La Plataforma de Bioimatge és un servei cientificotècnic integrat completament dins d’un entorn d’alta biocontenció (NBS3). Aquesta singularitat situa a l’IRTA-CReSA entre els pocs al món que ofereixen serveis de bioimatge avançada directament en un entorn preparat per treballar amb patògens d’alt risc, i per tant, es poden abordar preguntes científiques que serien inviables en altres contextos.
La Unitat d’Alta Biocontenció de l’IRTA-CReSA forma part del node RLASB, la Infraestructura Científica i Tècnica Singular (ICTS) d’alta biocontenció de l’Estat espanyol. Les ICTS són instal·lacions estratègiques i úniques que proporcionen serveis científics d’alt nivell i que garanteixen estàndards màxims de seguretat, qualitat i accessibilitat per a la comunitat investigadora.
Gràcies a aquesta integració dins una ICTS, la Plataforma de Bioimatge de l’IRTA-CReSA és única a Espanya. Ofereix tecnologia d’imatge avançada en un entorn NSB3 i fa possible la realització d’estudis complexos amb presència d’agents infecciosos amb total seguretat i rigor normatiu.
Els membres que conformen la Plataforma de Bioimatge ofereixen assistència en el disseny experimental, l’adquisició i l’anàlisi de dades, així com formació integral i suport tècnic per garantir un ús òptim de les nostres instal·lacions i equipament. En definitiva, es garanteix un servei integral que cobreix totes les fases de la recerca basada en bioimatge i s’ofereix acompanyament continuat per assegurar resultats sòlids i transferibles.
El nostre equipament avançat permet treballar tant amb mostres vives com amb mostres fixades o criopreservades, mantenint sempre les condicions òptimes de seguretat i integritat dins de les instal·lacions NSB3.
El confocal Stellaris 8 és un microscopi invertit que permet treballar de manera òptima amb cèl·lula viva gràcies a la cabina incubadora que en garanteix les condicions fisiològiques durant sessions d’adquisició prolongades. Està equipat amb un làser blanc que cobreix un rang de 440–790 nm i amb tres detectors HyD S en mode photon counting, que proporcionen una sensibilitat excel·lent i permeten quantificar el temps de vida mitjana de la fluorescència mitjançant el mòdul TauSense.
Aquest mateix sistema incorpora el mòdul Digital LightSheet (DLS), que amplia substancialment les seves capacitats i permet treballar amb mostres més voluminoses, tant vives com fixades i clarificades, per aconseguir una penetració superior dins del teixit. El DLS possibilita una adquisició d’alta velocitat minimitzant alhora el photodamage, fet que el converteix en una plataforma ideal per a experiments dinàmics i per a la generació de mapes tridimensionals amb una millor preservació de la mostra.
L’IncuCyte SX5 és un sistema d’adquisició automatitzada integrat dins d’un incubador, que permet monitoritzar processos cel·lulars de manera contínua i no invasiva al llarg del temps. Gràcies a aquesta arquitectura, és possible estudiar dinàmiques biològiques en condicions estrictament controlades, sense interrompre l’estabilitat de cultiu.
Està equipat amb mòduls de fluorescència verd, taronja i NIR, i incorpora eines d’anàlisi avançades, incloent-hi mòduls de segmentació basats en intel·ligència artificial. Aquestes eines permeten quantificar proliferació, moviment cel·lular, morfologia, interaccions i respostes a infeccions amb alta precisió i reproductibilitat.
A l’IRTA-CReSA, el sistema està plenament integrat dins l’entorn NSB3, permetent la visualització en temps real de mostres infectades o amb patògens d’alt risc. Aquesta singularitat obre la porta a estudis d’infecció dinàmica impossibles de dur a terme en condicions convencionals, sempre amb la seguretat i el compliment normatiu.
Per donar resposta a la necessitat de processament de les mostres sense que aquestes hagin de sortir de l’entorn NSB3, la Plataforma de Bioimatge disposa d’un Criòtom Leica CM3050 que permet seccionar mostres incloses en OCT preservant al màxim la antigenicitat del teixit. Aquesta eina és especialment valuosa per treballar amb mostres infeccioses que no poden abandonar les instal·lacions NSB3, permetent obtenir seccions d’alta qualitat per a immunofluorescència i altres aplicacions.
La plataforma disposa d’una estació de treball d’altes prestacions dissenyada per analitzar de manera eficient els volums massius de dades generats pels sistemes de microscòpia confocal, Digital LightSheet i IncuCyte. Aquesta workstation integra un processador Intel Xeon W72495X de 24 nuclis i 48 fils, una GPU NVIDIA RTX A6000 amb 48 GB de memòria GDDR6, i 256 GB de RAM DDR5 ECC, que proporciona la potència necessària per a reconstruccions 3D complexes, quantificació avançada i processos intensius de segmentació basada en IA.
Pel que fa al programari, l’estació està equipada amb Imaris 10.1, un programari especialitzat en visualització i anàlisi de dades 3D i 4D, a més d’un ampli conjunt d’eines open source com Fiji/ImageJ, QuPath, Matlab i altres solucions especialitzades per a la quantificació, anàlisi morfològica i segmentació multicanal. Tot plegat constitueix un entorn d’anàlisi complet i optimitzat per donar suport a projectes d’imatge d’alta complexitat.
Addicionalment, la plataforma disposa d’un servidor centralitzat d’emmagatzematge de dades (NAS) de més de 60 TB, connectat mitjançant cablejat d’alta velocitat amb els sistemes de microscòpia per garantir un flux de dades estable i eficient. Aquest servidor és accessible localment des de l’estació de treball d’anàlisi d’imatges, i remotament a través d’un enllaç web segur des de qualsevol lloc del món, fet que permet que els equips investigadors puguin consultar, descarregar o compartir dades de manera àgil i flexible, fins i tot fora de les instal·lacions de l’IRTA-CReSA.
VÍDEO EXPLICATIU DE LA PLATAFORMA
Joan Repullés: joan.repulles@irta.cat
