JP7387720B2 - マルチスペクトルサンプル画像化 - Google Patents
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Description
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年5月3日に出願した米国仮特許出願第62/666,697号の優先権を主張するものである。
(1)肺癌サンプル
表1においてリストされている試薬を使用して肺癌サンプルが調製された。TSAビオチン(Akoya Biosciences、カリフォルニア州メンローパーク)が、パンサイトケラチンを染色するために使用され(表1参照)、ストレプトアビジン、Alexa Fluor(商標)750結合体(ThermoFisher Scientific、マサチューセッツ州ウォルサム)との最終的なインキュベーションが、室温で1時間、1:200希釈において実行された。
M=S*A [1]
S+*M=S+*S*A=(S+*S)*A=I*A=A [2a]
を得るために、式[1]の両辺にそれを左乗算することができる。
A=S+*M [2b]
である。
Ax=S+ x*M [3]
サンプル自家蛍光画像に基づいて細胞カウントを調査するために、肺癌サンプルの2つの連続切片が調整された。一方の切片は、いかなる色素沈着もなしに調製された未染色のネガティブコントロールであった。他方の切片は、表6にリストされた試薬を使用してマルチプレックスパネルを用いて染色され、室温で1時間の1:25希釈におけるOpal Polaris 780 Anti-Dig(Akoya Biosciences、マサチューセッツ州ウォルサム)を用いた最終的なインキュベーションが続けられた。すべての他のインキュベーション時間は、前の例のインキュベーション時間と同じであった。サンプル画像は、前の例で説明したのと同じシステムを使用して取得された。
202 光源
204 ダイクロイックミラー
206 光学フィルタ、フィルタ
206a 励起フィルタ
206b 発光フィルタ
208 対物レンズ、レンズ
210 ステージ
212 検出器
214 コントローラ
216 処理デバイス
218 ディスプレイインターフェースまたはデバイス、インターフェース
250 サンプル
252 スライド
Claims (41)
- N個のサンプル画像を取得するために、1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子を含む生物学的サンプルを照明光に曝露し、前記サンプルからの発光を測定するステップであって、各サンプル画像が、前記照明光の波長バンドと前記発光の1つまたは複数の波長バンドとの異なる組合せに対応し、前記発光の前記1つまたは複数の波長バンドが波長範囲を定義し、N>1である、ステップと、
前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子を含む前記サンプルのバックグラウンド画像を取得するために、前記サンプルをバックグラウンド励起バンドにおける照明光に曝露し、バックグラウンドスペクトルバンドにおける前記サンプルからの発光を測定するステップであって、前記バックグラウンドスペクトルバンドが前記波長範囲内の波長に対応する、ステップと
を含む方法であって、
前記バックグラウンド励起バンドにおける前記照明光に曝露された前記サンプル内の前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の各々について、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長におけるスペクトル発光強度が、前記照明光の前記波長バンドおよび前記バックグラウンド励起バンドの各々における前記サンプルの励起後の前記非内因性スペクトル寄与因子の最大測定スペクトル発光強度の10%以下である、方法。 - 前記バックグラウンド画像から前記サンプルの自家蛍光画像を取得するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バックグラウンド励起バンドにおける前記照明光に曝露された前記サンプル内の1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の各々について、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長における前記スペクトル発光強度が、前記照明光の前記波長バンドおよび前記バックグラウンド励起バンドの各々における前記サンプルの励起後の前記非内因性スペクトル寄与因子の前記最大測定スペクトル発光強度の4%以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記バックグラウンド励起バンドにおける前記照明光に曝露された前記サンプル内の1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の各々について、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長における前記スペクトル発光強度が、前記照明光の前記波長バンドおよび前記バックグラウンド励起バンドの各々における前記サンプルの励起後の前記非内因性スペクトル寄与因子の前記最大測定スペクトル発光強度の2%以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記バックグラウンドスペクトルバンドが、半値全幅(FWHM)スペクトル幅Δλと中心波長λcとを有する波長の分布を含み、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の前記波長が、λc-Δλ/2からλc+Δλ/2までの範囲内の波長に対応する、請求項1に記載の方法。
- N>3である、請求項1に記載の方法。
- N>5である、請求項1に記載の方法。
- 前記サンプルが、M個の非内因性スペクトル寄与因子を含み、M≦Nである、請求項1に記載の方法。
- M>4である、請求項8に記載の方法。
- M>6である、請求項8に記載の方法。
- 前記自家蛍光画像をディスプレイデバイス上に表示するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記サンプル内の複数の場所の各々において、前記サンプルからの自家蛍光発光の量を決定するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記サンプル内の前記複数の場所の各々において、および、前記N個のサンプル画像の1つまたは複数について、
前記複数の場所の各々における前記自家蛍光発光の量と、前記サンプルからの自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルとに基づいて、前記サンプルからの自家蛍光発光を補正するために、サンプル発光強度に対応する値を調整するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。 - 前記自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルが、自家蛍光発光の複数の純粋なスペクトルを含み、前記自家蛍光発光の複数の純粋なスペクトルが、各々、前記複数の場所の異なるサブセットに対応する、請求項13に記載の方法。
- M個のスペクトル寄与因子画像を取得するために、前記複数の場所の各々における前記サンプルからの前記自家蛍光発光の量に基づいて、前記N個のサンプル画像のうちの少なくともいくつかを分解するステップであって、前記M個のスペクトル寄与因子画像の各々が、前記非内因性スペクトル寄与因子の異なる1つからのみの発光に対応する、ステップと、
複数の場所の各々において、前記サンプル内の前記M個の非内因性スペクトル寄与因子の量を決定するステップと
をさらに含む、請求項14に記載の方法。 - 前記サンプルからの自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルに基づいて、前記N個のサンプル画像のうちの前記少なくともいくつかを分解するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルが、自家蛍光発光の複数の純粋なスペクトルを含み、前記自家蛍光発光の複数の純粋なスペクトルが、各々、前記複数の場所の異なるサブセットに対応する、請求項16に記載の方法。
- 前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長における前記サンプル内の各非内因性スペクトル寄与因子のスペクトル発光強度の合計が、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の全蛍光発光強度の10%以下である、請求項9に記載の方法。
- 前記自家蛍光画像から導出された情報に基づいて、前記サンプル画像のうちの1つまたは複数のサンプル画像のピクセルを異なるクラスに分類するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記異なるクラスが、前記サンプル内の異なる細胞タイプに対応する、請求項19に記載の方法。
- 前記M個の非内因性スペクトル寄与因子が、前記サンプル内の異なる化学部分に選択的に結合する1つまたは複数の蛍光種を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の蛍光種が、1つまたは複数の免疫蛍光プローブを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記M個の非内因性スペクトル寄与因子が、1つまたは複数の対比染色を含む、請求項21に記載の方法。
- 処理デバイスによって実行されると、前記処理デバイスに、
サンプルの1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子画像を取得するために、前記サンプルに関する自家蛍光情報を使用して、生物学的サンプルの複数のサンプル画像を分解させ、
前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子画像に基づいて、前記サンプル内の複数の場所における1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の量を決定させ、
前記処理デバイスに接続されたディスプレイデバイス上に、前記非内因性スペクトル寄与因子画像のうちの少なくとも1つを含む出力表示を生成させる
命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体であって、
各サンプル画像が、前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子を含む前記サンプルを照明するために使用される照明光の波長バンドと、前記サンプルからの発光の1つまたは複数の波長バンドとの異なる組合せに対応し、前記発光の1つまたは複数の波長バンドが波長範囲を定義し、
バックグラウンド画像が、バックグラウンド励起バンド内の光による前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子を含む前記サンプルの照明と、バックグラウンドスペクトルバンド内の前記サンプルからの発光の測定とに対応し、
前記バックグラウンド励起バンド内の光で照明された前記サンプル内の前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の各々について、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長におけるスペクトル発光強度が、前記照明光の各波長バンドおよび前記バックグラウンド励起バンドにおける前記サンプルの励起後の前記非内因性スペクトル寄与因子の最大測定スペクトル発光強度の10%以下である、
コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記処理デバイスによって実行されると、前記処理デバイスに前記サンプルのバックグラウンド画像から前記サンプルに関する前記自家蛍光情報を取得させる命令をさらに備える、請求項24に記載の記憶媒体。
- 各非内因性スペクトル寄与因子画像が、前記サンプル内の前記非内因性スペクトル寄与因子のうちの異なる1つからの発光のみに対応する、請求項25に記載の記憶媒体。
- 前記バックグラウンド励起バンド内の光で照明された前記サンプル内の前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の各々について、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長における前記スペクトル発光強度が、前記照明光の各波長バンドおよび前記バックグラウンド励起バンドにおける前記サンプルの励起後の前記非内因性スペクトル寄与因子の前記最大測定スペクトル発光強度の4%以下である、請求項25に記載の記憶媒体。
- 前記バックグラウンド励起バンド内の光で照明された前記サンプル内の前記1つまたは複数の非内因性スペクトル寄与因子の各々について、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長における前記スペクトル発光強度が、前記照明光の各波長バンドおよび前記バックグラウンド励起バンドにおける前記サンプルの励起後の前記非内因性スペクトル寄与因子の前記最大測定スペクトル発光強度の2%以下である、請求項25に記載の記憶媒体。
- 前記サンプルは、M個の非内因性スペクトル寄与因子を含み、M≦Nである、請求項24に記載の記憶媒体。
- M>4である、請求項29に記載の記憶媒体。
- M>6である、請求項29に記載の記憶媒体。
- 前記自家蛍光情報が、前記サンプル内の前記複数の場所の各々における前記サンプルからの自家蛍光発光の量を含む、請求項25に記載の記憶媒体。
- 前記処理デバイスによって実行されると、前記処理デバイスに、前記自家蛍光情報と、前記サンプルからの自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルとを使用して、前記複数のサンプル画像を分解させる命令をさらに備える、請求項32に記載の記憶媒体。
- 前記処理デバイスによって実行されると、前記処理デバイスに、前記バックグラウンド画像から前記自家蛍光の少なくとも1つの純粋なスペクトルを決定させる命令をさらに備える、請求項33に記載の記憶媒体。
- 前記サンプルからの前記自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルが、前記サンプルからの自家蛍光発光の2つ以上の異なる純粋なスペクトルを含み、前記異なる純粋なスペクトルの各々が、複数の空間的位置の異なるサブセットに対応する、請求項33に記載の記憶媒体。
- 前記処理デバイスによって実行されると、前記処理デバイスに、前記複数の場所の各々における前記自家蛍光発光の量と、前記サンプルからの前記自家蛍光発光の少なくとも1つの純粋なスペクトルとに基づいて、前記サンプルからの自家蛍光発光を補正するために、前記サンプル画像の各々におけるサンプル発光強度に対応する値を調整させる命令をさらに備える、請求項33に記載の記憶媒体。
- 前記バックグラウンドスペクトルバンド内の各波長における前記サンプル内の各非内因性スペクトル寄与因子のスペクトル発光強度の合計が、前記バックグラウンドスペクトルバンド内の全蛍光発光強度の10%以下である、請求項24に記載の記憶媒体。
- 前記処理デバイスによって実行されると、前記処理デバイスに、前記自家蛍光情報に基づいて、前記サンプル画像のうちの1つまたは複数のサンプル画像のピクセルを異なるクラスに分類させる命令をさらに備える、請求項24に記載の記憶媒体。
- 前記異なるクラスが、前記サンプル内の異なる細胞タイプに対応する、請求項38に記載の記憶媒体。
- M個の非内因性スペクトル寄与因子が、前記サンプル内の異なる化学部分に選択的に結合する1つまたは複数の蛍光種を含む、請求項27に記載の記憶媒体。
- 前記M個の非内因性スペクトル寄与因子が、1つまたは複数の対比染色を含む、請求項40に記載の記憶媒体。
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