ヒト胚性幹細胞のコロニーの成長のビデオバイオインフォマティクス解析
Summary
ビデオバイオインフォマティクスは、自動処理、分析、理解、および顕微鏡ビデオから抽出した生物学的な時空間データのデータマイニングです。この記事の目的は、ビデオバイオインフォマティクスの手法を用いて、ヒト胚性幹細胞のコロニーの成長を測定するための方法を示すことです。
Abstract
ビデオデータは複雑であり、多くの画像、ビデオ素材からマイニング情報で構成されているため、コンピュータソフトウェアの助けなしに行うことは困難です。ビデオバイオインフォマティクスは、デートマイニングと分析を実行するコンピュータソフトウェアを使用してビデオ画像からの時空間データを抽出するための強力な定量的なアプローチです。この記事では、我々には、ビデオ画像のためのカメラを搭載したニコンBioStation CTインキュベーターで収集したタイムラプスビデオを分析することにより、ヒト胚性幹細胞（ヒトES細胞）の成長を定量化するためのビデオバイオインフォマティクスの手法を紹介する。我々の実験では、マトリゲルにアタッチされていたヒトES細胞のコロニーは、BioStation CTで48時間撮影されました。これらのコロニーの成長率を決定するために、レシピは、ユーザーがビデオ画像からのデータの様々なタイプを抽出することができるCL -クワントソフトウェアを使用して開発されました。正確にコロニーの成長を評価するために、3つのレシピを作成しました。植民地と背景、正確にビデオシーケンス全体にコロニーを定義する2番目の拡張像、およびサードへの最初のセグメント化された画像は、時間をかけて植民地でピクセル数を測定した。 3つのレシピが48時間にわたって個々のヒトES細胞のコロニーの成長率を分析するBioStation CTで収集した映像データを順番に実行されました。 CL -クワントレシピの真実性を確認するには、同じデータをAdobe Photoshopソフトウェアを使用して手動で分析した。データは、CL -クワントのレシピを用いて得られたし、Photoshopを比較したところ、結果はCL -クワントレシピが真実であったことを示す、実質的に同一であった。ここで説明する方法は、ヒトES細胞やコロニーに成長する他の細胞の増殖率を測定するために任意のビデオデータに適用することができる。さらに、他のビデオバイオインフォマティクスのレシピは、マイグレーション、アポトーシス、および細胞接着などの他の細胞プロセスのための将来的に開発することができます。
Protocol
Discussion
ビデオバイオインフォマティクスのツールは、急速にビデオ画像からデータを抽出するために強力です。ヒトES細胞のコロニーの成長を定量化するための我々のプロトコルは、生物学的問題にビデオバイオインフォマティクスのあるアプリケーションを示しています。この方法は定量的であり、個々のヒトES細胞のコロニーからのデータを明らかにする興味深い機能を備えています。ビデオバ…
Acknowledgements
この方法の開発は、カリフォルニア州のたばこ関連疾患の研究プログラム、再生医療のためのカリフォルニア工科大学、およびUCR（でビデオバイオインフォマティクスに関するNSF IGERT助成金（＃0903667）からの資金調達によって可能となったhttp://www.cris.ucr .edu / IGERT / index.phpを ）。サブリナリンが大学院課から博士論文のフェローシップでサポートされている、ショーンFortenoはNIH MARCフェローシップでサポートされており、Shruthiサティは大学院課のフェローシップでサポートされています。我々は数字を準備する彼女の助けのためのアンナTrtchounianに感謝しています。我々はまた、CL -クワントソフトウェアを使用する方法を私達に教えるためにサムAlworthとネッドJastrombに感謝。
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| mTeSR1 Human Embryonic Stem Cell Maintenance Medium | Stem Cell Technologies | 05850 | or any suitable medium for hESC culture. | |
| BD Matrigel | BD Bioscience | 356234 | or other suitable substrate. | |
| DMEM/F12 Basal Medium | Invitrogen | 11330-032 | ||
| Phosphate Buffered Saline without Ca2+ and Mg2+ | ||||
| Accutase Enzyme Cell Detachment Medium | eBioscience | 00-4555-56 | or other suitable detachment enzyme. | |
| 3mm Glass beads | Fisher Scientific | 11-312A | optional. | |
| 12-well Tissue Culture Plates | BD Falcon | 353043 | or any other plate format. | |
| Nikon BioStation CT/IM | or other incubator/microscope suitable for collecting video data. | |||
| CL-Quant software (Nikon) and/or Photoshop (Adobe). |
