Luminex ImageStreamX Mk II
Визуализирующий проточный цитометр, совмещающий статистическую мощь цитометрии с получением многоканальных флуоресцентных изображений каждой клетки. До 6 лазеров (375, 405, 488, 561, 592, 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 6: 375, 405, 488, 561, 592, 642 нм |
| Детектор | TDI CCD-камера |
| Объективы | 20x, 40x, 60x |
| Размещение | Настольный, крупногабаритный, виброизоляция необходима |
| 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 даёт 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. Результат — высокая 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 достаточно для визуализации субклеточных структур: 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 инженерное решение для получения качественных изображений 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, — одновременная морфологическая и функциональная характеристика.
Морфометрический анализ в IDEAS
IDEAS (Image Data Exploration and Analysis Software) выполняет 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. 1-4 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. Оператор количественно оценивает морфологию, пространственное расположение маркеров, клеточные взаимодействия и субклеточные структуры.
Может ли ImageStreamX заменить конфокальный микроскоп?
Нет. Конфокальный микроскоп даёт 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.