Luminex ImageStreamX Mk II
Визуализирующий проточный цитометр, совмещающий статистическую мощь цитометрии с получением многоканальных флуоресцентных изображений каждой клетки. До 5 лазеров (375, 405, 488, 561, 642 нм), 12 каналов визуализации, объективы 20x/40x/60x. Программное обеспечение IDEAS для анализа морфологии, колокализации и внутриклеточной локализации.
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Визуализирующий (imaging) проточный цитометр |
| Лазеры | До 5: 375, 405, 488, 561, 642 нм |
| Детектор | TDI CCD-камера |
| Объективы | 20x, 40x, 60x |
| Размещение | Настольный, крупногабаритный, рекомендуется виброизоляция |
| Объем данных | 1-50 ГБ на эксперимент |
| Формат данных | .rif, .cif, .daf (собственный), экспорт статистик |
| Разрешение (60x) | ~0,3 мкм/пиксель |
| Скорость анализа | 100-5 000 объектов/сек (зависит от объектива) |
| Каналы визуализации | 12 (флуоресценция + светлое поле + рассеяние) |
| Программное обеспечение | IDEAS (Image Data Exploration and Analysis Software) |
| Морфометрические функции | Колокализация, ядерная транслокация, интернализация, текстурный анализ |
Описание
Назначение
Luminex ImageStreamX Mk II - визуализирующий (imaging) проточный цитометр, созданный компанией Amnis (впоследствии Luminex Corporation, ныне Cytek Biosciences). Прибор получает полноценные многоканальные флуоресцентные изображения каждого проходящего объекта, сохраняя высокую скорость и статистическую репрезентативность проточной цитометрии.
Место в линейке
ImageStreamX Mk II - старшая модель в линейке визуализирующих цитометров Amnis. Младшая модель FlowSight предлагает 1-2 лазера и единственный объектив 20x.
ImageStreamX Mk II оснащается до 5 лазерами и объективами 20x, 40x и 60x, что обеспечивает субклеточное разрешение. Прибор принципиально отличается от классических цитометров, регистрирующих только интегральную интенсивность флуоресценции.
Принцип работы
Клетки в потоке проходят через зону визуализации, где объектив формирует изображение каждого объекта на TDI CCD-камере. Призменная оптика разделяет излучение на 12 спектральных полос (каналов), формируя галерею из 12 изображений для каждой клетки.
Технология Time Delay Integration синхронизирует считывание пикселей со скоростью движения клетки. Это обеспечивает высокую чувствительность и низкий шум даже при коротком времени экспозиции движущихся объектов.
Позиция на рынке
ImageStreamX Mk II остается единственной полноценной платформой визуализирующей цитометрии с субклеточным разрешением. Конкурирующие решения (Thermo Fisher Attune CytPix, BD FACSDiscover S8 CellView) предлагают визуализацию как дополнение, а не как основную функцию.
Обширная база публикаций и сообщество пользователей сформировали методическую базу для задач визуализирующей цитометрии.
Ключевые технологии
Визуализирующая оптика высокого увеличения
Доступны три объектива: 20x (обзорный), 40x (стандартный) и 60x (высокодетализированный). При увеличении 60x разрешение составляет около 0,3 мкм/пиксель.
Такое разрешение позволяет визуализировать субклеточные структуры: ядерные кольца, внутриклеточные гранулы, синаптические контакты, фагоцитированные объекты.
TDI CCD-камера
Вместо точечных детекторов (ФЭУ или APD), применяемых в классических цитометрах, ImageStreamX использует CCD-матрицу с технологией Time Delay Integration. TDI синхронизирует считывание строк матрицы со скоростью движения клетки через поле зрения.
Это ключевое инженерное решение, позволяющее получать качественные изображения движущихся объектов без размытия.
Лазерная система
| Лазер | Длина волны | Основные красители |
|---|---|---|
| УФ | 375 нм | DAPI, Hoechst |
| Фиолетовый | 405 нм | BV421, Pacific Blue |
| Синий | 488 нм | FITC, PE, PerCP |
| Желто-зеленый | 561 нм | PE-тандемы |
| Красный | 642 нм | APC, Cy5, Alexa 700 |
5 лазерных линий покрывают практически весь спектр коммерческих флуорохромов. Каждый лазер активируется независимо для гибкой конфигурации эксперимента.
12 каналов визуализации
Призменная оптика разделяет излучение на 12 спектральных полос. Типичное распределение: каналы 1 и 9 - светлое поле (brightfield), канал 6 или 12 - рассеянный свет (scatter), остальные - флуоресценция.
Для каждой из десятков тысяч клеток формируется галерея из 12 изображений, что обеспечивает одновременную морфологическую и функциональную характеристику.
Морфометрический анализ в IDEAS
IDEAS (Image Data Exploration and Analysis Software) обеспечивает количественный анализ изображений. Доступны: морфометрия (площадь, периметр, текстура), колокализация флуорохромов, ядерная транслокация (Nuclear Translocation Score), интернализация (Internalization Score).
Автоматическая классификация клеток по морфологическим признакам использует машинное обучение. IDEAS поддерживает пакетный анализ и экспорт статистик.
Для кого подходит
- Иммунология - визуализация иммунных синапсов, фагоцитоза, образования конъюгатов клетка-клетка, поляризации маркеров на мембране
- Клеточная биология - анализ внутриклеточной локализации белков, ядерной транслокации транскрипционных факторов (NF-kB, NFAT, STAT)
- Гематология и онкология - детекция циркулирующих опухолевых клеток (CTC) с морфологической верификацией, микроядерный тест
- Инфекционная биология - визуализация внутриклеточных патогенов (малярийный плазмодий в эритроцитах, микобактерии в макрофагах)
- Клеточная терапия - контроль качества CAR-T с визуальной верификацией экспрессии CAR на мембране
- Генотоксикология - автоматизированный микроядерный тест (MN assay) с визуальной верификацией в тысячах клеток
- Core-лаборатории - централизованная платформа для задач, требующих одновременно статистики и визуализации
Особенности эксплуатации
ПО
IDEAS - единая платформа для всех визуализирующих цитометров Amnis/Cytek. Включает построение гистограмм и скаттерограмм, визуализацию галерей изображений, морфометрический анализ и экспорт.
Формат данных - собственный (.rif, .cif, .daf), с возможностью экспорта статистик. IDEAS требует Windows.
Установка
- Форм-фактор: крупногабаритный настольный
- Рекомендуется виброизоляция стола
- Температура: 18-25 C
- Требуется пространство для управляющего компьютера с несколькими мониторами
Обслуживание
Расходные материалы: обжимающая жидкость, калибровочные бисы (SpeedBeads), промывочные растворы. Стоимость обслуживания выше, чем у стандартных анализаторов, из-за сложности оптической системы и TDI-камеры.
Один эксперимент (10 000-100 000 клеток, 12 каналов) может занимать от 1 до 50 ГБ дискового пространства. Необходимы серверные мощности для хранения и обработки данных.
Обучение
Анализ данных в IDEAS требует специализированных навыков: морфометрический анализ, колокализация, маскирование изображений, интерпретация features. Кривая обучения значительно круче, чем для стандартных цитометрических программ.
Рекомендуемый минимум: практический курс от производителя (3-5 дней) и 2-3 месяца самостоятельной работы для уверенного владения.
Ограничения
- Скорость зависит от объектива: 60x - 100-1 000 клеток/сек, 40x - 500-2 000, 20x - 1 000-5 000
- Объемы данных на порядки превышают стандартную цитометрию (до 50 ГБ на эксперимент)
- Работает только с клетками в суспензии, не заменяет конфокальный микроскоп
- Рекомендуется рабочая станция с 64+ ГБ RAM и быстрым SSD
Области применения
Сравнение с аналогами
Attune CytPix - проточный цитометр с функцией визуализации, добавленной к базовой платформе Attune NxT. Получает изображения в светлом поле и одном-двух флуоресцентных каналах. По возможностям визуализации CytPix значительно уступает ImageStreamX: меньше каналов изображений, один объектив, ограниченные морфометрические возможности. CytPix - для задач, где изображение является дополнительным подтверждением, ImageStreamX - для задач, где изображение является основным результатом.
FlowSight - упрощенная версия ImageStreamX из той же линейки Amnis/Luminex. 1-2 лазера, до 12 каналов, только объектив 20x. Значительно более доступный и компактный прибор. Для задач, не требующих субклеточного разрешения (детекция апоптотических телец, различение дублетов, базовый фагоцитоз), FlowSight может быть достаточным. Для ядерной транслокации и детализированной морфометрии необходим ImageStreamX с объективом 40x или 60x.
BD FACSDiscover S8 - спектральный анализатор BD с технологией CellView Image Technology для визуализации клеток в потоке. BD позиционирует CellView как дополнение к спектральному анализу. По глубине морфометрического анализа S8 уступает ImageStreamX: нет объективов 40x/60x, ограничены морфометрические features. ImageStreamX остается стандартом для задач визуализирующей цитометрии.
Частые вопросы
Чем ImageStreamX Mk II принципиально отличается от обычного проточного цитометра?
Обычный проточный цитометр регистрирует только интегральную интенсивность флуоресценции и рассеяния для каждой клетки. ImageStreamX получает полноценное многоканальное изображение каждой клетки, сохраняя при этом скорость и статистическую мощь потоковой технологии. Это позволяет количественно оценивать морфологию, пространственное расположение маркеров, клеточные взаимодействия и субклеточные структуры.
Может ли ImageStreamX заменить конфокальный микроскоп?
Нет. Конфокальный микроскоп обеспечивает более высокое пространственное разрешение (до 200 нм латерально), возможность Z-стекирования и анализа адгезированных клеток и тканей. ImageStreamX работает только с клетками в суспензии, разрешение ограничено ~0,3 мкм/пиксель. Однако ImageStreamX радикально превосходит микроскоп по пропускной способности (тысячи клеток vs десятки).
Каковы требования к вычислительной инфраструктуре?
Данные ImageStreamX занимают значительные объемы: 10 000 клеток с 12 каналами генерируют файлы от 1 до 5 ГБ. При масштабных экспериментах объемы достигают десятков-сотен ГБ. Рекомендуется рабочая станция с 64+ ГБ RAM, многоядерным процессором и быстрым SSD. Для архивирования необходим сервер или NAS от 10 ТБ.
Дополнительные материалы
Коды для госзакупок
Возможные коды ОКПД2 для закупки данного оборудования по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Выбор кода зависит от назначения и контекста закупки.
Коды КТРУ регулярно обновляются Минфином и зависят от конкретных характеристик закупаемого оборудования (автоматическое/полуавтоматическое, с охлаждением/без и т.д.). Актуальные коды КТРУ доступны только в Единой информационной системе закупок.
Информация о кодах ОКПД2 носит справочный характер. Коды приведены в качестве примера возможных вариантов классификации данного оборудования. Выбор кода, его соответствие нормативно-правовым актам и целесообразность применения определяются заказчиком самостоятельно. ООО «Спин Аналитика» не несёт ответственности за некорректное применение указанных кодов при осуществлении закупочных процедур.