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变变变!CME 的变形记

变变变!CME 的变形记 贝特生物
2022-09-26
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导读:高内涵区别于普通显微镜的两大优势第一是通量,第二是图片的批量处理能力。在提取图片信息时,我们首先需要将目标进

高内涵区别于普通显微镜的两大优势第一是通量,第二是图片的批量处理能力。在提取图片信息时,我们首先需要将目标进行分割圈选,把图片覆盖一层蒙版(mask)以确定我们的分析区域,然后选择我们需要的分析参数进行图片的批量参数分析。


Mask 的识别是需要软件的算法来实现的,一般 mask 的识别需要 3 个参数去定义:信号与背景荧光强度的差值、信号的最大宽度、最小宽度。对于需要去除特定干扰、复杂的实验分析或者是明场的分析,我们除了用 AI 加持的 IN Carta 软件帮助我们分析外,还可以借助 MetaXpress 分析软件中的 CME 来完成目标区域的分割圈选及分析参数选择。


 CME 是何许工具?


CME 的全称为 custom module editor,是专门用于 mask 识别及修改的编辑工具。CME 的运作流程与既定好的应用分析模块多了一步 Mask 的修改步骤。当信号不容易识别时,它还有各种滤镜对图片进行预处理以方便识别。它不但可以通过设置参数的阈值来定义 mask ,还可以对 mask 进行筛选、变形等操作,最终根据我们的实验目的完成符合条件的分割圈选。我们今天就以实际例子来欣赏一下 CME 的变形记——

特定目标的分析

很多实验分析,我们只需要识别特定位置的目标。如下面的实验中,我们只需要识别聚集在细胞膜伸展位置边缘的蛋白聚集点,如红框内箭头所指的荧光聚集点。这些聚集点除了位置在边缘外,并没有区别于其他聚集点的任何特征(如红框圈出的细胞中箭头所指荧光点)。

那么我们的 CME 是如何大显身手只去识别膜边缘目标区域的呢?

第一步,CME 是个美颜工具

CME 中有非常多的滤镜可以用于图片的预处理。我们通过“Top Hat”的滤镜对图片进行处理,将聚集的信号突出出来方便信号识别。左图为原始图像,右图为经“Top Hat”滤镜处理后的图像。

第二步,CME 是个识别工具

通过 CME 中“Find Round Object”的 mask 生成工具,将图片中所有蛋白聚集点信号区域识别出来(如右图)。红圈圈出的识别小点不在细胞膜边缘,即不是我们想要分析的区域,我们接下来需要利用 CME 中的百变工具,将这些小点删除。

第三步,CME 是块橡皮泥,可以对 mask 进行扩大或缩小

我们识别整个细胞的荧光区域(左图)并给它做个大瘦身,将 mask 缩小 6 个像素点(右图)。瘦身后的 mask 不再覆盖细胞的边缘部分。

第四步,CME 是个计算机,可以将不同 mask 之间做逻辑

CME 可以做不同 mask 之间的逻辑变化,可以求不同 mask 之间的交集、并集,并可以选择保留或删除。在这里,我们将细胞内荧光点的 mask 与瘦身后的 mask 做逻辑——如果荧光点的 mask (左图)和瘦身后的 mask(中间图)有重合部分,那我们就在荧光点的 mask 中去掉重合的点(右图)。这样我们就可以只留下膜边缘的信号点。

经过 CME 的一番识别和 mask 编辑的操作,我们膜边缘的信号点已经被 mask 准确识别,如红圈圈出来的信号点。

第五步,CME 是个分析工具,我们可以选择各种所需的分析参数进行分析

经过前四步的操作,我们待分析的信号区域已经识别完毕,不过工作还没做完,我们还要选择各种分析参数进行分析。CME 与固定的分析模块一样,也配备了众多分析参数,我们只需要勾选所需的参数即可。



以上以荧光图像为例展示了 CME 的 mask 识别及编辑功能。对于明场图像的分析处理,IN Carta 软件中有 SINAP 模块供我们涂涂画画来生成 mask 的识别 model,在 MetaXpress 中,我们也有 CME 模块来生成 mask 识别目标。


CME 对明场细胞的识别效果:


CME 对明场下拍摄的蓝白斑实验的识别效果:


CME 对划痕实验的识别效果:


关于美谷分子仪器

Molecular Devices 始创于上世纪 80 年代美国硅谷,并在全球设有多个代表处和子公司。2005 年,Molecular Devices 在上海设立了中国代表处,2010 年加入全球科学与技术的创新者丹纳赫集团,2011 年正式成立商务公司:美谷分子仪器 (上海) 有限公司。Molecular Devices 以持续创新、快速高效、高性能的产品及完善的售后服务著称业内,我们一直致力于为客户提供在生命科学研究、制药及生物治疗开发等领域蛋白和细胞生物学的创新性生物分析解决方案。


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贝特生物
五洲东方于1996年在广州设立分公司,为了更好的立足本地,聚焦广东,为客户提供更高效的服务,2012年成立平台公司:广州贝特生物科技有限公司。目前,贝特生物已经成长为拥有30多位具有专业技术背景、高素质、复合型人才的实验室整体解决方案服务公司,包括直销部、分销部、运营部、服务部等,并在广州、香港设立物流中心,提供快速交货服务。公司拥有5人的售后服务团队,技术专业,反应快速;同时我们是德国Brand公司授权的华南维修校准服务中心。
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贝特生物 广州贝特生物科技有限公司 五洲东方于1996年在广州设立分公司,为了更好的立足本地,聚焦广东,为客户提供更高效的服务,2012年成立平台公司:广州贝特生物科技有限公司。目前,贝特生物已经成长为拥有30多位具有专业技术背景、高素质、复合型人才的实验室整体解决方案服务公司,包括直销部、分销部、运营部、服务部等,并在广州、香港设立物流中心,提供快速交货服务。公司拥有5人的售后服务团队,技术专业,反应快速;同时我们是德国Brand公司授权的华南维修校准服务中心。
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