Análise de dados de microscopia multidimensional usando Cell-ACDC

Estamos aprimorando a análise de dados de microscopia multidimensional desenvolvendo um software para análise do ciclo de divisão celular, chamado Cell-ACDC, para superar os gargalos que levam à rápida descoberta biológica. Modelos atuais de IA costumam ser difíceis de acessar. Além disso, visualização e correção manual são necessárias para alcançar resultados de alta qualidade.

Essas tarefas, no entanto, podem se tornar muito tediosas sem as ferramentas certas. Para começar, clique em Iniciar GUI na janela principal do módulo visualizar e corrigir. Clique no ícone da pasta na barra de ferramentas da nova janela e selecione a pasta que contém os dados.

Depois, pressione Select Folder para confirmar a seleção. Use o menu suspenso para selecionar o contraste de fase do canal pré-processado, depois pressione OK para confirmar. Selecione o nome da máscara de segmentação e então clique em Carregar Selecionado para carregar o arquivo de segmentação criado na etapa anterior.

Confirme as propriedades da imagem clicando em OK para carregar as Posições. Quando solicitado, selecione Não para evitar o carregamento de dados adicionais de fluorescência. Use o seletor de modos para selecionar segmentação e modo de rastreamento.

Na barra de menu, navegue até Rastreamento, seguido por Selecionar algoritmo de rastreamento em tempo real, e selecione o rastreador em tempo real desejado com base no organismo. Use as setas esquerda e direita para navegar entre os quadros. Navegue até o quadro 10.

Pressione a tecla S para ativar a ferramenta manual de separação de botões e clique com o botão direito para dividir automaticamente a máscara de segmentação da célula um. Agora, navegue para o quadro 14. Pressione a tecla B para ativar a ferramenta de pincel e desenhe a máscara de segmentação que falta para o botão esquerdo do mouse.

Continue pelos quadros seguintes enquanto corrige a segmentação e acompanha erros usando as ferramentas disponíveis. Correto pelo menos até o quadro 42. Ative a análise do ciclo celular usando o seletor de modos.

Quando solicitado, selecione Sim para ir para o quadro um. Use as setas esquerda e direita para navegar entre os quadros. Clique em OK para aceitar a inicialização da tabela de anotação do ciclo celular quando solicitado, e navegue até o quadro 41.

Clique com o botão direito na célula um ou em seu botão para separar a conexão e anotar o evento de divisão celular. Continue visualizando todos os quadros relevantes e corrija quaisquer erros nas atribuições automáticas de mother-bud usando as ferramentas disponíveis. Para atribuir um botão a uma mãe, ative a ferramenta de botão atribuído ao botão de mãe pressionando A. Pressione e mantenha o botão direito do mouse no botão do bud, arraste até a célula-mãe correspondente e solte o botão do mouse.

Para reinicializar a anotação do ciclo de células, selecione a opção apropriada na barra de ferramentas. Para quebrar ou reanudar a associação mãe-botão, certifique-se de que nenhuma ferramenta seja selecionada. Clique com o botão direito em um par mãe-bud existente para quebrar a associação, ou clique com o botão direito novamente para restabelecer a conexão.

Ative a árvore de linhagem de divisões normais usando o seletor de modos. Quando solicitado, selecione Sim para ir ao quadro um e use as setas esquerda e direita para navegar entre os quadros. Corrija erros nas atribuições automáticas mãe-filha usando as ferramentas disponíveis na barra de ferramentas Editar.

Quando solicitado, clique em Propagar para aplicar as alterações. Para atribuir uma mãe a um novo ID de célula, ative a ferramenta de encontrar mãe para um novo ID de célula pressionando F. Clique com o botão direito na nova célula para alternar entre as mães candidatas. A segmentação nuclear em esferoides tumorais revelou uma ampla distribuição dos volumes do núcleo, com um número substancial de objetos exibindo volumes pequenos e alguns poucos mostrando volumes extremamente grandes.

Uma vista 3D do organoide tumoral exibiu numerosos núcleos segmentados com identificadores rotulados, e fatias em z mostraram os contornos vermelhos de segmentação aplicados a cada núcleo. Na levedura em brotamento, a quantidade de proteína H2B aumentou acentuadamente no momento da emergência dos brotos e estagnou antes da divisão nuclear. O número de núcleos aumentou repentinamente no momento da divisão nuclear no conjunto de dados de leveduras.

Em células-tronco embrionárias de camundongo, a área celular aumentou gradualmente até atingir um máximo, depois diminuiu durante a divisão celular e, posteriormente, começou a subir novamente nas células-filhas. Assim, o Cell-ACDC é um framework de software de código aberto que permite fácil acesso a modelos de IA para análise de bioimagem e garante alta compartilhabilidade dos dados de microscopia. Um aspecto importante do Cell-ACDC é que a comunidade pode facilmente integrar os novos métodos a um fluxo de trabalho existente com estrutura de dados padronizada.

Aproveitar dados corrigidos do Cell-ACDC para ajustar métodos de ponta pode lançar as bases para uma análise de bioimagem totalmente automatizada.