Method Article

Protokół skanowania zegara do analizy obrazu: wtyczki ImageJ

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten artykuł opisuje dwie nowatorskie wtyczki ImageJ do analizy obrazów 'Clock Scan'. Wtyczki te rozszerzają funkcjonalność oryginalnego programu Visual Basic 6 i, co najważniejsze, udostępniają program dużej społeczności badawczej, łącząc go z bezpłatnym pakietem oprogramowania do analizy obrazu ImageJ.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokół skanowania zegara do analizy obrazu jest skutecznym narzędziem do ilościowego określania średniej intensywności pikseli wewnątrz, na granicy i na zewnątrz (tło) zamkniętego lub segmentowanego obszaru zainteresowania w kształcie wypukłym, co prowadzi do wygenerowania uśrednionego profilu integralnej intensywności piksela radialnego. Protokół ten został pierwotnie opracowany w 2006 roku jako skrypt Visual Basic 6, ale jako taki miał ograniczoną dystrybucję. Aby rozwiązać ten problem i dołączyć do podobnych niedawnych wysiłków innych, przekształciliśmy oryginalny kod protokołu skanowania zegara w dwie wtyczki oparte na Javie, kompatybilne ze sponsorowanymi przez NIH i swobodnie dostępnymi programami do analizy obrazów, takimi jak ImageJ lub Fiji ImageJ. Co więcej, wtyczki te mają kilka nowych funkcji, które jeszcze bardziej rozszerzają zakres możliwości oryginalnego protokołu, takich jak analiza wielu obszarów zainteresowania i stosów obrazów. Ta ostatnia funkcja programu jest szczególnie przydatna w aplikacjach, w których ważne jest określenie zmian związanych z czasem i lokalizacją. W związku z tym analiza skanowania zegara stosów obrazów biologicznych może być potencjalnie zastosowana do rozprzestrzeniania się Na+ lub Ca++ w obrębie pojedynczej komórki, a także do analizy aktywności rozprzestrzeniania się (np. fal Ca++) w populacjach komórek połączonych synaptycznie lub sprzężonych ze złączami szczelinowymi. Tutaj opisujemy te nowe wtyczki do skanowania zegara i pokazujemy kilka przykładów ich zastosowań w analizie obrazu.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Celem tej pracy jest przedstawienie protokołu skanowania zegara, który jest niezależny od platformy i dostępny dla każdego badacza zainteresowanego tego typu analizą obrazu. Protokół Clock Scan został pierwotnie opracowany w 2006 roku1, w celu ulepszenia istniejących metod kwantyfikacji intensywności pikseli w wypukłych obszarach zainteresowania (ROI), metody, która ma lepszą zdolność integracji i lepszą rozdzielczość przestrzenną. Podczas akwizycji protokół sekwencyjnie zbiera wiele promieniowych profili intensywności pikseli, skanowanych od centrum ROI do jego granicy lub do z góry określonej odległości poza ROI w celu zmierzenia intensywnośc....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Instalacja oprogramowania

  1. Zainstaluj najnowsze wersje dołączonej Javy i ImageJ lub Fiji ImageJ zgodnie z zaleceniami na odpowiednich stronach internetowych (linki do odpowiednich stron internetowych znajdują się w tabeli materiałów). W poniższym tekście oba programy są określane jako "ImageJ".
  2. Skopiuj pliki wtyczek "Clock_Scan-1.0.1. jar" i "Multi_Clock_Scan-1.0.1.jar" za pomocą linku podanego w tabeli materiałów i wklej je do katalogu wtyczek ImageJ. Alternatywnie użyj "Wtyczki | Zainstaluj wtyczkę", aby zainstalować te pliki po ich zapisaniu na dysku twardym komputera.

2. Analiza skanowania zegara

    <....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Obrazy, które są tutaj użyte do celów ilustracyjnych, pochodzą z baz danych utworzonych podczas naszych poprzednich badań biologicznych nad komórkami i tkankami5,6,7 oraz z Allen Mouse Brain Atlas8. Obie wtyczki zostały pomyślnie przetestowane przy użyciu środowiska programowego ImageJ 1.50i/Java 1.8.0_77, ImageJ 2.0.0-rc-44/1.50e/ Java 1.8.9_66 oraz Fiji ImageJ 2.0.0-rc54.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokół skanowania zegara: Protokół Clock Scan to szybkie i proste narzędzie do analizy obrazu. Zalety tego protokołu, w porównaniu z istniejącymi powszechnymi podejściami do analizy obrazu (takimi jak liniowe skanowanie intensywności pikseli lub obliczanie średniej intensywności pikseli w ROI), zostały szczegółowo opisane we wcześniejszych publikacjach 1,9. Krótko mówiąc, protokół ten umożliwia generowanie integralnych promieniowych profili int.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych ani innych konfliktów interesów.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dziękujemy dr Tanji Maritzen i dr Fabianowi Feutlinske (Instytut Farmakologii Molekularnej im. Leibniza, Berlin, Niemcy) za podzielenie się z nami swoją wersją wtyczki Fuji ImageJ Clock Scan i zainspirowanie nas do opracowania tej wersji programu. Jesteśmy również wdzięczni dr Fritzowi Melchersowi (Zakład Rozwoju Limfocytów, Instytut Biologii Zakażeń im. Maxa Plancka) za jego uprzejmą zgodę na wykorzystanie obrazów z bazy danych jego wydziału w celu testowania i ulepszania wtyczki. Wsparcie: Centrum Neuronauk Translacyjnych; Grant NIH: P30-GM110702-03.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
KomputerDowolnykompatybilny z oprogramowaniem wymienionym poniżej
ImageJ lub Fiji ImageJNIHhttps://imagej.nih.gov/ij/ lub https://fiji.sc/w pakiecie z Java 1.8 lub nowszym
Wtyczki do skanowania zegarafreewarehttps://sourceforge.net/projects/clockscan/Clock_Scan-1.0.1 jar i Multi_Clock_Scan-1.0.1/ jar
Origin 9.0OriginLabNorthampton, MA, Stany ZjednoczoneTen program został użyty do wygenerowania kilku wykresów oryginalnych danych skanowania zegara. Do wykonania tej funkcji można użyć dowolnego innego oprogramowania graficznego

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.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Clock Scan ProtocolImageJ PluginsPixel Intensity AnalysisRegion of InterestImage Stack AnalysisRadial Pixel IntensityMulti Clock ScanBackground SubtractionStandard Deviation PlotROI Manager

Related Articles