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Construcción de un núcleo de morfología para la investigación del microambiente tumoral en la Academia de Ciencias de China
AlAcademia China de Ciencias (CAS), el Núcleo de Morfología funciona como una infraestructura compartida que convierte el tejido endatos cuantitativos reproducibles, respaldando tanto la investigación de descubrimiento como los flujos de trabajo traslacionales.
Como muchos grandes institutos de investigación, el núcleo se enfrenta a una doble realidad:
- Cientos de diapositivas de campo clarogenerado diariamente para histología, validación y archivo de rutina
- ADemanda en rápido aumento de inmunofluorescencia múltiplex (MIF) basada en TSApara interrogar la contextura inmune del tumor a escala
Para abordar ambas necesidades con un flujo de trabajo único y consistente, el núcleo implementóKFBIOPlataforma integrada de imágenes de portaobjetos completos (WSI) de campo claro y fluorescencia de, apoyando:
-
Inmunofluorescencia multiplex TSApara perfilar el microambiente tumoral (TME)
-
Escaneo de campo claro ultrarrápidopara morfología de rutina, archivo a gran escala y construcción de conjuntos de datos
Antecedentes científicos: por qué es importante TLS en los estudios de TME
Las estructuras linfoides terciarias (TLS) se forman en sitios de inflamación crónica, incluidos los tumores. Estos agregados linfoides ectópicos están compuestos principalmente de células B, células T y células dendríticas de soporte, y han surgido como:
- Abiomarcador pronósticopara la supervivencia general en pacientes con cáncer no tratados
- Aindicador predictivode respuesta a inmunoterapias en tumores sólidos
A pesar de su importancia, la evaluación de TLS sigue siendo un desafío. La evaluación tradicional realizada por patólogos espérdida de tiempoy a menudo requiere secciones de tejido adicionales teñidas por IHC o inmunofluorescencia.
Para un núcleo de morfología que apoye a múltiples grupos de investigación, esto crea un requisito claro:
Se deben evaluar TLS y características más amplias de TMEcon alta confianza, a escala, y con unSeguimiento de datos que respalda el reanálisis, la colaboración y la producción con calidad de publicación..
El desafío: de la revisión manual a datos estandarizados y compartibles
Entre los equipos de investigación, se identificaron consistentemente varios obstáculos:
1. Limitaciones de rendimiento
La microscopía manual no puede seguir el ritmo de las modernas líneas de producción de tejidos de múltiples proyectos. La digitalización Brightfield tenía que serlo suficientemente rápido como para convertirse en el predeterminado, no es una excepción.
2. Apertura multiplex: sin “bloqueo de kit”
Los paneles TSA evolucionan rápidamente: los anticuerpos, los colorantes y las combinaciones de canales cambian con frecuencia. La plataforma necesitaba permanecerabierto a los fluoróforos TSA de uso comúny lo suficientemente flexible para una futura expansión.
3. Fidelidad de la señal para marcadores débiles y paneles de alta plexidad
Los estudios de TME a menudo implicanseñales tenues o espacialmente escasas. La cuantificación confiable requiere filtros eficientes, iluminación estable y detección sensible, especialmente cuando se comparan cohortes o lotes.
4. Análisis de un extremo a otro, no solo imágenes
Más allá de la captura de imágenes, el núcleo necesario para soportarsegmentación celular, colocalización, cuantificación de intensidad y estadísticas espaciales, transformando WSI en conclusiones cuantitativas y publicables.
La solución KFBIO: un motor de datos estandarizado para morfología + IF múltiplex
En lugar de tratar el sistema como un escáner independiente, CAS Morphology Core adoptó la plataforma de KFBIO como unmotor de datos estandarizadoconectando:
muestra → tinción → escaneo → análisis → salida
1) Escaneo de campo claro de alta velocidad para escala de rutina
Utilizando una arquitectura de escaneo de líneas, el sistema está optimizado para el rendimiento:
- 15 × 15 mm a 20× en ≤15 segundos
- 40× en ≤40 segundos
Esto permite que la digitalización rutinaria de H&E e IHC admita:
- Archivado de alto rendimiento y revisión remota
- Control de calidad centralizado y anotaciones estandarizadas
- Generación de conjuntos de datos para patología computacional e investigación de IA.
2) Fluorescencia multiplex lista para TSA con canales abiertos
La plataforma soportahasta 10 canales de fluorescencia personalizables en todo el portaobjetos, con selección de banda configurable para que coincida con el diseño experimental y la futura expansión del panel.
La excitación LED de banda completa configurable permite a los investigadores sintonizar líneas espectrales de forma independiente, equilibrando la intensidad de la señal y la fotoestabilidad entre tintes.
3) Filtros de alta eficiencia para confianza cuantitativa
Para la cuantificación múltiplex, la pila óptica enfatiza la limpieza espectral:
- Juegos de filtros cromáticos
- Soporte para filtros multipaso personalizados
- Transmisión hasta99% con bloqueo OD6, minimizando el traspaso y mejorando el contraste
4) Detección sensible sCMOS para señales débiles
Una cámara científica sCMOS proporciona:
- Respuesta espectral de 180 a 1100 nm
- Hasta un 95% de eficiencia cuántica a 560 nm, mejorando la detección de marcadores tenues relacionados con TME y TLS
5) Alineación precisa del canal para co-localización
Para evitar una biología falsa causada por un registro incorrecto, el sistema está diseñado para ofrecer una alta repetibilidad:
- Resolución de posicionamiento referenciada en elnivel de 20 nm
- Compensación multicanal controlada paradebajo de un píxel, respaldando análisis espaciales y de coexpresión confiables
6) Exportación abierta para análisis posteriores
Para respaldar la colaboración entre equipos y ecosistemas de software, la plataforma permite exportar en formatos comunes:
- Campo brillante:KFB/TIF/SVS/DCM
- Fluorescencia:KFBF/QPTIFF
Esta apertura permite una integración perfecta con las herramientas cuantitativas y los procesos de análisis de imágenes preferidos.
Flujo de trabajo en la práctica: creación de perfiles TME basados en TLS con TSA mIF
En el funcionamiento diario, los estudios TME centrados en TLS siguen un camino estandarizado:
- Diseño de paneles y Tinción múltiplex TSA
Los compartimentos inmunes (células B, células T, APC) se fenotipan en relación con las regiones tumorales y estromales. - Adquisición de fluorescencia de portaobjetos completos.
Los conjuntos de canales están optimizados para los tintes en uso, aprovechando filtros eficientes y detección sensible. - Control de calidad y comprobaciones de alineación
La repetibilidad a nivel de píxeles garantiza que los análisis espaciales reflejen la biología, no los artefactos de registro. - Cuantificación y análisis espacial
La segmentación celular, la colocalización, las métricas de intensidad y las estadísticas espaciales convierten las observaciones TLS en métricas comparables entre muestras y cohortes.
Por qué esto es importante para un núcleo de morfología
Al unificardigitalización ultrarrápida de campo clarocon unFlujo de trabajo de fluorescencia múltiplex abierto y de alta eficiencia., CAS Morphology Core obtiene una plataforma única que admite tanto el rendimiento de rutina diaria como la biología espacial inmune avanzada.
Más importante aún, permite aquello de lo que es responsable en última instancia un centro de morfología moderno:
Captura de datos estandarizada y reproducible que se puede compartir, volver a analizar y confiar en todos los proyectos, equipos y tiempos.
KF-FL-005 KF-FL-020 KF-FL-120 KF-FL-400
