TIGR组织无酶研磨技术的介绍及其在医学诊断领域的应用
01. TIGR技术简介
TIGR是一种基于反向旋转的机械解离装置，通过预先编程的交替切割和研磨步骤，快速、高效地从固体组织中分离出单个活性细胞，无需使用酶类试剂。这项技术不仅快速，还保留了细胞的生物活性和形态完整性，为后续的诊断和治疗提供了可靠的基础。
02. 临床应用背景
手术期间快速准确的组织病理诊断对临床决策至关重要。目前常用的术中咨询病理学方法耗时、劳动力成本高，并需要受过训练的病理学家的专业知识。TIGR技术的引入，提供了一种快速、无标记的固体组织活检诊断方法，通过评估悬浮的单个细胞的物理表型，实现了对活检样本的快速、无标记分析。
03. TIGR技术的优势
1. 快速分离活性细胞：TIGR能够快速从实体组织中分离出活单个细胞，处理时间少于5分钟。
2. 保持细胞活性和产量：TIGR处理的细胞活性在70-90%，与酶解法相似，且细胞产量与组织类型有关。
3. 无酶处理：TIGR不需要昂贵的酶和特殊存储条件，降低了成本和操作复杂性。
4. 代表性细胞群：TIGR可能更接近实际组织中的细胞群，适合无偏倚的细胞群分析。
5. 保持细胞特性：快速的TIGR处理有助于保持细胞的生化和生物物理特性，减少在其他方法中可能发生的降解。
04. RT-FDC技术的应用
1. 结合TIGR和RT-FDC技术，研究团队能够区分基于图像提取的物理参数的组织细胞亚群，无需先验知识或额外的分子标记。
如图1所示，使用组织研磨机分离小鼠结肠，并通过RT–FDC（实时荧光和可变形细胞测定法）进行分析。
EpCAM和CD45细胞表面标记物染色的细胞散点图。
在EpCAM阳性群体中，可以根据物理参数（例如亮度和细胞大小）的密度可以区分出7个细胞亚群。
2. 这种方法在炎症性肠病诊断中显示出巨大潜力，通过无监督的维度降低和逻辑回归，准确区分了小鼠和人类活检样本中的健康和肿瘤组织。
图2 | 小鼠结肠组织中肿瘤和健康组织细胞的物理表型分析
我们的研究发现，肿瘤组织中的细胞的机械特性与对照样本显著不同，表明我们的方法在检测结直肠癌方面具有潜力。图2a-c中单个小鼠的代表性图表显示，肿瘤中的细胞与其健康对应物相比，细胞大小更大，变形更高。对所有32个样本的分析表明，肿瘤中的细胞具有显著较高的平均细胞大小、变形和面积比，效应大小从中等到强（图2d、e和g）。肿瘤样本还表现出更大的异质性，如图2c中广泛的分布以及细胞大小和面积比的标准偏差显著增加（图2d和g）。
05. 实验结果
研究团队筛选了不同的小鼠组织，并评估了机械解离组织后的细胞产量、存活率以及RT-FDC测量的可行性。他们展示了仅基于图像提取的物理参数就可以区分组织细胞的亚群，增强了传统的流式细胞术。此外，他们还检查了来自小鼠和人类结肠的冷冻和新鲜活检样本，并通过主成分分析（PCA）和机器学习对多维数据进行分析，展示了RT-FDC可以区分健康和癌变组织。
06. 结论
TIGR技术的应用范围广泛，不仅可以用于研究领域的细胞分析，也可以在临床诊断中大显身手。它不仅能够用于术中诊断，还可以用于实时监测疾病的进展和治疗效果，为临床医生提供了更加及时、精准的诊断和治疗方案。我们相信，TIGR组织单细胞悬液快速制备仪将成为未来医学领域的重要工具，为人类健康事业作出更大的贡献。
