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JoVE Journal Biology
Using Computer Vision Libraries to Streamline Nuclei Quantification

Utilisation des bibliothèques de vision par ordinateur pour rationaliser la quantification des noyaux

Full Text
681 Views
06:25 min
June 6, 2025

DOI: 10.3791/67945-v

Danielle E. Levitt1, Alexandra L. Khartabil1, Rylea E. Hall1, Matthew R. DiLeo1, Connor J. Mills1, Ashley K. Williams1, Casey R. Appell2, Ronald G. Budnar, Jr.1, Hui-Ying Luk2

1Metabolic Health & Muscle Physiology Laboratory, Department of Kinesiology and Sport Management,Texas Tech University, 2Applied Exercise Physiology Laboratory, Department of Kinesiology and Sport Management,Texas Tech University

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a method for automating the quantification of nuclei in images, which aids in normalizing metabolic data in skeletal muscle research. The automated program, validated across varying cell densities, addresses challenges inherent to manual counting, such as bias and variability.

Key Study Components

Research Area

  • Cell biology
  • Metabolic health
  • Heat therapy effects on muscle

Background

  • Manual quantification of nuclei is time-consuming and biased.
  • Automated methods can improve accuracy and efficiency.
  • Understanding the effects of heat therapy on muscle adaptations is crucial for metabolic health.

Methods Used

  • Automated nuclei counting using an open-source program
  • Cell line models for skeletal muscle research
  • Image processing and analysis

Main Results

  • The automated program showed excellent reliability with an intra-class correlation coefficient of 0.993.
  • Quantification accuracy was high across varying cell densities.
  • Problems with clustering nuclei and artifacts were identified for further improvement.

Conclusions

  • The study demonstrates an objective approach to nuclei quantification that enhances experimental normalization.
  • This method is relevant for advancing research in metabolic health and muscle adaptations.

Frequently Asked Questions

What is the significance of nuclei quantification in this study?
Nuclei quantification is essential for normalizing metabolic data in skeletal muscle research.
How does the automated program compare to manual counting?
The automated program significantly reduces observer bias and variability, showing high reliability against manual counts.
What challenges does manual nuclei counting present?
Manual counting is prone to biases and inconsistencies, making it less reliable than automated methods.
What improvements can be made to the automated method?
Further enhancements can focus on better handling of clustered nuclei and image artifacts.
Is the program user-friendly for those with limited technical skills?
Yes, the program is designed to be accessible for scientists with varying levels of coding experience.
What was the primary validation for the automated program?
The program was validated with high intra-class correlation coefficients across all tested cell densities.
How does this research relate to metabolic health?
It aims to uncover mechanisms of heat therapy in improving muscle and mitochondrial health, particularly in pre-diabetic individuals.

Cet article décrit des méthodes étape par étape pour automatiser la quantification de noyaux basée sur des images à l’aide d’un programme exécutable open source validé sur une gamme de densités cellulaires. Ce programme offre une solution de rechange qui s’attaque aux obstacles liés au coût, à l’accessibilité pour les utilisateurs ayant des compétences technologiques limitées et à la validation propre à l’application qui peut limiter l’utilité des technologies existantes.

Nous avons développé cette méthode pour normaliser les données métaboliques à partir de modèles cellulaires afin d’aider à identifier les mécanismes, de souligner les adaptations des muscles squelettiques induites par la thérapie thermique et, en fin de compte, d’améliorer la santé métabolique chez les personnes atteintes de prédiabète.

Nous devons compter les noyaux pour la normalisation expérimentale. La quantification manuelle des noyaux présente des défis, notamment le biais de l’observateur, le temps et la variabilité lors de l’identification de différents échantillons ou conditions.

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Biologie numéro 220

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