文献速递 | 肿瘤药物反应检测平台以ECHO荧光显微镜为成像辅助研究

2020年，我国新发癌症达457万，而因癌症死亡的人数超过300万，因此更有效、更合理的癌症治疗方案开发逐渐被人重视。在之前的癌症治疗中，对可用药物的反应检测，如肿瘤缩小，通常需要几周到几个月的时间，无法代表肿瘤的动态敏感性。新近开发的植入式微型装置(IMD)，用于将微量化疗剂局部输送到活肿瘤的狭窄区域；随后可以取出组织并进行分析，以评估药物反应。这种方法有可能快速筛选多种药物，但需要手术切除组织，并且仅在切除组织时的单个时间点评估药物反应。本文研究者开发了一个新的检测平台——“肿瘤实验室”植入式微型设备(LIT-IMD)平台，可直接用于对活肿瘤内的细胞死亡药物反应进行成像，无需切除或处理。

LIT-IMD是将微型成像探针、植入式微型设备、活细胞检测技术结合在一起，将其插入活肿瘤中，IMD将多个药物微剂量输送到空间离散的位置，同时，它局部释放微量的荧光细胞死亡检测剂（碘化丙锭PI，PI结合双链DNA，但只能进入已经破坏细胞膜的细胞；因此，它在失去膜完整性的晚期凋亡和坏死细胞中积累），扩散到暴露于药物的组织中，并在细胞死亡部位积累。集成的小型化荧光成像探针对每个区域成像，以评估药物诱导的细胞死亡。

研发者使用LIT-IMD对鼠肿瘤模型8小时多种药物的反应进行评估，目前评估细胞死亡的金标准方法是荧光成像和荧光组织化学(IHC)分析，研究者将肿瘤成像与金标准荧光显微镜和组织病理学进行对比，使用Echo Revolve荧光显微镜进行标准成像，LIT-IMD成像结果明显与Echo Revolve荧光显微镜图片存在相关性。

(b)将来自活肿瘤组织(第一列)中的M-2CFM成像的荧光信号与相应的Echo Revolve荧光显微镜(第二列)和免疫组织化学(IHC)(第三列)进行比较，在组织切片和处理后成像。在荧光和IHC图像上，方框表示与活体肿瘤中由M-2CFM探针成像的组织区域相对应的大约400 × 300 µm的感兴趣区域。在IHC图像上，“X”表示药物释放的位置；“V”表示活的肿瘤组织。经过训练的图像分类器能够从染色的IHC图像中定量确定非存活指数(非存活除以存活肿瘤)，然后将其与实验荧光图像相关联。

该平台是第一个完全集成的平台，可用于原位评估多种化疗反应。Echo Revolve荧光显微镜在该成像平台研制过程中通过良好的成像效果和参数帮助研发者确定平台拍摄效果和仪器性能，帮助其优化和完善平台。

Revolve正倒置一体显微镜

Revolve显微镜展现了其非凡的灵活性，可以轻松地实现正置和倒置显微镜转换，创新性地把正倒置显微镜合二为一，开启了显微镜Hybrid时代。

☑   视网膜屏显示技术：比拟目镜人眼观察效果。

☑   全视野观察： 更清晰，更方便。

☑   多通道荧光：多达4个EPI荧光通道，无须暗室，就可以轻松快速地完成多色荧光显微分析。

☑   自动化操作：通过iPad Pro点触操控相机及荧光通道之间的切换，实现了完全自动化操作。

☑   App应用软件：基于IOS的Echo App是与Apple团队合作研发的专业显微镜软件。

☑   精湛的工艺尽显高端品质：实现非凡的性能。