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Gli autori ringraziano il sostegno fornito dalla Fondazione della Scuola di Medicina Tradizionale Cinese dell'Università di Chengdu. Gli autori ringraziano il sostegno ottenuto dal finanziamento MPRC2022034. Questo finanziamento è utilizzato per sviluppare un metodo di imaging dinamico 3D per i batteri intestinali nella Decozione Erchen nel trattamento di topi obesi semplici. Gli autori riconoscono la piattaforma di ricerca fornita dall'Istituto Innovativo di Medicina e Farmacia Cinese dell'Università di Chengdu di Medicina Tradizionale Cinese e dall'Istituto di Studi Interdisciplinari.

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	<li>Dariolli R, Nir R, Mushlam T, Souza GR, Farmer SR, Batista ML. Optimized scaffold-free human 3D adipose tissue organoid culture for obesity and disease modeling. SLAS Discovery. 2025;31:100218.</li>
	<li>Menduti G, Boido M. Recent advances in high-content imaging and analysis in iPSC-based modelling of neurodegenerative diseases. Int J Mol Sci. 2023;24(19).</li>
	<li>Park JC, Mook-Jung I. Toward brain organoid-based precision medicine in neurodegenerative diseases. Organoid. 2022;2.</li>
	<li>Geyer M, Schreyer D, Gaul LM, Pfeffer S, Pilarsky C, Queiroz K. A microfluidic-based PDAC organoid system reveals the impact of hypoxia in response to treatment. Cell Death Discovery. 2023;9:20.</li>
	<li>Huang CJ, Shieh PC, Yang JS, et al. Pterostilbene suppressed cell viability, induced apoptosis and autophagy of cisplatin-resistant gastric cancer cells. Anticancer Res. 2025;45(2):511-523.</li>
	<li>Wang G, Li Y, Sun T, et al. BMSC affinity peptide-functionalized &#946;-tricalcium phosphate scaffolds promoting repair of osteonecrosis of the femoral head. J Orthop Surg Res. 2019;14(1):204.</li>
	<li>Uzoechi SC, Collins BE, Badeaux CJ, et al. Effects of amyloid beta (a&#946;) oligomers on blood&#8211;brain barrier using a 3D microfluidic vasculature-on-a-chip model. Appl Sci. 2024;14(9). doi:10.3390/app14093917</li>
	<li>Pereira JD, DuBreuil DM, Devlin AC, et al. Human sensorimotor organoids derived from healthy and amyotrophic lateral sclerosis stem cells form neuromuscular junctions. Nat Commun. 2021;12(1):4744.</li>
	<li>Cromwell EF, Leung M, Hammer M, Thai A, Rajendra R, Sirenko O. Disease modeling with 3D cell-based assays using a novel flowchip system and high-content imaging. SLAS Technol. 2021;26(3):237-248.</li>
	<li>Tab&#281;cka-&#321;onczy&#324;ska A, Sk&#243;ra B, Szlachcikowska D, et al. Impact of Hericium erinaceus and Ganoderma lucidum metabolites on AhR activation in neuronal HT-22 cells. Pharmacol Rep. 2025;77(6):1557-1572.</li>
	<li>Tang J, Chen R, Wang L, et al. Melatonin attenuates thrombin-induced inflammation in BV2 cells and then protects HT22 cells from apoptosis. Inflammation. 2020;43(5):1959-1970.</li>
	<li>Zhang W, Sun H, Zhao W, Li J, Meng H. Suppression of JNK pathway protects neurons from oxidative injury via attenuating parthanatos in glutamate-treated HT22 neurons. Sci Rep. 2024;14(1):25793.</li>
	<li>Thoudam T, Chanda D, Lee JY, et al. Enhanced Ca2+-channeling complex formation at the ER-mitochondria interface underlies the pathogenesis of alcohol-associated liver disease. Nat Commun. 2023;14(1):1703.</li>
	<li>Huang Z, Zhang Q, Wang Y, et al. Inhibition of caspase-3-mediated GSDME-derived pyroptosis aids in noncancerous tissue protection of squamous cell carcinoma patients during cisplatin-based chemotherapy. Am J Cancer Res. 2020;10(12):4287-4307.</li>
	<li>Andreyev AY, Yang H, Doulias PT, et al. Metabolic bypass rescues aberrant S-nitrosylation-induced TCA cycle inhibition and synapse loss in Alzheimer&#8217;s disease human neurons. Adv Sci. 2024;11(12):2306469.</li>
	<li>Backstr&#246;m A, Kugel L, Gnann C, et al. A sample preparation protocol for high throughput immunofluorescence of suspension cells on an adherent surface. J Histochem Cytochem. 2020;68(7):473-489.</li>
	<li>Hongxing Tang et al. Protective effects of hinokitiol on neuronal ferroptosis by activating the Keap1/Nrf2/HO-1 pathway in traumatic brain injury. J Neurotrauma. 2024;41(5-6):734-750.</li>
	<li>Teerawonganan P, Hasriadi, Dasuni Wasana PW, et al. Synthesis, cytotoxicity, and mechanistic evaluation of tetrahydrocurcumin-amino acid conjugates as LAT1-targeting anticancer agents in C6 glioma cells. Int J Mol Sci. 2024;25(20):11266.</li>
	<li>Shihan MH, Novo SG, Le Marchand SJ, Wang Y, Duncan MK. A simple method for quantitating confocal fluorescent images. Biochem Biophys Rep. 2021;25:100916.</li>
	<li>Gomez-Dopazo G, Nieves RJA, Rivera RLA, et al. Cellulose acetate microwell plates for high-throughput colorimetric assays. RSC Adv. 2024;14(22):15319-15327.</li>
	<li>DuBreuil DM, Chiang BM, Zhu K, et al. A high-content platform for physiological profiling and unbiased classification of individual neurons. Cell Rep Methods. 2021;1(1).</li>
	<li>Ronzetti M, Simeonov A. A comprehensive update on the application of high-throughput fluorescence imaging for novel drug discovery. Expert Opin Drug Discovery. 2025;20(6):785-797.</li>
	<li>Jiang X, Li M, Wang Y, et al. 1,2,4,5-tetrazine-tethered probes for fluorogenically imaging superoxide in live cells with ultrahigh specificity. Nat Commun. 2023;14(1):1401.</li>
	<li>Yu Y, Chen J, Zhang X, et al. Identification of anti-inflammatory compounds from zhongjing formulae by knowledge mining and high-content screening in a zebrafish model of inflammatory bowel diseases. Chin Med. 2021;16(1):42.</li>
</ol>

Tutti gli autori dichiarano l'assenza di conflitti di interessi. Durante la traduzione del manoscritto, Zhipu AI è stato utilizzato esclusivamente per la traduzione e non per la generazione di dati di ricerca, risultati sperimentali o contenuti accademici principali. Gli autori si assumono piena responsabilità per il contenuto del manoscritto.

Utilizzando il metodo di doppia colorazione con PI e Hoechst per determinare la vitalità cellulare, ad esempio, lo strumento ad alta capacità può calcolare rapidamente e in modo ad alto rendimento la vitalità cellulare all'interno dello stesso lotto mediante moduli algoritmici integrati. Questo metodo presenta diversi vantaggi, tra cui basso volume del campione, costo ridotto, minimo danno cellulare, debole sbiancamento della fluorescenza, resistenza allo spegnimento e capacità di acquisire immagini multiple. Inoltre, il...

Il sistema di imaging ad alto contenuto rappresenta uno strumento fondamentale nella ricerca scientifica moderna, consentendo l'acquisizione di immagini ad alta velocità e la valutazione multiparametrica di cellule danneggiate o indenni1,2,3. Svolge un ruolo insostituibile in diverse discipline. Nel campo delle scienze della vita, aiuta i ricercatori ad esplorare il mondo microscopico di cellule e tessuti4,5. Ad esempio, la rilevazione precisa di molecole e strutture marcate con fluorocromi permette una visualizzazione chiara delle strutture fini cellulari e dei cambiamenti dinamici6. Nella ricerca in neuroscienze, consente l'acquisizione tridimensionale di neuroni, facilitando l'analisi delle complesse connessioni e dei meccanismi di trasduzione del segnale nelle reti neuronali, fornendo indizi cruciali per comprendere le funzioni cerebrali e la patogenesi delle malattie neurologiche7,8,9.
Nonostante i significativi vantaggi della tecnologia del sistema di imaging ad alto contenuto, permangono diversi problemi legati al suo processo di acquisizione delle immagini. Nella fase di preparazione del campione, esiste un elevato grado di soggettività. Nella preparazione dei campioni biologici, processi come la manipolazione cellulare e la colorazione mancano di standard appropriati. Per quanto riguarda i parametri di imaging, si osservano differenze notevoli nei tempi di esposizione e nella scelta delle piastre multiwell tra laboratori e modelli di microscopi ad alto contenuto. Nella fase di elaborazione dei dati, manca una standardizzazione, dal riduzione del rumore e regolazione del contrasto delle immagini grezze all'identificazione dei parametri e determinazione delle caratteristiche d'interesse. Questi problemi portano direttamente a bias nei risultati dell'imaging microscopico, causando una crisi di riproducibilità.

<table><tbody><tr><td>Tubo da centrifuga da 1,5 mL</td><td>Labigic Technology Co., Ltd.</td><td>MCT-001-150</td><td></td></tr><tr><td>Punte per pipetta da 1000 &amp;micro;L</td><td>Labigic Technology Co., Ltd.</td><td>35423003E</td><td></td></tr><tr><td>Tubo da centrifuga da 15 mL</td><td>Labigic Technology Co., Ltd.</td><td>CT-002-15A</td><td></td></tr><tr><td>Punte per pipetta da 2,5 &amp;micro;L</td><td>Qingdao Haier Biomedical Co., Ltd.</td><td>B10T</td><td></td></tr><tr><td>Punte per pipetta da 200 &amp;micro;L</td><td>Labigic Technology Co., Ltd.</td><td>T-001-200</td><td></td></tr><tr><td>Tubo da centrifuga da 50 mL</td><td>Labigic Technology Co., Ltd.</td><td>CT-002-50A</td><td></td></tr><tr><td>Piastra per coltura cellulare a 96 pozzetti</td><td>Corning Incorporated</td><td>3599</td><td></td></tr><tr><td>Pipetta monocanale regolabile, 0,1&amp;ndash;2,5 &amp;mu;L</td><td>Eppendorf SE</td><td>3120000216</td><td></td></tr><tr><td>Pipetta monocanale regolabile, 100&amp;ndash;1000 &amp;mu;L</td><td>Eppendorf SE</td><td>3120000267</td><td></td></tr><tr><td>Pipetta monocanale regolabile, 20&amp;ndash;200 &amp;mu;L</td><td>Eppendorf SE</td><td>3120000259</td><td></td></tr><tr><td>Pipetta monocanale regolabile, 2&amp;ndash;20 &amp;mu;L</td><td>Eppendorf SE</td><td>3120000232</td><td></td></tr><tr><td>&lt;a name=&quot;RANGE!A13">Piatto per coltura cellulare&lt;/a&gt;</td><td>Corning Incorporated</td><td>430167</td><td></td></tr><tr><td>Flaconi criogenici</td><td>Labigic Technology Co., Ltd.</td><td>BS-20-ST</td><td></td></tr><tr><td>Dimetilsolfossido (DMSO)</td><td>Beijing Solarbio Science &amp;amp; Technology Co., Ltd.</td><td>D8371</td><td></td></tr><tr><td>Mezzo Dulbecco modificato di Eagle (DMEM)</td><td>Life Technologies Limited</td><td>11966-025</td><td>In questo studio, il DMEM completo è stato preparato utilizzando il 10% di FBS, l'1% di soluzione di penicillina-streptomicina e l'89% di DMEM.</td></tr><tr><td>Incubatore CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; ESCO CelCulture</td><td>Esco Micro Pte. Ltd.</td><td>CCL-170B-8</td><td></td></tr><tr><td>Serum fetale bovino (FBS, Superfine)</td><td>Procell Life Science &amp;amp; Technology Co.,Ltd.</td><td>164210-50</td><td></td></tr><tr><td>Coloranti fluorescenti Hoechst 33342</td><td>Beijing Solarbio Science &amp;amp; Technology Co., Ltd.</td><td>B8040</td><td></td></tr><tr><td>Cellule HT22</td><td>Procell Life Science &amp;amp; Technology Co.,Ltd.</td><td>CL-0697</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>National Institutes of Health</td><td></td><td>ImageJ è uno dei software di elaborazione delle immagini utilizzati nel manoscritto.</td></tr><tr><td>Sistema di imaging ad alto contenuto confocale ImageXpress Micro</td><td>Molecular Devices, LLC</td><td>ImageXpress Micro Confocal</td><td>Nel manoscritto, utilizzare "Sistema di imaging ad alto contenuto" come sostituto del nome dello strumento.</td></tr><tr><td>Centrifuga refrigerata a bassa velocità</td><td>Hunan Xiangyi Laboratory Instrument Development Co., Ltd.</td><td>L530R</td><td></td></tr><tr><td>Software di acquisizione e analisi delle immagini ad alto contenuto MetaXpress</td><td>Molecular Devices, LLC</td><td></td><td>Il software è un componente abbinato al sistema di imaging ad alto contenuto confocale ImageXpress&amp;reg; Micro. Nel manoscritto, "Il software fornito con lo strumento" si riferisce a questo software.</td></tr><tr><td>Cappa a flusso laminare verticale OptiMair</td><td>Esco Micro Pte. Ltd.</td><td>ACB-4E1</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M</td><td>Pechiney Plastic Packaging Inc.</td><td>PM996</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>&amp;nbsp;Shanghai Yuchun biology science and technology co., ltd&amp;nbsp;</td><td>YC-5013</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di penicillina-streptomicina</td><td>Procell Life Science &amp;amp; Technology Co.,Ltd.</td><td>PB180120</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di ioduro di propidio (PI)</td><td>Beijing Solarbio Science &amp;amp; Technology Co., Ltd.</td><td>C0080</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione di tripsina-EDTA</td><td>BasalMedia Technology Co.,Ltd.</td><td>S310KJ</td><td></td></tr></tbody></table>

flusso di lavoro standardizzato per l'imaging ad alto contenuto e l'elaborazione dei dati

Standardized Workflow for High-Content Imaging and Data Processing

Per affrontare le sfide legate alla bassa riproducibilità causata dalle variazioni operative nell'imaging della ricerca scientifica e alla complessità dell'analisi di un elevato numero di campioni mediante metodi convenzionali, presentiamo un protocollo per la colorazione delle cellule HT22 con PI e Hoechst 33342, seguito da imaging e analisi dei dati utilizzando il sistema di imaging ad alto contenuto (High-Content Imaging System). Questo flusso di lavoro mira a stabilire parametri robusti per le impostazioni di imaging e standard rigorosi di controllo qualità. Il protocollo illustra le impostazioni di imaging dello strumento e il flusso operativo per tre diversi metodi di elaborazione delle immagini forniti dallo strumento: Multi-Wavelength Cell Scoring (Multi), Live-Dead (Live) e Custom Module Editor (CME). I metodi di elaborazione delle immagini vengono confrontati e validati rispetto al metodo tradizionale, ImageJ, al fine di verificarne l'efficacia. Lo studio sintetizza infine un flusso di lavoro per l'utilizzo del sistema di imaging ad alto contenuto per determinare la vitalità cellulare mediante il metodo di doppia colorazione con PI e Hoechst. Standardizzando l'intero processo di imaging e di elaborazione dei dati, lo studio migliora in modo significativo la riproducibilità e l'affidabilità dell'imaging nella ricerca scientifica, fornendo così un solido supporto metodologico per il confronto dei dati tra laboratori e contribuendo al progresso della ricerca scientifica.

Impatto della preparazione standardizzata sulla qualità dell'immagine
I parametri della piastra sono stati configurati per garantire che lo strumento potesse individuare in modo affidabile il livello dell'immagine cellulare. Campioni preparati come un singolo strato di cellule con una confluenza moderata hanno facilitato il messa a fuoco dell'immagine a diverse ingrandimenti dell'obiettivo e migliorato il riconoscimento delle immagini e l'analisi quantitativa. Una preparazione...

In questo studio, presentiamo un protocollo per l'acquisizione standardizzata di immagini ad alto contenuto e l'elaborazione dei dati di cellule marcate con ioduro di propidio (PI) e Hoechst 33342, al fine di eseguire analisi riproducibili della vitalità cellulare mediante flussi di lavoro automatizzati per l'acquisizione e l'analisi delle immagini.

Flusso di lavoro standardizzato per l'imaging ad alto contenuto e l'elaborazione dei dati

Per affrontare le problematiche relative alla scarsa riproducibilità dovuta alle variazioni operative nell'imaging della ricerca scientifica e la complessità dell'analisi di un ampio ...

standardized-workflow-for-high-content-imaging-and-data-processing

Research

JoVE Journal

Biology

Un alto contenuto di metodo di screening per l'identificazione di nuovi recettori transmembrana competenti segnalazione è descritto. Questo metodo è suscettibile di larga scala di automazione e consente previsioni...

Un alto contenuto di flusso di lavoro di imaging per studiare GRB2 Centri di segnalazione di espressione clonazione

Presentato è un flusso di lavoro flessibile, l'informatica che consente l'analisi di immagini basata multiplex di cellule fluorescente. Il flusso di lavoro quantifica marcatori nucleari e citoplasmatici e calcola marcatore traslocazione tra questi compartimenti. Le procedure sono previste per la perturbazione di cellule utilizzando siRNA e metodologia affidabile per il rilevamento marcatore mediante immunofluorescenza indiretta in formati da 96 pozzetti.

Flusso di lavoro per High-contenuti, Quantificazione singola cella di fluorescenti Marcatori da Universal Microscopio dati, supportati da Open Source Software

Studiando il microambiente tumorale può identificare biomarcatori prognostici o predittivi della risposta clinica all'immunoterapia. Presentato qui, è un metodo innovativo basato su in situ di fluorescenza multispectral imaging per analizzare e contare automaticamente varie sottopopolazioni di CD8+ T cellule. Questa tecnica riproducibile ed affidabile è adatta per analisi di grande gruppo.

Multiplexed immunofluorescenza analisi e quantificazione di Intratumoral PD-1+ + Tim-3 CD8+ T cellule

Qui descriviamo un protocollo per la segmentazione automatica dei tessuti fluorescente contrassegnati su diapositive utilizzando un sistema di analisi ad alto contenuto di widefield (WHCAS). Questo protocollo ha vaste applicazioni in qualsiasi campo che coinvolge la quantificazione di marcatori fluorescenti in tessuti biologici, tra cui le scienze biologiche, ingegneria medica e scienze della salute.

Scansione automatizzata Slide e segmentazione nei tessuti fluorescente-identificati utilizzando un sistema di analisi di Widefield ad alto contenuto

Le mappe crio-EM ad alta risoluzione delle macromolecole possono essere ottenute anche utilizzando microscopi TEM da 200 kV. Questo protocollo mostra le best practice per l'impostazione di allineamenti ottici accurati, schemi di acquisizione dati e selezione di aree di imaging che sono tutti essenziali per la raccolta di set di dati ad alta risoluzione utilizzando un TEM da 200 kV.

Raccolta di routine di set di dati crio-EM ad alta risoluzione utilizzando un microscopio elettronico a trasmissione da 200 KV

Questo protocollo descrive un flusso di lavoro ad alto rendimento per la segmentazione guidata dall'intelligenza artificiale delle regioni di interesse confermate dalla patologia da immagini di sezioni di tessuto sottile macchiate per l'arricchimento di popolazioni cellulari risolte in istologia utilizzando la microdissezione laser. Questa strategia include un nuovo algoritmo che consente il trasferimento di demarcazioni che denotano popolazioni cellulari di interesse direttamente ai microscopi...

Microdissezione laser industrializzata guidata dall'intelligenza artificiale per l'analisi proteomica microscalata del microambiente tumorale

La combinazione di IBEX (iterative bleaching-extends-multiplexity) e di un saggio commerciale di marcatura dei nucleotidi (Click-iT EdU) consente il rilevamento e la categorizzazione dei tipi di cellule in divisione in processi altamente dinamici in sezioni fisse di tessuto murino congelato. Inoltre, una nuova pipeline di elaborazione delle immagini open source fornisce l'acquisizione e l'analisi delle immagini ad alto rendimento.

Flusso di lavoro di imaging e analisi ad alto rendimento per la valutazione dei fenotipi delle cellule cutanee e degli stati di proliferazione nei campioni di tessuto

Questo articolo descrive i metodi passo dopo passo per automatizzare la quantificazione dei nuclei basata su immagini utilizzando un programma eseguibile open source convalidato in una gamma di densità cellulari. Questo programma fornisce un'alternativa che affronta le barriere relative ai costi, all'accessibilità per gli utenti con competenze tecnologiche limitate e alla convalida specifica dell'applicazione che può limitare l'utilità delle tecnologie esistenti.

Utilizzo delle librerie di visione artificiale per semplificare la quantificazione dei nuclei

L'implementazione di una tecnica di fotoirradiazione versatile e a basso costo con il metodo IBEX manuale consente un imaging ottimale del tessuto umano con una significativa autofluorescenza nativa. Questo protocollo descrive in dettaglio come ottenere immagini multiplexate di vetrini interi da campioni clinici archiviati utilizzando un microscopio invertito, reagenti ampiamente disponibili e software open source per l'allineamento e l'elaborazione delle immagini.

Il flusso di lavoro ottimizzato per lo sbiancamento iterativo estende l'imaging multiplex di campioni clinici altamente autofluorescenti

Lo sbiancamento iterativo spettrale estende la multiplexità (IBEX) si basa sulla tecnica IBEX di base aggiungendo il blocco dell'eparina per ridurre al minimo il legame non specifico e sfruttando il rilevamento spettrale con la miscelazione computazionale per sopprimere l'autofluorescenza. Questo approccio accelera l'acquisizione delle immagini riducendo al contempo le fonti di fondo, consentendo solide analisi proteomiche spaziali multi-round e ad alto parametro.

Imaging ad alto plex con microscopia confocale spettrale per ridurre al minimo la fluorescenza tissutale non specifica

Viene descritto il flusso di lavoro della citomorfologia digitale automatizzata del sangue periferico e del midollo osseo. Dopo la preparazione e la colorazione standardizzate dello smear, uno scanner cattura immagini dei campioni. Il software basato sull'IA individua, registra e classifica preliminarmente le cellule nucleate, seguito da una revisione degli esperti. L'attenzione è rivolta alle critiche errate classificazioni cellulari con potenziale di diagnosi errate.

Flusso di lavoro per la citomorfologia digitale automatizzata del sangue periferico e del midollo osseo, tenendo conto delle critiche errate di classificazioni cellulari

Chengdu University of Traditional Chinese Medicine.  Here, we present a protocol for standardized high-content imaging and data processing of propidium iodide (PI)/Hoechst 33342-stained cells to perform reproducible cell viability analysis using automated image acquisition and analysis workflows.

Flusso di lavoro standardizzato per l'imaging ad alto contenuto e l'elaborazione dei dati

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