MetaMorph顕微鏡自動化・画像解析ソフトウェアを
使用してスキャン時間を88%短縮

企業／大学

ハーバード大学医学部ブリガム・アンド・ウィメンズ病院病理部粘膜バリア病理学研究室

チームメンバー

Jerrold R. Turner, M.D., Ph.D. , 病理学・医学部教授、Shabnam Abtahi医学博士研究員

使用製品

MetaMorph® 顕微鏡自動化および画像解析ソフトウェア

課題

ハーバード大学医学部ブリガム・アンド・ウィメンズ病院病理部粘膜バリア病理学研究室のチームの主な研究分野は、上皮・粘膜生物学、消化管病態生理学、分子レベルでのタイトジャンクション制御機構である。この研究の一環として、病理学・医学部教授のTurner博士と彼の同僚たちは、1枚のスライドに40あるいは50の標本の免疫染色を可能にする組織マイクロアレイを使用してきた。残念なことに、彼らの研究室には市販のターンキー方式のスライドスキャンシステムがなく、また、彼らが利用したコア施設には蛍光スライドスキャンシステムを持っているところはなかった。別の解決策としては、組織のない多くの領域を含むスライド全体をスキャンする必要があり、1スライドあたり24時間以上かかっていた。研究チームは、個々の関心領域（ROI）を無限に選択でき、フォーカシングをより効率的に管理できる、簡単に導入可能な自動スライドスキャンシステムの開発を目指した。さらに、ユーザーフレンドリーで、蛍光チャンネルや露光時間などの変数を簡単に調整でき、ROIの選択と画像レビューの支援をしてくれるシステムが必要であった。

「MetaMorphの使用は）顕微鏡ベースの市販システムと比較しても遜色ありません。このシステムはMetaMorphによって実行されるため、イメージングモダリティ、使用対物レンズ、照明光源、フィルター、カメラなど、システムのあらゆる面を柔軟に変更することができます。"

解決策

Molecular Devices社の協力を得て、Turner博士のチームはScanSlideモジュールを組み込んだカスタムジャーナルのセットを開発した。このプロトコルは以下を可能にする。

  • 複数の関心領域の自動スキャン
  • ROI選択支援
  • カスタマイズ可能で信頼性の高いソフトウェアベースのフォーカス
  • プレビュー画像の簡単、半自動、迅速なレビュー
  • 高画質画像の自動スティッチング

その結果、Turner博士のチームは、5つのチャンネルで染色された40の3mm組織コアを持つスライドの20X対物レンズスキャンを4時間以内に完了できるようになった。Turner博士は、「これは顕微鏡ベースの市販システムと比較しても遜色ありません。このシステムはMetaMorphで稼動しているため、イメージングモダリティ、使用対物レンズ、照明光源、フィルター、カメラなど、システムのあらゆる面を柔軟に変更することができます。例えば、最近、顕微鏡がフィルターキューブを交換する間の時間のロスをなくすために、切り替え可能な光源（Lumencore Aura III）、電動蛍光フィルターホイール（Ludl）、マルチチャンネルダイクロイック（Semrock）を追加しました（1回の交換につき1秒）。これにより、撮影時間をさらに1時間短縮することができました。"

使用製品

  • MetaMorph 顕微鏡自動化および画像解析ソフトウェア

    MetaMorph® Microscopy Automation & Image Analysis Softwareは、顕微鏡の自動取得、装置制御、画像解析の業界標準であり、25年以上に渡り、顕微鏡医に細胞の形態、機能、挙動の理解を深めてきました。異種の蛍光顕微鏡ハードウェアや周辺機器を、単一のカスタムワークステーションに簡単に統合するための理想的な「接着剤」であると同時に、取得した画像の有意義な解析を実行するために必要なすべてのツールを提供します。このソフトウェアには、細胞シグナリングなど生物学特異性解析のためのユーザーフレンドリーなアプリケーションモジュールが多数用意されている。

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結果

  • This system has allowed researchers to scan numerous tissue microarrays from experimental mice (Graham et al., 2019; Kuo et al., 2019; Nalle et al., 2019; Raju et al., 2020) and human biopsies (Turner, 2020)
  • Over 5,000 scanned images have been compiled into the publicly accessible Atlas of Intestinal Transport (https://jrturnerlab.com/database-viewer/atlas-of-intestinal-transport/)
  • The journals and Current Protocols publication (Abtahi et al, 2021) and an instructional video can be viewed and downloaded at https://jrturnerlab.com/publication/a-simple-method-for-creating-a-high%e2%80%90content-microscope-for-imaging-multiplexed-tissue-microarrays/

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