الرئيسيةعريقبحث

مجهر التصوير الدائري

مجهر التصوير الدائري (ICM) هو مجهر آلي بالكامل وهو عبارة عن (مجهر يستخدم للعينات المصبوغة بمادة فلورية ) الذي يتغلب على حد الدقة الطيفية الذي ينتج عنه تصوير فلوري. تم وصف المبدأ والجهاز الروبوتي من قبل Walter Schubert في عام 1997 [1] ومنذ ذلك الحين تم تطويره بشكل أكبر مع زملائه في مشروع توبونوم (معرفة الأصل ) البشري. [2] [3] [4] [5] تقوم مجهر التصوير الدائري ICM بتشغيل دورات تبيض التفريخ التكراري التي يتم التحكم فيها روبوتياً مع مكتبات مسبار مصحوبة بصبغة معترف بها للهياكل المستهدفة في الموقع (جزيئات حيوية في خلايا ثابتة أو أقسام نسيجية). وينتج عن ذلك نقل عدد كبير عشوائيًا من المعلومات البيولوجية المتميزة بإعادة استخدام نفس قناة الفلورة بعد التبييض لنقل معلومات بيولوجية أخرى باستخدام نفس الصبغة المترافقة مع مسبار محدد آخر ، وبالتالي يتم إنشاء صور مضلعة شبه متقاربة الضوضاء متعددة القنوات مع ثبات فيزيائي ، وهندسي ، وبيوفيزيائي واستنساخه. القوة الناتجة من التمييز الجزيئي التوافيقي (PCMD) لكل نقطة بيانات تُعطى بـ 65،536 ألف ، حيث 65،536 هو عدد مستويات القيم الرمادية (ناتج كاميرا CCD 16 بت) و k هو عدد الجزيئات الحيوية التي تم ترسيمها و / أو النطاقات الفرعية لكل جزيء حيوي (جزيئات حيوية). تم إظهار PCMD (power of combinatorial molecular discrimination)عالية لـ k = 100 ، [3] [5] ويمكن توسيعها مبدئيًا لأعداد أكبر بكثير من k. وعلى النقيض من المجهر الضوئي التقليدي متعدد القنوات ، والمجهري الفلوري (الشكل 1 أ) ، يؤدي ارتفاع PCMDs في ICM إلى استبانة وظيفية ومكانية عالية (الشكل 1 ب). يكشف تحليل ICM المنهجي للأنظمة البيولوجية عن قانون الفصل الفائق الجزيئات الذي يصف مبدأ ترتيب الشبكات الجزيئية الحيوية الكبيرة المنظمة هرمياً في الموقع (toponome). [6] ICM هي التكنولوجيا الأساسية لرسم الخرائط النظامية لرمز الشبكة الكامل البروتين في الأنسجة (مشروع معرفة الأصل الإنسان). [2] تتضمن طريقة ICM الأصلية [1] أي تعديل في خطوة التبييض. وقد تم الإبلاغ عن تعديلات مقابلة لاستعادة الأجسام المضادة [7] وإخماد الصبغة الكيميائية [8] التي تمت مناقشتها مؤخرًا. [9] [10] تمثل أنظمة تصوير Toponomeتوبونوم (TIS) ورسوم الخرائط متعددة العصور - Ligand (MELC) مراحل مختلفة من التطور التكنولوجي ICM. تلقى التصوير الدائري جائزة US ISAC الأفضل في عام 2008 لرمز الرموز الثلاث للبروتينات المنظمة. [11]

Comparison of dimension-unlimited fluorescence imaging cycler microscopy (ICM) and standard three-parameter fluorescence microscopy.

Citations

References

Further reading

  • Abott, A (12 October 2006). "Research highlights". Nature. 443 (7112): 608–609. Bibcode:2006Natur.443..608.. doi:10.1038/443608a.
  • Ademmer; Ebert; Müller-Ostermeyer; Friess; Büchler; Schubert; Malfertheiner (April 1998). "Effector T lymphocyte subsets in human pancreatic cancer: detection of CD8+ CD18+ cells and CD8+ CD103+ cells by multi-epitope imaging". Clinical and Experimental Immunology. 112 (1): 21–26. doi:10.1046/j.1365-2249.1998.00546.x.
  • Barysenka, Andrei; Dress, Andreas W.M.; Schubert, Walter (1 September 2010). "An information theoretic thresholding method for detecting protein colocalizations in stacks of fluorescence images". Journal of Biotechnology. 149 (3): 127–131. doi:10.1016/j.jbiotec.2010.01.009. PMID 20100525.
  • Bedner, Elzbieta; Du, Litong; Traganos, Frank; Darzynkiewicz, Zbigniew (1 January 2001). "Caffeine dissociates complexes between DNA and intercalating dyes: Application for bleaching fluorochrome-stained cells for their subsequent restaining and analysis by laser scanning cytometry". Cytometry. 43 (1): 38–45. doi:10.1002/1097-0320(20010101)43:1<38::AID-CYTO1017>3.0.CO;2-S. PMID 11122483.
  • Berndt, Uta; Philipsen, Lars; Bartsch, Sebastian; Hu, Yuqin; Röcken, Christoph; Bertram, Wiedenmann; Hämmerle, Marcus; Rösch, Thomas; Sturm, Andreas (2010). "Comparative Multi-Epitope-Ligand-Cartography reveals essential immunological alterations in Barrett's metaplasia and esophageal adenocarcinoma". Molecular Cancer. 9 (1): 177. doi:10.1186/1476-4598-9-177. PMID 20604962.
  • Bhattacharya, Sayantan; Mathew, George; Ruban, Ernie; Epstein, David B. A.; Krusche, Andreas; Hillert, Reyk; Schubert, Walter; Khan, Michael (3 December 2010). "Toponome Imaging System: Protein Network Mapping in Normal and Cancerous Colon from the Same Patient Reveals More than Five-Thousand Cancer Specific Protein Clusters and Their Subcellular Annotation by Using a Three Symbol Code". Journal of Proteome Research. 9 (12): 6112–6125. doi:10.1021/pr100157p. PMID 20822185.
  • Bode, Marcus; Irmler, Martin; Friedenberger, Manuela; May, Caroline; Jung, Klaus; Stephan, Christian; Meyer, Helmut E.; Lach, Christiane; Hillert, Reyk (March 2008). "Interlocking transcriptomics, proteomics and toponomics technologies for brain tissue analysis in murine hippocampus". Proteomics. 8 (6): 1170–1178. doi:10.1002/pmic.200700742. PMID 18283665.
  • Bonnekoh, B.; Böckelmann, R.; Pommer, A.J.; Malykh, Y.; Philipsen, L.; Gollnick, H. (2007). "The CD11a Binding Site of Efalizumab in Psoriatic Skin Tissue as Analyzed by Multi-Epitope Ligand Cartography Robot Technology". Skin Pharmacology and Physiology. 20 (2): 96–111. doi:10.1159/000097982. PMID 17167274.
  • Bonnekoh, Bernd; Malykh, Yanina; Böckelmann, Raik; Bartsch, Sebastian; Pommer, Ansgar J.; Gollnick, Harald. (2006). "Profiling lymphocyte subpopulations in peripheral blood under efalizumab treatment of psoriasis by multi epitope ligand cartography (MELC) robot microscopy". Eur J Dermatol. 16 (6): 623–635. doi:10.1684/ejd.2006.0005 (غير نشط 2018-11-28).
  • Bonnekoh, B.; Pommer, A.J.; Böckelmann, R.; Hofmeister, H.; Philipsen, L.; Gollnick, H. (2007). "Topo-Proteomic in situ Analysis of Psoriatic Plaque under Efalizumab Treatment". Skin Pharmacology and Physiology. 20 (5): 237–252. doi:10.1159/000104422. PMID 17587888.
  • Bonnekoh, Bernd; Pommer, Ansgar J.; Böckelmann, Raik; Philipsen, Lars; Hofmeister, Henning; Gollnick, Harald (June 2008). "In-situ-topoproteome analysis of cutaneous lymphomas: Perspectives of assistance for dermatohistologic diagnostics by Multi Epitope Ligand Cartography (MELC)". Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. 6 (12): 1038–51. doi:10.1111/j.1610-0387.2007.06754.x. PMID 18540979.
  • Coste, O.; Brenneis, C.; Linke, B.; Pierre, S.; Maeurer, C.; Becker, W.; Schmidt, H.; Gao, W.; Geisslinger, G. (10 September 2008). "Sphingosine 1-Phosphate Modulates Spinal Nociceptive Processing". Journal of Biological Chemistry. 283 (47): 32442–32451. doi:10.1074/jbc.M806410200. PMID 18805787.
  • Dress, Andreas W. M.; Lokot, T.; Pustyl’nikov, L. D.; Schubert, W. (January 2005). "Poisson Numbers and Poisson Distributions in Subset Surprisology". Annals of Combinatorics. 8 (4): 473–485. doi:10.1007/s00026-004-0234-2.
  • Dress, Andreas; Lokot, Tatjana; Schubert, Walter; Serocka, Peter (3 October 2008). "Two Theorems about Similarity Maps". Annals of Combinatorics. 12 (3): 279–290. doi:10.1007/s00026-008-0351-4.
  • Ebert, Matthias P.A.; Ademmer, Karin; Muller-Ostermeyer, Frauke; Friess, Helmut; Buchler, Markus W.; Schubert, Walter; Malfertheiner, Peter (November 1998). "CD8+CD103+ T cells analogous to intestinal intraepithelial lymphocytes infiltrate the pancreas in chronic pancreatitis". The American Journal of Gastroenterology. 93 (11): 2141–2147. doi:10.1111/j.1572-0241.1998.00610.x. PMID 9820387.
  • Ecker, Rupert C.; Rogojanu, Radu; Streit, Marc; Oesterreicher, Katja; Steiner, Georg E. (March 2006). "An improved method for discrimination of cell populations in tissue sections using microscopy-based multicolor tissue cytometry". Cytometry Part A. 69A (3): 119–123. doi:10.1002/cyto.a.20219. PMID 16479616.
  • Eckhardt, J.; Ostalecki, C.; Kuczera, K.; Schuler, G.; Pommer, A. J.; Lechmann, M. (16 November 2012). "Murine Whole-Organ Immune Cell Populations Revealed by Multi-epitope-Ligand Cartography". Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 61 (2): 125–133. doi:10.1369/0022155412470140. PMID 23160665.
  • Eyerich, Kilian; Böckelmann, Raik; Pommer, Ansgar J.; Foerster, Stefanie; Hofmeister, Henning; Huss-Marp, Johannes; Cavani, Andrea;; Behrendt, Heidrun; Ring, Johannes (15 September 2009). "Comparative in situ topoproteome analysis reveals differences in patch test-induced eczema: cytotoxicity-dominated nickel versus pleiotrope pollen reaction". Experimental Dermatology. 19 (6): 511–517. doi:10.1111/j.1600-0625.2009.00980.x. PMID 19758337. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون ()
  • Gieseler, A (2013). "Cell Membrane Toponomics". "Cell Membrane Toponomics" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 364–366. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_1568.  .
  • Gieseler, A (2013). "Synaptic Proteins". "Synaptic proteins" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 2034–2036. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_632.  .
  • Gieseler, A (2013). "Synaptic Toponome". "Synaptic toponome" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 2036–2038. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_633.  .
  • Haars, Regina; Schneider, Abidat; Bode, Marcus; Schubert, W. (2000). "Secretion and differential localization of the proteolytic cleavage products Abeta40 and Abeta42 of the Alzheimer amyloid precursor protein in human fetal myogenic cells". European Journal of Cell Biology. 79 (6): 400–406. doi:10.1078/0171-9335-00064. PMID 10928455.
  • Herold, Julia; Schubert, Walter; Nattkemper, Tim W. (15 September 2010). "Automated detection and quantification of fluorescently labeled synapses in murine brain tissue sections for high throughput applications". Journal of Biotechnology. 149 (4): 299–309. doi:10.1016/j.jbiotec.2010.03.004. PMID 20230863.
  • Hillert, R (2013). "Combinatorial Molecular Phenotypes (CMPs)". "Combinatorial molecular phenotypes (CMPs)" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 440–441. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_634.  .
  • Hillert, R (2013). "Toponome Analysis". "Toponome analysis" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 2188–2191. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_635.  .
  • Kovacheva, V. N.; Khan, A. M.; Khan, M.; Epstein, D. B. A.; Rajpoot, N. M. (21 November 2013). "DiSWOP: a novel measure for cell-level protein network analysis in localized proteomics image data". Bioinformatics. 30 (3): 420–427. doi:10.1093/bioinformatics/btt676. PMID 24273247.
  • Krusche, A (2013). "TIS Robot". "TIS robot" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 2172–2174. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_636.  .
  • Laffers, Wiebke; Mittag, Anja; Lenz, Dominik; Tárnok, Attila; Gerstner, Andreas O. H. (March 2006). "Iterative restaining as a pivotal tool for n-color immunophenotyping by slide-based cytometry". Cytometry Part A. 69A (3): 127–130. doi:10.1002/cyto.a.20216. PMID 16479595.
  • Mittag, Anja; Lenz, Dominik; Gerstner, Andreas O. H.; Tárnok, Attila (July 2006). "Hyperchromatic cytometry principles for cytomics using slide based cytometry". Cytometry Part A. 69A (7): 691–703. doi:10.1002/cyto.a.20285. PMID 16680709.
  • Murphy, Robert F (October 2006). "Putting proteins on the map". Nature Biotechnology. 24 (10): 1223–1224. doi:10.1038/nbt1006-1223. PMID 17033657.
  • Nattkemper, T.W.; Ritter, H.J.; Schubert, W. (June 2001). "A neural classifier enabling high-throughput topological analysis of lymphocytes in tissue sections". IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine. 5 (2): 138–149. doi:10.1109/4233.924804.
  • Nattkemper, Tim W.; Twellmann, Thorsten; Ritter, Helge; Schubert, Walter (January 2003). "Human vs. machine: evaluation of fluorescence micrographs". Computers in Biology and Medicine. 33 (1): 31–43. doi:10.1016/s0010-4825(02)00060-4. PMID 12485628.
  • Oeltze, S.; Freiler, W.; Hillert, Reyk; Doleisch, Helmut; Preim, Bernhard; Schubert, Walter (December 2011). "Interactive, Graph-based Visual Analysis of High-dimensional, Multi-parameter Fluorescence Microscopy Data in Toponomics". IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 17 (12): 1882–1891. doi:10.1109/TVCG.2011.217. PMID 22034305.
  • Ostalecki, Christian; Konrad, Andreas; Thurau, Elisabeth; Schuler, Gerold; Croner, Roland S.; Pommer, Ansgar J.; Stürzl, Mich ael (August 2013). "Combined multi-gene analysis at the RNA and protein levels in single FFPE tissue sections". Experimental and Molecular Pathology. 95 (1): 1–6. doi:10.1016/j.yexmp.2013.03.008. PMID 23583336.
  • Philipsen, L.; Engels, T.; Schilling, K.; Gurbiel, S.; Fischer, K.-D.; Tedford, K.; Schraven, B.; Gunzer, M.; Reichardt, P. (10 June 2013). "Multimolecular Analysis of Stable Immunological Synapses Reveals Sustained Recruitment and Sequential Assembly of Signaling Clusters". Molecular & Cellular Proteomics. 12 (9): 2551–2567. doi:10.1074/mcp.M112.025205. PMID 23754785.
  • Ruetze, Martin; Gallinat, Stefan; Wenck, Horst; Deppert, Wolfgang; Knott, Anja (2010). "In situ localization of epidermal stem cells using a novel multi epitope ligand cartography approach". Integrative Biology. 2 (5–6): 241–9. doi:10.1039/b926147h. PMID 20535415.
  • Sage, Linda (5 June 2009). "The molecular face of prostate cancer". Journal of Proteome Research. 8 (6): 2616. doi:10.1021/pr9003129. PMID 19385645.
  • Schmid, Eva M.; McMahon, Harvey T. (23 August 2007). "Integrating molecular and network biology to decode endocytosis". Nature. 448 (7156): 883–888. Bibcode:2007Natur.448..883S. doi:10.1038/nature06031. PMID 17713526.
  • Schubert, Walter (2002). "Polymyositis, Topological Proteomics Technology and Paradigm for Cell Invasion Dynamics". Journal of Theoretical Medicine. 4 (1): 75–84. doi:10.1080/10273660290015224.
  • Schubert, W. (2003). Topological Proteomics, Toponomics, MELK-Technology. Adv Biochem Eng Biotechnol. 83. صفحات 189–209. doi:10.1007/3-540-36459-5_8.  . PMID 12934931.
  • Schubert, Walter (April 2006). "Cytomics in characterizing Toponomes: Towards the biological code of the cell". Cytometry Part A. 69A (4): 209–211. doi:10.1002/cyto.a.20203. PMID 16498673.
  • Schubert, Walter (March 2006). "Exploring molecular networks directly in the cell". Cytometry Part A. 69A (3): 109–112. doi:10.1002/cyto.a.20234. PMID 16496422.
  • Schubert, Walter (October 2007). "Breaking the biological code". Cytometry Part A. 71A (10): 771–772. doi:10.1002/cyto.a.20466. PMID 17879221.
  • Schubert, Walter (15 September 2010). "On the origin of cell functions encoded in the toponome". Journal of Biotechnology. 149 (4): 252–259. doi:10.1016/j.jbiotec.2010.03.009. PMID 20362632.
  • Schubert, W (2012). "Toponomanalyse" in Lottspeich, Engels. Bioanalytik (الطبعة 3rd). Spektrum Heidelberg. صفحات 1139–1151.  .
  • Schubert, Walter; Bode, Marcus; Hillert, Reyk; Krusche, Andreas; Friedenberger, Manuela (April 2008). "Toponomics and neurotoponomics: a new way to medical systems biology". Expert Review of Proteomics. 5 (2): 361–369. doi:10.1586/14789450.5.2.361. PMID 18466063.
  • Schubert, Walter; Friedenberger, Manuela; Bode, Marcus; Krusche, Andreas; Hillert, Reyk (November 2008). "Functional architecture of the cell nucleus: Towards comprehensive toponome reference maps of apoptosis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 1783 (11): 2080–2088. doi:10.1016/j.bbamcr.2008.07.019. PMID 18718492.
  • Schubert, W.; Friedenberger, M.; Haars, R.; Bode, M.; Philipsen, L.; Nattkemper, T.; Ritter, H. (2002). "Automatic Recognition of Muscle-Invasive T-Lymphocytes Expressing Dipeptidyl-Peptidase IV (CD26) and Analysis of the Associated Cell Surface Phenotypes". Journal of Theoretical Medicine. 4 (1): 67–74. doi:10.1080/10273660290015189.
  • Schubert, Walter; Gieseler, Anne; Krusche, Andreas; Hillert, Reyk (5 June 2009). "Toponome Mapping in Prostate Cancer: Detection of 2000 Cell Surface Protein Clusters in a Single Tissue Section and Cell Type Specific Annotation by Using a Three Symbol Code". Journal of Proteome Research. 8 (6): 2696–2707. doi:10.1021/pr800944f. PMID 19275201.
  • Schubert, Walter; Gieseler, Anne; Krusche, Andreas; Serocka, Peter; Hillert, Reyk (June 2012). "Next-generation biomarkers based on 100-parameter functional super-resolution microscopy TIS". New Biotechnology. 29 (5): 599–610. doi:10.1016/j.nbt.2011.12.004. PMID 22209707.
  • Schubert, W (2013). "Toponomics". "Toponomics" in Dubitzky, Wolkenhauer, Cho, Yokota. Encyclopedia of Systems Biology. Springer New York. صفحات 2191–2212. doi:10.1007/978-1-4419-9863-7_631.  .
  • Schubert, Walter (January 2014). "Systematic, spatial imaging of large multimolecular assemblies and the emerging principles of supramolecular order in biological systems". Journal of Molecular Recognition. 27 (1): 3–18. doi:10.1002/jmr.2326. PMID 24375580.
  • Schubert, W.; de Wit, N.C.J.; Walden, P. (2013). "Systems Biology of Cancer" in Pelengaris, Khan. Molecular biology of cancer: a bridge from bench to bedside (الطبعة 2nd). Wiley-Blackwell New York. صفحات 554–584.  .

موسوعات ذات صلة :