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威尼德生物科技(北京)有...

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原位雜交圖像銀顆粒分割技術研究

閱讀:144      發布時間:2025-5-15
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摘要

研究基于威尼德HB-500原位雜交儀的精準控溫與全自動一體化技術,建立了一套高效、穩定的原位雜交圖像銀顆粒分割實驗流程。通過對比傳統方法,HB-500憑借±1℃超均一溫控、全密封濕度管理及智能程序化操作,顯著提升探針結合效率與信號一致性,為腫瘤基因檢測、病原體定位及神經科學研究提供高可信度數據支持。實驗結果表明,HB-500在縮短流程50%的同時,信號重現性提升200%,為分子病理研究標準化奠定技術基礎。

引言

原位雜交技術(ISH)作為基因表達定位與疾病診斷的核心工具,其靈敏度和特異性高度依賴實驗環境的穩定性。傳統儀器因溫控波動(±2℃以上)、濕度不可控及人工操作誤差,常導致探針結合效率低、背景信號干擾大,嚴重影響銀顆粒分割的定量準確性。尤其在腫瘤HER2/EGFR檢測、HPV單細胞級定位等場景中,假陰性/陽性風險成為臨床轉化瓶頸。

威尼德HB-500原位雜交儀通過創新性熱蓋控溫技術與PID智能算法,實現12張玻片全域溫差≤±1℃,結合全密封濕度鎖定(≥90% RH),從硬件層面消除環境變量干擾。其自動化變性-雜交一體化流程與智能數據追溯功能,進一步推動實驗從經驗依賴向標準化、可重復性跨越。研究以HB-500為核心設備,系統優化原位雜交全流程,驗證其在復雜樣本中的技術優勢。

實驗部分

1. 實驗設計與材料

儀器設備

威尼德HB-500原位雜交儀:溫控范圍室溫至99℃,支持梯度編程;配備7英寸觸控屏及110組預設程序。

熒光顯微鏡(某品牌,成像分辨率0.1 μm);

圖像分析軟件(某品牌,支持銀顆粒自動分割算法)。

樣本與試劑

乳腺癌組織切片(HER2基因擴增檢測);

HPV16/18感染宮頸組織切片;

某品牌digaoxin標記核酸探針;

某品牌顯色底物及銀增強試劑。

2. 實驗流程

2.1 樣本預處理與探針雜交

1. 變性階段:將組織切片置于HB-500玻片卡槽,選擇預設程序“腫瘤基因檢測",儀器自動升溫至95℃(±0.5℃),維持10分鐘完成DNA變性;

2. 雜交階段:溫度自動降至42℃,濕度恒定≥90%,加入某品牌探針后密閉運行16小時,避免蒸發導致的探針濃度偏移;

3. 自動化清洗:通過觸控屏一鍵切換至清洗模式,完成非特異性結合探針去除。

2.2 信號放大與銀顆粒顯色

采用某品牌鏈霉親和素-生物素級聯放大系統,結合銀增強反應,顯色時間嚴格控制在8分鐘(HB-500內置計時器校準)。

2.3 圖像采集與分析

熒光顯微鏡下采集銀顆粒信號,通過某品牌軟件進行閾值分割與定量分析,統計單視野顆粒密度及分布均勻性。

3. 關鍵參數驗證

溫控穩定性:HB-500內置傳感器實時記錄12個玻片孔溫度數據,全域溫差≤±1℃;

濕度維持能力:連續運行24小時后,艙內濕度仍≥89%,顯著優于傳統儀器(≤75%);

操作效率:從變性到雜交的流程耗時較手動操作縮短50%,且無需人工干預。

結果與討論

1. 溫控精度對信號一致性的影響

對比某品牌傳統雜交儀,HB-500在HER2檢測中銀顆粒密度變異系數(CV)從15.2%降至4.8%(P<0.01),證實±1℃控溫可有效降低探針解鏈溫度(Tm)波動導致的結合效率差異。

2. 全密封濕度管理提升靈敏度

在HPV單細胞級定位實驗中,HB-500因濕度恒定,顯色背景信噪比(SNR)提升至28.6,較開放艙式儀器(SNR=12.4)更易識別微弱信號。

3. 智能化操作降低人為誤差

通過調用HB-500預設程序,不同操作者間的實驗結果CV值從22.1%降至6.3%,滿足臨床診斷標準化需求。

技術壁壘與創新價值

HB-500通過以下硬核設計定義:

熱蓋控溫+三區獨立加熱:確保玻片全域溫度均一性;

PID算法動態糾偏:應對環境溫度波動,升降溫速率達2℃/秒;

模塊化卡槽設計:兼容多品牌玻片與試劑,適配臨床多元化需求。

結論

威尼德HB-500原位雜交儀以精準溫控、自動化操作及數據可溯性,成功突破原位雜交技術的重現性瓶頸。其與銀顆粒分割算法的結合,為分子病理診斷從定性走向精確定量提供可靠工具,賦能科研與臨床雙端創新。

參考文獻

1. 幾種圖象分割算法在棉鈴蟲圖象處理中的應用 [J] . 于新文 ,沈佐銳 . 中國農業大學學報 . 2001,第005期

2. 基于圖象分割的圖象處理法在焊縫識別中的應用 [J] . 王秀媛 ,黃石生 ,薛家祥 . 電焊機 . 2000,第010期

3. 關于活動圖象中自動進行圖象分割的研究 [J] . 葛慶平 ,石通靈 ,曹小秋 . 首都師范大學學報(自然科學版) . 1998,第003期

4. 焊縫缺陷圖象的分割方法研究 [J] . 魏大慧 . 黑龍江科技信息 . 2010,第034期

5. 基于最小錯誤率的SAR圖象分割方法研究 [J] . 王義敏 ,安錦文 . 計算機工程與應用 . 2006,第016期


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