組織樣本蘊(yùn)藏著豐富的空間生物學(xué)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(biāo)記信號(hào)，難以同時(shí)兼顧組織宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)胞形態(tài)、多靶點(diǎn)分子表達(dá)。在腫瘤微環(huán)境解析、類器官評(píng)價(jià)、免疫組學(xué)、新藥臨床前病理研究中，科研人員既要看懂組織整體架構(gòu)，又要解析多種標(biāo)志物的空間分布，單一成像模式已逐漸無法滿足復(fù)雜樣本分析需求。多模態(tài)組織全景成像技術(shù)融合明場(chǎng)、多通道熒光、多重標(biāo)記成像能力，在同一張組織切片上同時(shí)采集形態(tài)學(xué)與多維分子信號(hào)，完整解鎖組織微觀空間信息，為空間生命科學(xué)研究提供強(qiáng)有力的成像工具。
多模態(tài)組織全景成像，核心是將明場(chǎng)成像與多通道熒光成像集成于同一套掃描系統(tǒng)。明場(chǎng)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(jié)構(gòu)、細(xì)胞形態(tài)、壞死區(qū)域、組織邊界等形態(tài)學(xué)信息；熒光模態(tài)可采集 IHC?IF、TSA 多重染色樣本，捕獲多個(gè)蛋白標(biāo)志物的表達(dá)豐度與空間定位。無需反復(fù)制片、多次切片，就能夠?qū)崿F(xiàn)形態(tài)信息與分子信號(hào)的配準(zhǔn)融合，把組織宏觀形態(tài)和微觀分子表型一一對(duì)應(yīng)，解決不同切片之間組織錯(cuò)位、樣本損耗帶來的數(shù)據(jù)偏差問題。
傳統(tǒng)研究中，想要同時(shí)獲取組織形態(tài)與多分子表達(dá)，往往需要連續(xù)多張切片分別染色成像，再手動(dòng)拼接比對(duì)。切片之間存在組織移位、細(xì)胞位置偏移，會(huì)造成空間信息丟失，很難精準(zhǔn)判斷不同細(xì)胞類群的相互位置關(guān)系。而多模態(tài)全景成像對(duì)同一張玻片完成全切片掃描，圖像自動(dòng)配準(zhǔn)對(duì)齊，可直觀觀察免疫細(xì)胞浸潤(rùn)位置、腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)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(dá)的關(guān)聯(lián)，還原真實(shí)的組織微環(huán)境。
在腫瘤研究領(lǐng)域，該技術(shù)極大助力腫瘤微環(huán)境解析。經(jīng)過 TSA 多重?zé)晒馊旧哪[瘤組織，借助多模態(tài)全景成像，能夠同時(shí)識(shí)別腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞，統(tǒng)計(jì)各類細(xì)胞在組織內(nèi)的空間分布、細(xì)胞距離、細(xì)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(jié)合圖像分析算法，實(shí)現(xiàn)高通量定量統(tǒng)計(jì)，把肉眼主觀判讀轉(zhuǎn)化為可重復(fù)的量化數(shù)據(jù)，為腫瘤免疫機(jī)制探索、免疫藥物藥效評(píng)估提供空間維度證據(jù)。
類器官與再生醫(yī)學(xué)研究同樣受益于此。類器官切片同時(shí)需要觀察組織分化形態(tài)，還要檢測(cè)多種分化標(biāo)志物表達(dá)。多模態(tài)全景成像，一張切片即可兼顧組織結(jié)構(gòu)形態(tài)與多分子標(biāo)記信號(hào)，批量評(píng)估類器官分化成熟度、細(xì)胞分層結(jié)構(gòu)，高效篩選培養(yǎng)條件，加快類器官模型構(gòu)建與藥物篩選進(jìn)程。在新藥臨床前毒理評(píng)價(jià)中，可對(duì)動(dòng)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(guān)鍵蛋白表達(dá)變化，全面評(píng)估藥物作用效果與毒性反應(yīng)。
光影細(xì)胞 GScan 組織全景掃描儀實(shí)現(xiàn)明場(chǎng)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(shè)備國(guó)產(chǎn)化落地降低了多模態(tài)全景成像的使用門檻，擺脫對(duì)海外設(shè)備的依賴。
空間生物學(xué)時(shí)代，科研不再只關(guān)注分子表達(dá)量，更看重細(xì)胞所處的空間位置以及細(xì)胞間的相互作用。多模態(tài)組織全景成像打通形態(tài)學(xué)與分子檢測(cè)的壁壘，深度挖掘組織切片中的空間微觀信息，推動(dòng)腫瘤免疫、類器官、藥物研發(fā)等方向從簡(jiǎn)單分子檢測(cè)走向空間維度解析，助力國(guó)內(nèi)生命科學(xué)研究產(chǎn)出更全面、更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲谐晒?/p>
