שימוש בספריות ראייה ממוחשבת לייעול כימות הגרעינים

פיתחנו שיטה זו כדי לנרמל נתונים מטבוליים ממודלים תאיים כדי לסייע בזיהוי מנגנונים, להדגיש הסתגלות שרירי השלד הנגרמת על ידי טיפול בחום, ובסופו של דבר, לשפר את הבריאות המטבולית בקרב אנשים עם טרום סוכרת.

עלינו לספור גרעינים לצורך נורמליזציה ניסויית. כימות ידני של גרעינים מציב אתגרים כולל הטיית הצופה, זמן ושונות בהתמודדות עם דגימות או תנאים שונים.

התוכנה שלנו היא קוד פתוח, מבטיחה שימושיות על ידי מדענים בעלי רמות שונות של מיומנויות טכנולוגיות הקשורות לקידוד, ומאומתת למשימה הספציפית של כימות מהיר ומדויק של גרעינים.

טכניקה זו מאפשרת לנו לאמת באופן אובייקטיבי את המנגנונים העומדים בבסיס ההשפעה הפוטנציאלית של טיפול בחום על היתרונות הבריאותיים של השרירים והמיטוכונדריה מהמחקר הקליני האחרון שלנו במימון NIA.

[קריין] כדי להתחיל, הפעל דפדפן אינטרנט במערכת מחשב, נווט אל מהדורות מונה github.com וגרעינים. הורד את הגרסה העדכנית ביותר של הקובץ בשם Count nuclei.zip. מתיקיית ההורדות, לחץ לחיצה ימנית על קובץ ה-zip ובחר חלץ הכל כדי לחלץ את הקבצים למיקום הרצוי במחשב המקומי. לאחר מכן, חפש CMD או שורת פקודה בשורת החיפוש כדי לפתוח שורת פקודה. השתמש בפקודה CD כדי לשנות את הספרייה לנתיב הקובץ של קובץ ההפעלה, שהוא קובץ היישום שחולץ זה עתה מתיקיית ההורדה. לאחר מכן הקש Enter כדי לאשר את שינוי הספריה. בשורת הפקודה הבאה, החלף את הנתיב לתמונות בנתיב הקובץ לתיקייה המכילה תמונות לניתוח. נתיב לפלט עם נתיב הקובץ לתיקיה שבה יש לשמור את קובץ .csv results.csv עם שם הקובץ הרצוי עבור הפלט. קוד לדוגמה מוצג על המסך וניתן להוסיף את נתיבי הקובץ לתמונות ולפלט כפי שמוצג במרכאות. השתמש ב-results.csv כשם קובץ התוצאות או ציין שם אחר. לאחר מכן, הקש Enter. כאשר שורת הפקודה הבאה מופיעה, אשר שהעיבוד הושלם. ודא שקווי המתאר והגיליון האלקטרוני של התוצאות זמינים בספריית הפלט שצוינה. בדוק חזותית את קווי המתאר והשווה לספירות כדי לוודא את איכות הספירה לפני נורמליזציה של נתונים. פתחו דפדפן ונווטו אל מונה הגרעינים ב-github.com. לחץ על לחצן הקוד הירוק ולאחר מכן בחר הורד ZIP כדי להוריד את מאגר הקודים. עבור Mac OS, לחץ על תפריט הקובץ מתיקיית ההורדות ובחר פתח כדי לחלץ את הקבצים למחשב המקומי. נווט אל התיקיה שחולצה בשם nuclei_counter main, המכילה את מאגר הקוד. שמור את התיקיה במיקום נגיש ורשום את נתיב הקובץ במסמך טקסט. לאחר מכן, לחץ על Command + מקש רווח כדי לפתוח את Spotlight. לאחר מכן הקלד מסוף ב- Spotlight ובחר את יישום המסוף. השתמש בפקודה CD כדי לשנות את הספרייה לנתיב מאגר הקוד על-ידי העתקה והדבקה של נתיב הקובץ ממסמך הטקסט והקש Enter. בשורת הפקודה הבאה, ודא שיש רווח אחרי סימן הדולר. לאחר מכן הקלד את הפקודה הנתונה ולחץ על Enter כדי להתקין את הספריות הנדרשות ולאפשר מצב ניתן לעריכה. כלול את גרסת Python המתאימה מיד לאחר pip כפי שמוצג ללא רווח. הקלד את הפקודה שעל המסך בשורת הפקודה הבאה כדי לשנות את הספרייה לספריית קוד המקור הראשית, שהיא מונה גרעיני התקליטורים כפי שמוצג על המסך. לאחר מכן, הקלד את הפקודה שעל המסך המחליפה את נתיבי הקובץ בהתאם לצורך, והקש Enter. כאשר שורת הפקודה הבאה מופיעה, אשר שהעיבוד הושלם. ודא שקווי המתאר והגיליון האלקטרוני של התוצאות זמינים בספריית הפלט שצוינה. בדוק חזותית את קווי המתאר והשווה לספירות כדי לוודא את איכות הספירה לפני נורמליזציה של נתונים. כל הגרעינים בתמונות שנוצרו על ידי התוכנית האוטומטית תוארו על ידי קווי מתאר ירוקים מלאים המעידים על כך שהגרעינים נספרו בהצלחה. האמינות בין המדרגים בין שתי הספירות הידניות הייתה מצוינת עם מקדם מתאם תוך-מחלקה גדול מ-0.999 וערך P נמוך מ-0.0001. התוכנית האוטומטית הפגינה אמינות מצוינת בהשוואה לספירה הידנית הממוצעת עם מקדם מתאם תוך-מחלקה של 0.993 וערך P נמוך מ-0.0001. אמינות מצוינת נצפתה בכל רבעוני צפיפות התאים עם מקדמי מתאם תוך-כיתתיים הנעים בין 0.986 ל-0.998, כולם עם ערכי P נמוכים מ-0.0001. אזורים עם מספר גרעינים מקובצים יחד או אזורים עם חפץ כמו הילה לא נספרו במדויק על ידי התוכנית האוטומטית. בעיות פוטנציאליות אלה יחד עם סיבות אפשריות ושלבים לפתרון בעיות לשיפור איכות התמונה והדיוק של זרימת העבודה האוטומטית לכימות גרעינים מפורטים בטבלה שעל המסך.