Method Article

이미지 분석을위한 클록 스캔 프로토콜 : ImageJ Plugins

DOI:

10.3791/55819

⸱

June 19th, 2017

 ,  ,  , 
1Department of Anesthesiology, University of Arkansas for Medical Sciences, 2Department of Lymphocyte Development, Max Plank Institute for Infection Biology, 3Department of Neurobiology & Developmental Sciences, University of Arkansas for Medical Sciences

In This Article

Summary

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이 논문은 'Clock Scan'이미지 분석을위한 두 가지 새로운 ImageJ 플러그인을 설명합니다. 이 플러그인은 원본 Visual Basic 6 프로그램의 기능을 확장하고, 가장 중요한 것은 ImageJ 무료 이미지 분석 소프트웨어 패키지와 함께 번들로 제공하여 대규모 연구 커뮤니티에 프로그램을 제공 할 수있게합니다.

Abstract

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이미지 분석을위한 클록 스캔 프로토콜은 클로즈 또는 세그먼트 화 된 볼록한 관심 영역을 테두리, 내부 및 외부 (배경) 내에서 평균 픽셀 강도를 정량화하는 효율적인 도구로서, 평균 적분 된 방사형 픽셀 - 강도 프로파일. 이 프로토콜은 원래 Visual Basic 6 스크립트로 2006 년에 개발되었지만 배포가 제한적이었습니다. 이 문제를 해결하고 다른 사람들의 비슷한 노력에 동참하기 위해 원본 시계 스캔 프로토콜 코드를 ImageJ 또는 피지 ImageJ와 같은 NIH가 후원하고 자유롭게 사용할 수있는 이미지 분석 프로그램과 호환되는 두 개의 Java 기반 플러그인으로 변환했습니다. 또한 이러한 플러그인에는 관심 영역 및 이미지 스택의 여러 분석과 같은 원래 프로토콜의 기능 범위를 확장하여 몇 가지 새로운 기능이 추가되었습니다. 프로그램의 후자의 기능은 변경 사항을 결정하는 것이 중요합니다 응용 프로그램에서 특히 유용합니다시간과 위치. 따라서 생체 이미지 스택의 시계 스캔 분석은 단일 세포 내에서의 Na + 또는 Ca ++ 의 확산뿐 아니라 시냅스 집단에서의 확산 활동 ( 예 : Ca ++ 파도) 분석에 잠재적으로 적용될 수 있습니다 - 연결 또는 갭 접합 - 결합 된 전지. 여기에서는 이러한 새로운 클럭 스캔 플러그인에 대해 설명하고 이미지 분석에서 응용 프로그램의 몇 가지 예를 보여줍니다.

Introduction

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이 작업의 목표는이 유형의 이미지 분석에 관심이있는 모든 연구원이 플랫폼없이 무료로 사용할 수있는 클록 스캔 프로토콜을 제시하는 것입니다. 클럭 스캔 프로토콜은 2006 년 1 월에 개발되었으며 볼록형 관심 영역 (ROI) 내에서 기존의 픽셀 강도 정량화 방법을 개선하기위한 목적으로 개발되었습니다.이 방법은보다 우수한 통합 용량과 향상된 공간 해상도를 제공합니다. 수집하는 동안 프로토콜은 "배경"픽셀 강도를 측정 할 목적으로 ROI 센터에서 경계까지 스캔 한 여러 방사형 픽셀 강도 프로파일 또는 ROI 외부의 미리 결정된 거리를 순차적으로 수집합니다. 프로토콜은 스캔 방향으로 측정 된 셀 반경에 따라 이러한 프로파일의 크기를 조정합니다. 따라서 각 개별 방사형 스캔의 중심에서 ROI 경계까지의 거리는 항상 X 축의 100 %입니다. 마지막으로,이 프로그램은이 Individualu1 개의 통합 된 방사형 픽셀 - 강도 프로파일로 프로파일 링된다. 스케일링 때문에 "클럭 스캔"프로토콜에 의해 생성 된 평균 픽셀 강도 프로필은 ROI 크기 나 ROI 모양에 대한 합리적인 범위 내에서도 결정되지 않습니다. 이 방법을 사용하면 다른 ROI의 프로파일을 직접 비교하거나 필요할 경우 평균화 또는 뺄셈을 수행 할 수 있습니다. 이 프로토콜은 또한 물체 외부에 위....

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Protocol

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1. 소프트웨어 설치

  1. 번들로 제공되는 Java 및 ImageJ 또는 Fiji ImageJ의 최신 버전을 각 웹 사이트에 권장대로 설치하십시오 (해당 웹 사이트 링크는 자료 표 참조). 아래 텍스트에서 두 프로그램을 모두 "ImageJ"라고합니다.
  2. Materials 테이블에 제공된 링크를 사용하여 "Clock_Scan-1.0.1. jar"및 "Multi_Clock_Scan-1.0.1.jar"플러그인 파일을 복사하여 ImageJ 플러그인 디렉토리에 붙여 넣으십시오. 또는 "플러그인 | 플러그인 설치"메뉴 옵션을 사용하여 파일을 컴퓨터 하드 드라이브에 저장 한 후에 설치하십시오.

2. 클록 스캔 분석

  1. 표준 클럭 스캔 플러그인 ( 그림 1 ) :
    1. ImageJ "File | Open"메뉴 명령을 사용하여 관심있는 이미지를 엽니 다.
    2. '다각형'도구 또는 '세그먼트 선 선택'을 클릭하십시오.도구를 선택한 다음 이미지 위에 그려 전체 ROI 또는이 영역의 세그먼트를 윤곽으로 나타냅니다. 다각형 선택의 예는

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Results

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설명 목적으로 여기에 사용 된 이미지는 이전 세포 및 조직 생물학 연구 5 , 6 , 7 및 Allen Mouse Brain Atlas 8 에서 작성된 데이터베이스에서 가져온 것입니다. 두 플러그인 모두 ImageJ 1.50i / Java 1.8.0_77, ImageJ 2.0.0-rc-44 / 1.50e / Java 1.8.9_66 및 피지 ImageJ 2.0.0-rc54 / 1.51g / Java 1.8.0_66 프로그램 환경을 사용하여 성공적으로 테스트되었습니다.

그림 1 은 표준 클록 스캔 플러.......

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Discussion

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클럭 스캔 프로토콜 : 클록 스캔 프로토콜은 이미지 분석의 빠르고 간단한 도구입니다. 선형 픽셀 강도 스캔 또는 ROI의 평균 픽셀 강도 계산과 같은 기존의 일반적인 이미지 분석 방법과 비교하여이 프로토콜의 이점은 이전 출판물 1 , 9 에 자세히 설명되어 있습니다. 간단히 말해서,이 프로토콜은 물체의 경계선과 같은 ROI 중심으로부터 다른 거리에 위치한 픽셀의 강도 또는 물체 외부의 사전 결정된 위치 (배경)를 정량화하여 적분 방사형 픽셀 강도 프로파일을 생성 할 수있게합니다. 후자 때문에 각 ROI의 클럭 스캔 프로파일은 (생물학적 응용에서)이 프로파일을 로컬, 샘플 내 또는 샘플 간 비 균일성에 덜 의존하게하는 즉각적인 배경에 대해 항상 보정 될 수 있습니다 라벨링 / 염색에서뿐만 아니라현미경 광원의 강도 또는 형광 노출 시간. 시계 스캔 프로파일의 객체 크기 및 형태 독립성은 ".......

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Disclosures

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저자는 경쟁하는 금전적 이해 관계 또는 다른 이해 상충이 없다고 선언합니다.

Acknowledgements

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Fuji ImageJ Clock Scan 플러그인 버전을 우리와 공유하고이 프로그램 버전을 개발하도록 고무시켜 준 Tanja Maritzen 박사와 Fabian Feutlinske 박사 (Leibniz Institute of Molecular Pharmacology, Berlin, Germany)에게 감사드립니다. 우리는 또한 플 뢰즈 멜 처 박사 (Max Plck Institute for Infection Biology) 림프구 개발 부서 (Department of Fritz Melchers)에게 플러그인 테스트 및 개선 목적으로 그의 부서의 데이터베이스에서 이미지를 사용하는 것에 대한 허락감에 감사드립니다. 지원 : Translational Neurosciences 센터; NIH 교부금 : P30-GM110702-03.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
컴퓨터아래 나열된 소프트웨어와 호환되는모든
ImageJ 또는 Fiji ImageJNIHhttps://imagej.nih.gov/ij/ https://fiji.sc/ 또는Java 1.8 이상
시계 스캔 플러그인프리웨어https://sourceforge.net/projects/clockscan/Clock_Scan-1.0.1 jar 및 Multi_Clock_Scan-1.0.1/ jar
Origin 9.0OriginLab미국 매사추세츠주 노샘프턴이 프로그램은 원본 Clock Scan 데이터의 일부 그래프를 생성하는 데 사용되었습니다. 이 기능을 수행하기 위해 다른 그래픽 소프트웨어를 사용할 수 있습니다
와 함께 번들로 제공됨

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Dobretsov, M., Romanovsky, D. "Clock-scan" protocol for image analysis. Am J Physiol Cell Physiol. 291, 869-879 (2006).
  2. Feutlinske, F., Browarski, M., Ku, M. C., et al. Stonin1 mediates endocytosis of the proteoglycan NG2 and regulates focal adhesion dynamics and cell motility. Nat Commun. 6, 8535(2015).
  3. Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W.

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