时间推移显微镜可发育过程的可视化。图像采集过程中的增长或样品的漂移减小到准确跟踪和开发过程中测量细胞运动的能力。我们描述了使用开源的图像处理软件,以纠正随着时间的推移三维样品漂移。
的四维(4D)的共聚焦数据集的产生;由3D图像序列的一段时间内;提供了一个极好的方法来捕捉参与发育过程的细胞行为。跟踪并按照细胞运动的能力是由发生是由于图像采集过程中的漂移的样品,或在一些情况下,生长的样品的运动的限制。跟踪细胞集受漂移和/或生长将把这些运动到细胞位置的任何分析。这可能会导致在样品内的静态结构的表观运动。因此,之前小区的跟踪,任何样品漂移应予以纠正。使用ImageJ的2,3开源斐济分布1及注册成立LOCI工具4,我们制定了正确的3D漂移插件的共聚焦数据集删除错误的样运动。该协议有效地补偿了样品翻译或改建焦宝sition通过利用相位相关注册的每个时间点的一个四维数据集焦,同时保持可视化和测量细胞运动在延长的时间推移实验的能力。
共焦成像被广泛应用于细胞和发育生物学跟随细胞运动和变化的形态。拍摄的一系列光学切片在不同的焦平面允许生成一个三维(3D)模型的样品上,然后可以通过创建时间推移一系列的三维数据集被扩展成四个维度(4D)的。 4D数据集的产生使细胞运动和行为的详细的测量。在长期的延时实验是很常见的观察样品的运动。这可以通过在硬件控制阶段和焦点位置轻微的不准确引起的。而在另一些情况下,漂移是诱导样品安装介质内的样品生长或弹性运动的结果。方法存在补偿或限制这些运动包括改善硬件聚焦系统和安装介质的刚性增加。然而,这些方法不能在许多情况下应用,由于摄像s等最多需要提供适当的条件下对样品维持和生长。开源软件解决方案确实存在运动的二维校正随着时间的推移,通过使用STACKREG和TurboReg(http://bigwww.epfl.ch/thevenaz/stackreg/)5插件在ImageJ的或斐济,但这些都不能被应用到4D数据集。
为了校正样品的漂移,我们已经开发了一个插件(正确的3D漂移)利用开源的图像处理平台,斐济1。我们的插件能够执行相位相关配准修正的发生是由于在三维时间推移实验样品的漂移而导致的运动。相位相关6是计算效率的方法来确定图像之间的转换。这里所描述的插件,利用由Preibisch 等 7开发了相位相关的库。在多通道的实验中,该插件利用一个信道到determiNE所需的校正。这种校正,然后应用到产生的4D数据集的登记任何额外的通道。
在斑马鱼的模型系统,可以进行延时成像一段许多小时,甚至数天8。用于安装在斑马鱼的常用方法是嵌入麻醉活胚胎在低熔点琼脂糖(0.8-1.5%),限制其运动9-11。而移动被限制在样品的生长仍然发生,导致换档位置的视场范围内的单元格。为了遵循这个胚胎内细胞的运动,有必要首先纠正为整个样本的移动。这个协议是与斑马鱼标本研制,并已用于图像体节发育12而是可以应用到任何4D共聚焦数据集。
我们使用后处理软件来纠正从延长的时间推移显微镜实验得出的数据集的样本漂移的能力受到许多因素的限制。辨别漂移对样品的迁徙运动能力依赖于所使用的细胞标记。无论是否广泛的样本中明示或图像采集过程中不涉及迁徙事件细胞标记为漂移校正的最佳来源。该插件使用单个信道来注册的时间点之间的移动,然后应用这一注册到所有收集到的图像的信道。因此,可能有利的是使用两种荧光?…
The authors have nothing to disclose.
我们要感谢盖比马丁斯和EMBO2010 3D发展成像的研讨会,这项工作开始,所有的贡献者斐济和ImageJ的项目的组织者。