Protocolo de varredura do relógio para análise de imagem: plugins ImageJ
Summary
Este artigo descreve dois novos plugins ImageJ para análise de imagem 'Clock Scan'. Esses plugins expandem a funcionalidade do programa original visual 6 básico e, o mais importante, disponibilizam o programa para uma grande comunidade de pesquisa, agrupando-o com o pacote de software de análise de imagem gratuito ImageJ.
Abstract
O protocolo de varredura do relógio para análise de imagem é uma ferramenta eficiente para quantificar a intensidade média de pixels dentro, na borda e fora (fundo) de uma região de interesse convexa fechada ou segmentada, levando à geração de um pixel radial integral integral, Perfil de intensidade. Este protocolo foi originalmente desenvolvido em 2006, como um script básico visual 6, mas, como tal, teve distribuição limitada. Para resolver esse problema e se juntar a esforços recentes semelhantes por parte de outros, convertimos o código original do protocolo de varredura do relógio em dois plugins baseados em Java compatíveis com programas de análise de imagens patrocinados pelo NIH e livremente disponíveis, como ImageJ ou Fiji ImageJ. Além disso, esses plugins possuem várias funções novas, expandindo ainda mais a gama de recursos do protocolo original, como análise de múltiplas regiões de interesse e pilhas de imagens. O último recurso do programa é especialmente útil em aplicativos em que é importante determinar as mudanças relacionadasAo tempo e à localização. Assim, a análise da varredura do relógio de pilhas de imagens biológicas pode potencialmente ser aplicada à disseminação de Na + ou Ca ++ em uma única célula, bem como à análise da atividade de espalhamento ( por exemplo , ondas de Ca ++ ) em populações de forma sináptica – células acopladas ou juntas separadas. Aqui, descrevemos esses novos plugins de verificação de relógio e mostramos alguns exemplos de suas aplicações na análise de imagens.
Introduction
O objetivo deste trabalho é apresentar um protocolo de varredura de relógio que seja livre de plataforma e livremente disponível para qualquer pesquisador interessado neste tipo de análise de imagem. O protocolo Clock Scan foi desenvolvido originalmente em 2006 1 , com o objetivo de melhorar os métodos existentes de quantificação de intensidade de pixels dentro de regiões de interesse convexas (ROI), um método que possui melhor capacidade de integração e resolução espacial melhorada. Durante a aquisição, o protocolo coleciona seqüencialmente vários perfis de intensidade de pixel radial, digitalizados do centro ROI para a sua borda ou a uma distância predeterminada fora do ROI com o objetivo de medir a intensidade do pixel "background". O protocolo dimensiona esses perfis de acordo com o raio da célula, medido na direção da varredura. Assim, a distância do centro para a margem ROI de cada varredura radial individual é sempre 100% da escala X. Finalmente, o programa mede esse indivíduoPerfis em um perfil de intensidade de pixel radial integral. Devido à escala, o perfil médio de intensidade de pixel, produzido pelo protocolo "Clock Scan", não depende nem do tamanho do ROI nem, dentro de limites razoáveis, na forma ROI. Este método permite comparação direta ou, se necessário, média ou subtração de perfis de ROIs diferentes. O protocolo também permite a correção dos perfis integrados de intensidade de pixels, de qualquer objeto para o ruído de fundo, por uma simples subtração da intensidade média dos pixels localizados fora do objeto. Embora apenas tenha sido testado em amostras biológicas, nosso protocolo fornece uma adição valiosa a outras ferramentas de análise de imagem existentes usadas em estudos de imagens de processos físicos ou químicos dispostos em torno de um ponto de origem (como a difusão de substâncias de uma fonte pontual ) 1 .
No entanto, a principal limitação do método de análise de imagem original foi que o protocolo foi dev.Eliminou-se como um Visual Basic 6 (VB6) (código e, portanto, era dependente da plataforma e difícil de distribuir (exigindo VB6). Para resolver este problema e juntar-se a esforços recentes semelhantes de outros investigadores 2 , convertimos o VB6 Clock Scan Codifique o programa em dois plugins baseados em Java, compatíveis com os programas de análise de imagem independentes da plataforma open-source patrocinados pelo NIH e livremente disponíveis, ImageJ 3 e Fiji ImageJ 4. Além disso, esses plugins possuem várias funções novas que expandem a capacidade Do protocolo original para processar vários ROIs e pilhas de imagens. Muitas aplicações de análise de imagem não são fáceis de usar, no que diz respeito à análise estatística de múltiplos objetos e, portanto, muitas vezes apenas dados representativos são mostrados. Com o plugin Multi Clock Scan ImageJ, É possível facilitar a análise de objetos múltiplos simultaneamente. Uma avaliação estatística robusta dos dados de microscopia,No que diz respeito à distribuição da intensidade do sinal em células / objetos únicos, agora é possível com esta extensão de plugin. Aqui, descrevemos os plugins do Clock Scan e mostramos exemplos de suas aplicações na análise de imagens.
Protocol
Representative Results
Discussion
Protocolo de varredura de relógio: o protocolo de varredura de relógio é uma ferramenta rápida e simples de análise de imagem. As vantagens deste protocolo, em comparação com abordagens comuns existentes de análise de imagem (como varreduras de intensidade de pixel linear ou cálculo da intensidade média de pixels do ROI), foram descritas em detalhes nas publicações anteriores 1 , 9 . Resumidamente, este protocolo permite a geração …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos ao Dr. Tanja Maritzen e ao Dr. Fabian Feutlinske (Leibniz Institute of Molecular Pharmacology, Berlim, Alemanha) por compartilhar conosco sua versão do plugin Fuji ImageJ Clock Scan e nos inspirar a desenvolver esta versão do programa. Também estamos gratos ao Dr. Fritz Melchers (Departamento de Desenvolvimento de Linfócitos, Instituto Max Planck para Biologia Infecciosa) por sua amável permissão para usar as imagens do banco de dados de seu departamento com o objetivo de testar e melhorar o plugin. Apoio: Centro de Neurociências Translacionais; Empréstimo NIH: P30-GM110702-03.
Materials
| Computer | Any | compatible with software listed below | |
| ImageJ or Fiji ImageJ | NIH | https://imagej.nih.gov/ij/ or https://fiji.sc/ | bundled with Java 1.8 or higher |
| Clock-scan plugins | freeware | https://sourceforge.net/projects/clockscan/ | Clock_Scan-1.0.1 jar and Multi_Clock_Scan-1.0.1/ jar |
| Origin 9.0 | OriginLab | Northampton, MA, USA | This program was used to generate some graphs of the original Clock Scan data. Any other graphic software can be used to perform this function |
Riferimenti
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