多模態(tài)組織全景成像 解鎖組織微觀空間信息
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長恒榮創(chuàng)
時間 : 2026-08-11 11:28 瀏覽量 : 8
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組織樣本蘊藏著豐富的空間生物學信息,傳統(tǒng)單一模式成像手段,往往只能獲取組織形態(tài)或是單一蛋白標記信號,難以同時兼顧組織宏觀結構、細胞形態(tài)、多靶點分子表達。在腫瘤微環(huán)境解析、類器官評價、免疫組學、新藥臨床前病理研究中,科研人員既要看懂組織整體架構,又要解析多種標志物的空間分布,單一成像模式已逐漸無法滿足復雜樣本分析需求。多模態(tài)組織全景成像技術融合明場、多通道熒光、多重標記成像能力,在同一張組織切片上同時采集形態(tài)學與多維分子信號,完整解鎖組織微觀空間信息,為空間生命科學研究提供強有力的成像工具。
多模態(tài)組織全景成像,核心是將明場成像與多通道熒光成像集成于同一套掃描系統(tǒng)。明場模式下完成 HE、特殊染色樣本的全景數(shù)字化,還原組織整體解剖結構、細胞形態(tài)、壞死區(qū)域、組織邊界等形態(tài)學信息;熒光模態(tài)可采集 IHC?IF、TSA 多重染色樣本,捕獲多個蛋白標志物的表達豐度與空間定位。無需反復制片、多次切片,就能夠實現(xiàn)形態(tài)信息與分子信號的配準融合,把組織宏觀形態(tài)和微觀分子表型一一對應,解決不同切片之間組織錯位、樣本損耗帶來的數(shù)據偏差問題。
傳統(tǒng)研究中,想要同時獲取組織形態(tài)與多分子表達,往往需要連續(xù)多張切片分別染色成像,再手動拼接比對。切片之間存在組織移位、細胞位置偏移,會造成空間信息丟失,很難精準判斷不同細胞類群的相互位置關系。而多模態(tài)全景成像對同一張玻片完成全切片掃描,圖像自動配準對齊,可直觀觀察免疫細胞浸潤位置、腫瘤細胞與基質細胞的空間互作,清晰解析腫瘤邊界、缺氧區(qū)域、血管分布與蛋白表達的關聯(lián),還原真實的組織微環(huán)境。
在腫瘤研究領域,該技術極大助力腫瘤微環(huán)境解析。經過 TSA 多重熒光染色的腫瘤組織,借助多模態(tài)全景成像,能夠同時識別腫瘤細胞、免疫細胞、基質細胞,統(tǒng)計各類細胞在組織內的空間分布、細胞距離、細胞集群特征。不再局限于局部視野的定性觀察,依托全切片數(shù)字化圖像,結合圖像分析算法,實現(xiàn)高通量定量統(tǒng)計,把肉眼主觀判讀轉化為可重復的量化數(shù)據,為腫瘤免疫機制探索、免疫藥物藥效評估提供空間維度證據。
類器官與再生醫(yī)學研究同樣受益于此。類器官切片同時需要觀察組織分化形態(tài),還要檢測多種分化標志物表達。多模態(tài)全景成像,一張切片即可兼顧組織結構形態(tài)與多分子標記信號,批量評估類器官分化成熟度、細胞分層結構,高效篩選培養(yǎng)條件,加快類器官模型構建與藥物篩選進程。在新藥臨床前毒理評價中,可對動物臟器組織開展多模態(tài)掃描,同步分析組織病理損傷和關鍵蛋白表達變化,全面評估藥物作用效果與毒性反應。
光影細胞 GScan 組織全景掃描儀實現(xiàn)明場與多通道熒光一體化多模態(tài)掃描,兼容 HE、IHC、IF、TSA 多重染色樣本,完成大視野全切片數(shù)字化成像,設備國產化落地降低了多模態(tài)全景成像的使用門檻,擺脫對海外設備的依賴。
空間生物學時代,科研不再只關注分子表達量,更看重細胞所處的空間位置以及細胞間的相互作用。多模態(tài)組織全景成像打通形態(tài)學與分子檢測的壁壘,深度挖掘組織切片中的空間微觀信息,推動腫瘤免疫、類器官、藥物研發(fā)等方向從簡單分子檢測走向空間維度解析,助力國內生命科學研究產出更全面、更嚴謹?shù)目蒲谐晒?/p>