prstů“ pro různé oblasti nádoru. Význam tohoto tématu spočívá v podpoře výzkumu rakoviny, klinické diagnostiky a optimalizaci léčebných intervencí.

Cíle a přehled studie / článku


Studie se zaměřuje na:
  • Implementaci DESI-MS pro simultánní zobrazení endogenních metabolitů a fosfolipidů v jednom běhu bez jakéhokoliv značení.
  • Vytvoření molekulárních datových sad spojených s histologickou anotací pro klasifikaci různých oblastí nádoru pomocí strojového učení.
  • Rozšíření metody do třírozměrného zobrazení pomocí sériových řezů a automatizované rekonstrukce.

Použitá metodika a instrumentace


Pro experimenty byly využity následující nástroje a postupy:
  • Hmotnostní spektrometr Xevo G2-XS Q-TOF (Waters) s 2D DESI jezdci (Prosolia).
  • Příprava: rychlé zmrazení tkáňových vzorků, řezání na 20 µm řezy na skleněné podložky a skladování při –80 °C.
  • Softwarová analýza a zpracování: High Definition Imaging 1.4 (Waters), SCiLS Lab (SCiLS) a MATLAB (The MathWorks).
  • Histologická koregistrace: vzorky byly nabarveny hematoxylin-eosinem a polymluvně ko-registrovány s DESI-MS daty.
  • Modelovací přístupy: ROC analýza, PCA a strojové učení pro automatickou klasifikaci nových řezů.
  • Biologické modely: invazivní duktální karcinom prsu, gliomový xenograft u myší (U87) a HCT-116 sféridy v 96-jamkové destičce.

Hlavní výsledky a diskuse


DESI-MS v jednom běhu odhalilo:
  • Různé distribuce nízkomolekulárních metabolitů (např. laktát vs. pyruvát) v nádorové tkáni.
  • Silné signály fosfolipidů, které tvoří specifické molekulární vzory pro různé oblasti nádoru.
  • Možnost statisticky robustního modelu pro rozlišení tkáňových typů s vysokou citlivostí a specificitou podle ROC křivek.
  • Automatizované přiřazení chemických „otisků“ novým pixelům umožňující objektivní třídění neznámých vzorků.
  • Rekonstrukci 3D molekulárního obrazu nádorů z více sériových řezů s voxelovým rozlišením 40×40×40 µm, což přináší detailní prostorové pochopení heterogenity.

Přínosy a praktické využití metody


DESI-MS imaging nabízí:
  • Bezúdržbový, rychlý workflow bez selektivní přípravy vzorku.
  • Paralelní měření desítek až stovek molekul včetně metabolitů i lipidů.
  • Podporu strojového učení pro automatizovanou klasifikaci histologicky různorodých vzorků.
  • Možnost integrace s in vivo zobrazovacími modalitami díky 3D rekonstrukci.

Budoucí trendy a možnosti využití


Vývoj v oblasti DESI-MS imaging směřuje k:
  1. Rozšíření molekulárního pokrytí a zlepšení kvantitativní přesnosti.
  2. Vyhledání optimálních algoritmů strojového učení pro různé typy nádorů.
  3. Plné automatizace přípravy a analýzy sériových řezů pro rutinní 3D mapování.
  4. Integrovanému využití s genomickými a proteomickými daty pro komplexní biomarkerové studie.
  5. Uplatnění v preklinickém vývoji léčiv, personalizované medicíně a klinické patologii.

Závěr


DESI-MS imaging představuje silný nástroj pro bezznačkové, prostorové a molekulárně-detailní zobrazení nádorových tkání v 2D i 3D. Kombinace s pokročilými softwarovými a statistickými postupy umožňuje automatickou klasifikaci a důkladné pochopení nádorové heterogenity, což má potenciál významně ovlivnit výzkum, diagnostiku a vývoj protinádorových terapií.

Reference


  1. Swales J. G. a kol. Analytical Chemistry, 2014, 86, 8473–8480
  2. Miura D. a kol. Analytical Chemistry, 2010, 82, 9789–9796
  3. McDonnell L. A. a kol. Journal of Proteomics, 2010, 73, 1921–1944
  4. Dekker T. J. A. a kol. Journal of Proteome Research, 2014, 13, 4730–4738
  5. Palmer A. D., Alexandrov T. Analytical Chemistry, 2015, 87, 4055–4062

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Analysis of FFPE treated clinical tissue sections obtained from Human Intraocular Malignancy, Uveal Melanoma by Mass Spectrometry Imaging (MSI)
Analysis of FFPE treated clinical tissue sections obtained from Human Intraocular Malignancy, Uveal Melanoma by Mass Spectrometry Imaging (MSI) Laura M Cole1, , Hardeep S Mudhar 2, Karen Sisley2, Andrew Peck3, Michael Batey4, Emmanuelle Claude4, Malcolm R Clench1 Sheffield Hallam…
Klíčová slova
cornea, corneatumour, tumournerve, nerveoptic, opticlens, lenseyelid, eyelidmetastases, metastasesintraocular, intraocularrgb, rgbspatial, spatialsections, sectionshyaloid, hyaloidsclera, scleramaldi, maldioverlay
Metabolic Phenotyping of Colorectal Tissue Samples by DESI-MSI for Clinical Research
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Metabolic Phenotyping of Colorectal Tissue Samples by DESI-MSI for Clinical Research Anna Mroz,¹ Luisa Doria,¹ Emmanuelle Claude,² and Zoltan Takats¹ ¹Imperial College, London, UK; ²Waters Corporation, Wilmslow, UK The examination of lipid profiles and distributions in…
Klíčová slova
tissue, tissuemsi, msicolorectal, colorectaldesi, desihealthy, healthyimaging, imagingstained, stainedlipid, lipidhdi, hdiimages, imagestypes, typesdistribution, distributionbrief, briefcorresponding, correspondingcancer
Aiding the Exploration of Multiple-Sample Imaging Experiments by Providing Native Data Support for Waters Mass Spectrometry Imaging Data in the SCiLS Lab Software Platform
Application Note Aiding the Exploration of Multiple-Sample Imaging Experiments by Providing Native Data Support for Waters Mass Spectrometry Imaging Data in the SCiLS Lab Software Platform Emrys Jones Waters Corporation For research use only. Not for use in diagnostic procedures.…
Klíčová slova
imaging, imagingscils, scilsaiding, aidingexploration, explorationnative, nativelab, labdata, dataplatform, platformproviding, providingexperiments, experimentswaters, watersmultiple, multiplespectrometry, spectrometrysupport, supportsoftware
APPLICATION NOTEBOOK - MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS  FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS
[ APPLICATION NOTEBOOK ] MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS 1 This notebook is an excerpt from the larger Waters’ Application Notebook on Metabolomics and Lipidomics #720005245EN TABLE OF CONTENTS 3 Introduction 4 Biomarker Discovery Directly from…
Klíčová slova
imaging, imagingtissue, tissuemaldi, maldidesi, desihdi, hdimobility, mobilitysection, sectiondefinition, definitionion, ionhdms, hdmsbiomarker, biomarkerimage, imagedesorption, desorptionxenograph, xenographionization
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.