Protocolo de análisis de reloj para análisis de imagen: Plugins de ImageJ
Summary
Este artículo describe dos nuevos plugins de ImageJ para el análisis de imágenes 'Clock Scan'. Estos plugins amplían la funcionalidad del programa visual basic 6 original y, lo que es más importante, ponen el programa a disposición de una gran comunidad de investigación al agruparla con el paquete de software de análisis de imágenes gratuito ImageJ.
Abstract
El protocolo de exploración de reloj para el análisis de imagen es una herramienta eficaz para cuantificar la intensidad media de píxel dentro, en el borde y fuera (de fondo) de una región de interés convexa en forma convexa cerrada o segmentada, que conduce a la generación de un píxel radial integral integral, Perfil de intensidad. Este protocolo se desarrolló originalmente en 2006, como un guión visual básico 6, pero como tal, tenía una distribución limitada. Para abordar este problema y unir esfuerzos recientes similares de otros, hemos convertido el código original del protocolo de análisis de reloj en dos complementos basados en Java compatibles con programas de análisis de imágenes patrocinados por NIH como ImageJ o ImageJ de Fiji. Además, estos complementos tienen varias funciones nuevas, ampliando aún más el rango de capacidades del protocolo original, como el análisis de múltiples regiones de interés y pilas de imágenes. Esta última característica del programa es especialmente útil en aplicaciones en las que es importante determinar los cambios relacionadosA tiempo y lugar. Por lo tanto, el análisis de la sincronización del reloj de las pilas de imágenes biológicas puede aplicarse potencialmente a la difusión de Na + o Ca ++ dentro de una sola célula, así como al análisis de la propagación de la actividad ( por ejemplo , ondas Ca ++ ) en poblaciones de sináptica -conexiones conectadas o unidas a uniones de separación. Aquí, describimos estos nuevos plugins de exploración de reloj y mostrar algunos ejemplos de sus aplicaciones en el análisis de imágenes.
Introduction
El objetivo de este trabajo es presentar un protocolo Clock Scan que esté libre de plataforma y que esté libremente disponible para cualquier investigador interesado en este tipo de análisis de imagen. El protocolo Clock Scan se desarrolló originalmente en 2006 1 , con el objetivo de mejorar los métodos existentes de cuantificación de la intensidad de píxeles dentro de las regiones de interés convexas (ROI), un método que tiene una mejor capacidad de integración y una mejor resolución espacial. Durante la adquisición, el protocolo recoge secuencialmente múltiples perfiles radiales de intensidad de píxeles, escaneados desde el centro ROI hasta su borde, oa una distancia predeterminada fuera del ROI con el fin de medir la intensidad del píxel "de fondo". El protocolo escala estos perfiles según el radio de la célula, medido en la dirección de la exploración. Por lo tanto, la distancia desde el centro hasta el borde de ROI de cada exploración radial individual es siempre el 100% de la escala X. Por último, el programa promedia estosAl en un perfil integral radial de intensidad de píxeles. Debido a la escala, el perfil de intensidad de píxel medio, producido por el protocolo "Clock Scan", no depende del tamaño del ROI ni, dentro de límites razonables, de la forma de ROI. Este método permite la comparación directa o, si es necesario, el promedio o la sustracción de perfiles de diferentes ROI. El protocolo también permite la corrección de los perfiles integrales de intensidad de píxel, de cualquier objeto para el ruido de fondo, mediante una simple sustracción de la intensidad media de píxeles situados fuera del objeto. Aunque sólo ha sido probado en muestras biológicas, nuestro protocolo proporciona una valiosa adición a otras herramientas de análisis de imágenes existentes utilizadas en estudios de imágenes de procesos físicos o químicos que están dispuestos alrededor de un punto de origen (como la difusión de sustancias desde una fuente puntual ) 1 .
Sin embargo, la principal limitación del método de análisis de imagen original era que el protocolo era devEloped como un Visual Basic 6 (VB6) (código, y por lo tanto, era dependiente de la plataforma y difícil de distribuir (que requieren VB6). Para abordar este problema y unirse a esfuerzos recientes similares por otros investigadores 2 , convertimos el VB6 Clock Scan Código de programa en dos complementos basados en Java, compatibles con los programas de análisis de imágenes open-source y independiente de plataforma patrocinados por NIH, ImageJ 3 y Fiji ImageJ 4. Además, estos plugins tienen ahora varias funciones nuevas que expanden la capacidad Del protocolo original para procesar múltiples ROIs y pilas de imagen.Muchas aplicaciones de análisis de imágenes no son fáciles de usar, con respecto a la realización de análisis estadístico de objetos múltiples, y por lo tanto, a menudo sólo los datos representativos se muestran.Con el complemento de Clock Clock ScanJim, Es posible facilitar el análisis de objetos múltiples simultáneamente.Una evaluación estadística robusta de los datos de microscopía,Con respecto a la distribución de la intensidad de señal en células / objetos individuales, ahora es posible con esta extensión de complemento. Aquí describimos los plugins de la exploración de reloj y mostramos ejemplos de sus aplicaciones en el análisis de imágenes.
Protocol
Representative Results
Discussion
Clock Scan Protocol: El protocolo Clock Scan es una herramienta rápida y sencilla de análisis de imágenes. Las ventajas de este protocolo, en comparación con los enfoques comunes existentes de análisis de imágenes (tales como exploraciones de intensidad de píxeles lineal o cálculo de la intensidad media de píxel del ROI), se han descrito en detalle en publicaciones anteriores 1 , 9 . En pocas palabras, este protocolo permite la generaci…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Damos las gracias a la Dra. Tanja Maritzen y al Dr. Fabian Feutlinske (Instituto Leibniz de Farmacología Molecular, Berlín, Alemania) por compartir con nosotros su versión del complemento Fuji ImageJ Clock Scan e inspirarnos para desarrollar esta versión del programa. También estamos agradecidos al Dr. Fritz Melchers (Departamento de Desarrollo de Linfocitos, Instituto Max Planck por Biología de Infecciones) por su amable permiso para usar las imágenes de la base de datos de su departamento con el propósito de probar y mejorar el complemento. Apoyo: Centro de Neurociencias Translacionales; Beca 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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