Видео биоинформатики является автоматизированной обработки, анализа, понимания и анализа данных биологических пространственно-временных данных, извлеченных из микроскопических видео. Целью данной статьи является демонстрация метода измерения человеческих эмбриональных стволовых клеток, роста колоний методом видео биоинформатики.
Abstract
Поскольку видеоданные сложны и состоят из многих изображений, добыча информации из видео материала, трудно обойтись без помощи компьютерных программ. Видео биоинформатики является мощным количественный подход для извлечения пространственно-временных данных из видео изображения с помощью компьютерного программного обеспечения для выполнения знакомства горно-анализа. В этой статье мы представляем метод видео биоинформатики для количественного роста человеческих эмбриональных стволовых клеток (чЭСК), анализируя покадровой видео, собранные в Nikon биостанции КТ инкубатор оснащен камерой для видео-изображений. В наших экспериментах чЭСК колоний, которые были прикреплены к Матригель были сняты в течение 48 часов в биостанции КТ. Для определения темпов роста этих колоний, рецепты были разработаны с использованием CL-Quant программное обеспечение, которое позволяет пользователям извлекать различные типы данных с видео изображениями. Чтобы точно оценить роста колоний, три рецепты были созданы. Первые сегментированные изображения в колонии и фона, второе расширение изображения для определения колоний по всему видеоряда точно, а третья измеряется количеством пикселей в колонии с течением времени. Три рецепта проводились последовательно на видео данных, собранных в биостанции КТ для анализа темпов роста отдельных колоний чЭСК более 48 часов. Чтобы убедиться в правдивости CL-Quant рецепты, те же данные были проанализированы вручную с помощью Adobe Photoshop программного обеспечения. Когда данные получены с помощью CL-Quant рецепты и Photoshop были сопоставлены результаты были практически идентичны, что указывает на CL-Quant рецепты были правдивыми. Описанный здесь метод может быть применен к любому видео данных для оценки темпов роста чЭСК или других клеток, которые растут в колониях. Кроме того, другие видео биоинформатики рецепты могут быть разработаны в будущем для других клеточных процессов, таких как миграция, апоптоза и клеточной адгезии.
Protocol
Часть 1: Экспериментальная процедура Видео данные содержат обилие информации. Тем не менее, эта информация часто трудно извлечь и когда делать вручную человеком, и может потребоваться много часов времени персонала, чтобы закончить. Руководство анализа человеком также по…
Discussion
Видео биоинформатики инструменты являются мощными для быстрого извлечения данных из видеоизображений. Наш протокол для количественного роста чЭСК колонии демонстрирует одно применение видео биоинформатики к одной биологической проблеме. Этот метод количественного и имеет интерес?…
Acknowledgements
Развитие этого метода стало возможным благодаря финансированию, связанные с табаком болезни Калифорнии Программа исследований, Калифорнийский Институт регенеративной медицины, и NSF IGERT грант на видео биоинформатики (# 0903667) в UCR ( http://www.cris.ucr .edu / IGERT / index.php ). Сабрина Лин поддерживается диссертации стипендий из отдела аспирантуры, Шон Forteno поддерживается NIH MARC стипендий и Shruthi Сатиш поддерживается стипендий дивизии. Мы благодарны Анне Trtchounian за ее помощь в подготовке цифры. Мы также благодарим Сэм Alworth и Нед Jastromb для нас учит, как использовать CL-Quant программного обеспечения.
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.