القياس الآلي كبسولة السكاريد الأنواع الفطري وجسم الخلية
Summary
ويصف هذا الأسلوب معالج صورة دفعي الآلي المصممة لقياس إنصاف أقطار الجسم وكبسولة السكاريد. بينما في البداية مصممة لقياسات المرسلة بين كبسولة يمكن أيضا تطبيق معالج الصور الآلي الأخرى الكشف عن التباين على أساس من الكائنات دائرية.
Abstract
والغرض من هذا الأسلوب لتوفير عملية متسقة ودقيقة، ويمكن التحكم فيها لعدد كبير من القياسات كبسولة السكاريد.
أولاً، يتم إنشاء صورة عتبة استناداً إلى قيم الكثافة حساب فريد لكل صورة. ثم، يتم الكشف عن الدوائر استناداً إلى التباين بين الكائن والخلفية باستخدام خوارزمية التحويل هوغ دائرة (CHT) الراسخة. وأخيراً، تتم مطابقة كبسولات الخلية المكتشفة والهيئات وفقا لإحداثيات مركز وحجم دائرة نصف قطرها، ويتم تصدير البيانات إلى المستخدم في جدول بيانات يمكن التحكم فيها.
مزايا هذه التقنية بسيطة ولكنها هامة. أولاً، لأنه يتم تنفيذ هذه العمليات الحسابية خوارزمية بدلاً من إنسان زيادة الدقة والموثوقية. لم يكن هناك أي انخفاض في دقة أو موثوقية بغض النظر عن كم عدد العينات ويتم تحليل. ثانيا، هذا النهج يضع إجراءات تشغيل موحدة محتملة للحقل بين بدلاً من الوضع الراهن حيث يختلف القياس كبسولة من مختبر. ثالثا، نظراً لأن قياسات كبسولة اليدوية بطيئة ورتيبة، يسمح أتمتة القياسات السريعة على عدد كبير من خلايا الخميرة الذي بدوره يسهل تحليل البيانات عالية الإنتاجية وإحصاءات قوية على نحو متزايد.
تأتي القيود الرئيسية لهذا الأسلوب من كيفية وظائف الخوارزمية. أولاً، سوف تولد الخوارزمية الدوائر. بينما بين الخلايا وعلى كبسولات تأخذ على مورفولوجيا دائرية، سيكون من صعوبة في تطبيق هذا الأسلوب للكشف عن كائن غير دائرية. ثانيا، بسبب كيفية الكشف عن الدوائر يمكن الكشف عن الخوارزمية سلاسل تلال تشيتاجونج هائلة الدوائر الزائفة استناداً إلى الحواف الخارجية لعدة دوائر متفاوت المسافات. ومع ذلك، أي الهيئات الخلية محرفة اشتعلت داخل دائرة الزائفة يمكن بسهولة الكشف عن وإزالتها من مجموعات البيانات الناتجة.
المقصود من هذا الأسلوب لقياس كبسولات السكاريد دائرية بين الأنواع استناداً إلى الحبر الهند ميدان مشرق المجهري؛ على الرغم من أنه يمكن أن تطبق على أساس التباين الأخرى قياسات كائن دائري.
Introduction
هو المرسلة بين خميرة المسببة للأمراض العثور على أوبيكويتوسلي من جميع أنحاء العالم التي ترتبط مع الأمراض البشرية أساسا في إيمونوسوبريسيد السكان. وتستأثر المرسلة جيم- أبرزها سببا هاما من مجموع الوفيات السنوية في أفريقيا جنوب الصحراء بسبب الأمراض المعدية1. المظاهر السريرية الرئيسية الإصابة الفطري هو التهاب السحايا والدماغ، الذي يتبع غزو للجهاز العصبي المركزي بالنقل في الضامة المصابة (طريقة حصان طروادة) أو مباشرة من عبور حاجز الدم في الدماغ. جيم-المرسلة وتعرب عن عدة عوامل الفوعة بما في ذلك القدرة على إجراء نسخ متماثل في درجة حرارة جسم الإنسان والنشاط آريس، شكل الميلانين وتشكيل السكاريد كبسولة2. كبسولة السكاريد يتكون من تكرار جلوكورونوكسيلومانان والبوليمرات جلوكورونوكسيلومانانجالاكتان والمهام كحاجز وقائي ضد عوامل الإجهاد البيئي و الاستجابات المناعية المضيف2.
على الرغم من أن حجم الحجم الكبسولة السكاريد الفطري لم يكن دائماً مقترنة بضراوة، هناك أدلة على أنها عامل في نشوء المرض2،3،،من45، 6،7. الحجم الكبسولة يرتبط ب أمراض التهاب السحايا6ويمكن أن تؤثر على بلعم القدرة على التحكم في العدوى بين 5، ويمكن أن يؤدي فقدان الفوعة إذا تغيب8. ومن ثم، قياسات الحجم الكبسولة المشتركة في البحوث الفطري، لكن هناك لا فيلدويدي القياسية لطريقة قياس الكبسولة.
في الوقت الراهن، المرسلة C. السكاريد كبسولة قياس يستند إلى دليل قياسات الصور مجهرية، وتختلف أساليب الشراء الصورة والقياس الدقيق عبر المختبرات9،10، 11. مصدر قلق فوري لهذا الأسلوب هو أن بعض الدراسات تتطلب الحصول على آلاف قياسات الفردية، مما يجعل من الصعب الحفاظ على الدقة والموثوقية. وعلاوة على ذلك، حتى عندما يتم نشر النتائج، هناك غالباً عدم كفاية وصف طريقة القياس. العديد من المنشورات لا تفسر كيف تم الحصول على هذه القياسات، واستخدمت ما هو المستوى البؤري، وكيفية تحديد الحد الأدنى لتحديد الكبسولة، سواء كانوا نصف القطر أو القطر، وما إذا كانت تستخدم في قياس واحد أو بلغ عدة، أو غيرها التفاصيل. بعض المنشورات الدولة الوحيدة على الأسلوب كالبرنامج الذي المستخدم، مثلاً، “أدوبي فوتوشوب CS3 استخدمت لقياس الخلايا”11. وهذا الافتقار إلى التوحيد القياسي، والإبلاغ عن تفاصيل يمكن جعل إمكانية تكرار نتائج صعبة إذا لم يكن من المستحيل. شريحة الاختلافات في البصر البشري، وسطوع الكمبيوتر، إعدادات المجهر، الإضاءة، وعوامل أخرى يمكن أن تختلف ليس فقط بين الأفراد ولكن بين العينات، بينما العمليات الحسابية المستندة إلى نسب لقيم الكثافة بكسل سوف تظل ثابتة و المعمول بها بين العينات. تم إنشاء هذا الأسلوب في سياق توفير تقنية موحدة ودقيقة وسريعة وبسيطة لقياس الأحجام كبسولات لحقل الذي كان هناك لا شيء قبل.
كما ذكر آنفا، الخوارزمية سلاسل تلال تشيتاجونج منذ أمد طويل، وقد كتب بالكشف تلقائياً عن دوائر البرامج النصية قبل. ويحسن هذا الأسلوب في هذين المجالين حيث سيقع مخطوطات أخرى قصيرة. أولاً، مجرد الكشف عن الدوائر لا يكفي، لأنه يجب الكشف عن دائرتين متميزة مع خلايا الفطري بالنسبة لبعضها البعض. هذا الأسلوب يكتشف الهيئات الخلية داخل كبسولات على وجه التحديد، يميز بين الاثنين، ويتولى إجراء العمليات الحسابية فقط على أزواج كبسولة الهيئة ذات الصلة. ثانيا، حتى عند اتباع نفس البروتوكول، والمحققين مختلفة سوف ينتهي مع مختلف الحصول على الصور. السماح بمراقبة كل معلمة خوارزمية المحقق، يمكن تعديل هذه الأداة لتتناسب مع مجموعة واسعة من طرق اكتساب. ليس هناك حاجة لنطاق موحدة، والهدف، والتصفية، وهكذا.
يمكن تطبيق هذا الأسلوب يسهل على أي الحالة التي يحتاج المحقق إلى الكشف عن الدوائر داخل صورة هذا التباين مع خلفيتهم. كل الدوائر أخف وزنا وأكثر قتامة مما يمكن الكشف عن خلفيتهم، عد، وتقاس باستخدام هذا الأسلوب.
Protocol
Representative Results
Discussion
الخطوات الحاسمة لهذا الأسلوب هي إعداد الشريحة الحبر الهند وحيازة صور المجهر. حين تم بنجاح اختبار الخوارزمية مع مجموعة متنوعة من تقنيات الشريحة والصورة هو وصف البروتوكول الموصى بها في هذه المخطوطة. تم الكشف عن الكبسولة السكاريد استناداً إلى استبعاد جزيئات الحبر الهند من المجال الكبسولة ك…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونود أن نعترف بوين أنتوني الشرائح التي استخدمت كمقارنة جنبا بجنب بشرية ثانية فضلا عن نولان سابرينا الشرائح التي استخدمت كثالث البشرية-جنب والثانية مجهر المقارنة.
Materials
| India Ink | Becton, Dickinson and Co. | 261194 | |
| Fisherbrand Superfrost Microscope Slides | Fisher Scientific | 12-550-143 | 25x75x1 |
| Fisherfinest Premium Cover Glass | Fisher Scientific | 12-548-B | 22×22-1 |
| Sally Hansen HardasNails Xtreme Wear Nail Polish | Sally Hansen | N/A | 109 invisible |
| SAB Media | Sigma | S3306 | |
| Cryptotoccus neoformans | ATCC | 208821 | H99 strain |
| Olympus AX70 Microscope | Olympus | AX70TRF | Discontinued ; Bright Field Microscope |
| Qimaging Retiga 1300 | Qimaging | N/A | Discontinued ; Camera Microscope Attachment |
| MATLAB | MathWorks | N/A | Most recent version recommended |
| Python Programming Language | Python | N/A | Version 2 necessary ; 2.7 recommended |
| Microsoft Excel | Microsoft | N/A | Most recent version recommended |
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | Sigma | P3813 |
Riferimenti
- Park, B. J., Wannemuehler, K. A., Marston, B. J., Govender, N., Pappas, P. G., Chiller, T. M. Estimation of the current global burden of cryptococcal meningitis among persons living with HIV/AIDS. AIDS. 23 (4), 525-530 (2009).
- Kwon-Chung, K. J., et al. Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii, the etiologic agents of cryptococcosis. Cold Spring Harb Perspect Med. 4 (7), 019760 (2014).
- Granger, D. L., Perfect, J. R., Durack, D. Virulence of Cryptococcus neoformans. Regulation of capsule synthesis by carbon dioxide. J Clin Invest. 76 (2), 508 (1985).
- Rumbaugh, J., Pool, A., Gainey, L., Forrester, K., Wu, Y. The Role of Cryptococcal Capsule in Pathogenesis of Cryptococcal Meningitis. Neurology. 80 (7), 007 (2013).
- Bojarczuk, A., et al. Cryptococcus neoformans Intracellular Proliferation and Capsule Size Determines Early Macrophage Control of Infection. Sci Rep. 6, (2016).
- Robertson, E. J., et al. Cryptococcus neoformans Ex Vivo Capsule Size Is Associated With Intracranial Pressure and Host Immune Response in HIV-associated Cryptococcal Meningitis. J Infect Dis. 209 (1), 74-82 (2014).
- Araujo, G. d. e. S., et al. Capsules from Pathogenic and Non-Pathogenic Cryptococcus spp. Manifest Significant Differences in Structure and Ability to Protect against Phagocytic Cells. PLoS One. 7 (1), 29561 (2012).
- García-Rivera, J., Chang, Y. C., Kwon-Chung, K. J., Casadevall, A. Cryptococcus neoformans CAP59 (or Cap59p) Is Involved in the Extracellular Trafficking of Capsular Glucuronoxylomannan. Eukaryot Cell. 3 (2), 385-392 (2004).
- Guimarães, A. J., Frases, S., Cordero, R. J. B., Nimrichter, L., Casadevall, A., Nosanchuk, J. D. Cryptococcus neoformans responds to mannitol by increasing capsule size in vitro and in vivo: Mannitol impacts the structure of C. neoformans capsule. Cell Microbiol. 12 (6), 740-753 (2010).
- Zaragoza, O., Fries, B. C., Casadevall, A. Induction of Capsule Growth in Cryptococcus neoformans by Mammalian Serum and CO2. Infect and Immun. 71 (11), 6155-6164 (2003).
- Rossi, S. A., et al. Impact of Resistance to Fluconazole on Virulence and Morphological Aspects of Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii Isolates. Front Microbiol. 7, (2016).
