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100%收集效率+AI图像分析:MMI自动化高通量LMD赋能空间组学解决方案
空间组学研究对于理解生物分子的空间组织至关重要,为揭示细胞功能和疾病机制提供了关键见解。为了确保对大型患者队列和低样本起始量(包括单细胞应用)的适用性,建立自动化高通量的样本制备与分离方案尤为关键。而MMI通过将人工智能(AI)与自动化高通量激光显微切割技术(LMD)相集成,并配合质谱分析,可有效满足上述研究需求。 自动化高通量激光显微切割优势: AI驱动的图像分析 自动化高通量单细胞分离 接近100%的收集效率 MMI的高通量自动化LMD解决方案 自动化LMD是一种先进的技术,可对组织、单细胞甚至亚细胞结构进行精准且全自动化的显微切割。MMI的自动化 LMD解决方案将CellCut LMD系统的精度与CellRobot的效率相结合,可在一小时内于96孔板中完成数百个单细胞的切割——大大简化实验流程。 LMD 流程采用专利CapSure技术,确保切割过程温和且无污染。这种创新方法支持对切割细胞进行可视化检查,同时保持细胞完整性。此外,该系统拥有近乎100%的收集效率。 AI驱动的图像分析与LMD的技术融合 将AI与LMD集成:可提升工作流程效率并增加通量。AI能基于预设的表型特征自动检测细胞,标记出用于精准分离的目标。这些选定细胞的坐标(ROI)随后会导入LMD系统,确保为下游分析提供精准无误的切割操作。 兼容成熟AI分析软件:可使用StrataQuest、BIAS或MMI CellDetector等AI成像分析软件对细胞表型进行分析,随后将细胞形态数据导入LMD软件并完成校准。校准时需通过三个参考点与LMD系统中的实时图像匹配,确保成像与切割工作流程的无缝衔接。 全格式数据兼容性保障:支持包括XML或JSON在内的所有数据格式,确保数据处理过程中具备最大化兼容性与灵活性。 为了在MMI CellCut/CellRobot系统内进行精确对齐,最初在整个载玻片图像上确定了三个参考点。重要的是要确保选择样品的独特且可识别的特征,例如特定细胞、解剖结构或组织的几何独特区域作为参考点。将形状导入LMD系统后,必须在实时图像上识别相同的三个参考点。此对齐过程将整个载玻片图像的坐标叠加到LMD系统的坐标上,从而实现形状的准确定位和无缝集成。 96孔板的独特收集技术 MMI自动化激光显微切割系统CellRobot采用特殊设计的96孔板,每孔均配备弹性硅胶膜。将装载在膜载玻片上的组织样本置于该板下方,当MMI激光精准切割目标细胞时,CellPuncher(图中白色孔状物体)自动化下压轻柔拉伸硅胶膜,将切割后的细胞直接收集至对应孔中。 在分离过程中,孔板的硅胶仅与载玻片的膜接触,不直接接触细胞本身,确保每个单细胞的分离均不受污染。 该流程可在板的每孔中重复多次,实现从单个样本中收集数百个单细胞且无细胞重叠。自动化分离完成后,将硅胶板转移至标准96孔板上,此时收集的细胞会位于各孔底部,可直接用于下游应用。 接近100%的收集效率 在空间蛋白质组学中,高收集效率可确保组织区域的可靠转移,这对数据质量而言至关重要,尤其是在自动化工作流程以及样本量有限的情况下。 借助自动LMD系统的CellRobot机械臂与创新的粘性帽技术,可以实现高精准和高效的样本收集 —— 独立研究已证实其收集效率达到 100%(下图)。这一效率水平显著高于基于重力的方法,后者常导致样本损失,在自动化工作流程中尤为明显。 基于重力的激光显微切割系统与 CellCut 系统对 12 个样本的收集效率对比(n=7 )。数据以平均值 ± 标准差表示。xu et al., 2024. multimodal single cell-resolved spatial proteomics reveal pancreatic tumor heterogeneity. nature communication. 案例研究 多模态单细胞分辨空间蛋白质组学揭示胰腺肿瘤异质性 先进成像技术和AI与无失败自动化LMD技术相结合 田瑞军教授及其团队开发了一种强大的新方法,将图像引导的空间蛋白质组学与全自动激光显微切割技术相结合。这种创新方法使研究人员能够直接在组织样本中探究细胞类型异质性。 如上图所示,通过 AI 驱动的深度学习模型识别与单个细胞对应的感兴趣区域(ROI),并将检测到的细胞形态传输至MM自动化LMD系统,利用三个参考点与LMD图像进行实时校准。为确保校准精度,这三个参考点需从全玻片图像中可识别的样本特征中选取。导入细胞形态后,系统会在LMD实时图像中定位这些参考点,以实现细胞形态的精准校准。完成精准校准后,系统可自动切割并收集数百个单细胞。更重要的是,MMI CellCut/CellRobot系统在分离过程中实现了100%的成功率,无任何收集失败案例。这种精度和可靠性确保了数百个完整单细胞可被分离并用于下游液相色谱-质谱(LC-MS)分析。 该研究提供了精简且可扩展的蛋白质组学工作流程,为解析组织内细胞异质性提供了新洞见,并为更精细的空间生物学研究铺平了道路。 文献参见:xu et al., 2024. multimodal single cell-resolved spatial proteomics reveal pancreatic tumor heterogeneity. nature communication. 联系我们 如果您对MMI高通量自动化LMD解决方案感兴趣,欢迎您联系下方产品经理微信进一步咨询或者联系您身边的基因人! 关于基因 基因有限公司成立于1992年,是一家提供生命科学科研仪器、试剂耗材和技术服务的综合服务商。基于“Gene Brightens Every Life • BioTech Connects the World”——“基因燃亮生命 • 生物技术连接世界”的愿景,专注于生命科学领域前沿技术的引进和推广,致力于推动该领域国内科研机构硬件水平及实验方案的革新与升级。同时,公司也一直致力于自主品牌的科研设备的研发与生产,拥有一系列通用性强、互补性高的自主品牌产品。 基因的服务网络遍及全国各地十多个大中城市,拥有包括仪器销售,试剂销售,市场与技术支持,维修,客服,物流等多个部门组成的完整服务体系。 我们希望通过不懈努力,为您的成功铺路搭桥,也为中国的生命科学事业赶超世界先进水平尽一己之力。欲了解更多信息,请访问www.genecompany.cn。