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Usando bibliotecas de visão computacional para simplificar a quantificação de núcleos
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JoVE Journal Biology
Using Computer Vision Libraries to Streamline Nuclei Quantification

Usando bibliotecas de visão computacional para simplificar a quantificação de núcleos

Full Text
671 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.

Este artigo descreve métodos passo a passo para automatizar a quantificação de núcleos baseada em imagem usando um programa executável de código aberto validado em uma variedade de densidades de células. Este programa fornece uma alternativa que aborda as barreiras relacionadas ao custo, acessibilidade para usuários com habilidades tecnológicas limitadas e validação específica do aplicativo que pode limitar a utilidade das tecnologias existentes.

Desenvolvemos esse método para normalizar dados metabólicos de modelos celulares para ajudar a identificar mecanismos, sublinhar as adaptações musculares esqueléticas induzidas pela terapia de calor e, finalmente, melhorar a saúde metabólica entre pessoas com pré-diabetes.

Devemos contar núcleos para normalização experimental. A quantificação manual de núcleos apresenta desafios, incluindo viés do observador, tempo e variabilidade ao encontrar diferentes amostras ou condições.

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