نود أن نشكر مؤسسة ريموند وبيفرلي ساكلر لدعمهم في أبحاثنا.

يتم تنفيذ 1. 3D الكروية الورم تشكيل وعلاجات المخدرات وجمع الصور كما هو موضح في ورقتنا السابقة 15. 2. تثبيت البرامج <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت البرامج المرخصة MATLAB على أجهزة الكمبيوتر المستخدمة لتحليل الصور. وهناك حاجة أيضا لأدوات العمل التالية من MATLAB ليتم تثبيتها - معالجة الإشارات الأدوات، أدوات معالجة الصور، والحوسبة المتوازية الأدوات * (* اللازمة لوضع الحوسبة المتوازية فقط). ملاحظة: كثير من الجامعات شراء وصيانة تراخيص مجموعة بحيث البرنامج مجاني ليتم تحميلها واستخدامها من قبل العلماء التابعة لها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تثبيت البرنامج من ملف SpheroidSizer SpheroidSizer.zip (http://pleiad.rwjms.rutgers.edu/CBII/downloads/SpheroidSizer.zip): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ ملف مضغوط في نظام الملفات المحلية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بفك الملف SpheroidSizer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حفظ الملفات في الدليل المعين / مجلد، والذي سيحال بعد ذلك إلى كما روقال انه &quot;دليل التثبيت&quot;. ملاحظة: SpheroidSizer وقد تم اختبار على نطاق واسع على نظام التشغيل ويندوز 7. ومن المتوقع أن تعمل على أنظمة التشغيل البديلة مع التعديلات الطفيفة (لم تختبر). </li></ol></li></ol> 3. التحضير لتحليل الصور بواسطة SpheroidSizer <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد دقة / حجم صورة نظام التصوير (مقياس مطلق للصورة في ميكرون لكل بكسل (ميكرون / بيكسل)). ملاحظة: إذا كان من المعروف حجم كل بكسل على رقاقة الكاميرا، يمكن حساب حجم الصورة مثل حجم التكبير الهدف العاشر بكسل (ميكرون / بيكس). ويمكن الحصول على هذه القيمة من برامج التصوير مجهزة المجهر كما الفوقية جزءا لا يتجزأ أو بمساعدة من بائع نظام التصوير. وسوف تكون هناك حاجة هذه القيمة في الخطوة 4.6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحويل أي الملكية تنسيقات ملفات الصور إلى تنسيقات الملفات المقبولة - TIFF، JPEG، وغيرها من صورة تنسيقات الملفات المشتركة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسمية ملفات الصور وترتيب directoriوفاق (الشكل 5A). ملاحظة: البرنامج يعتمد على التخطيط السليم للبنية الدليل وأسماء لإعادة النتائج في شكل لوحة: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسمية ملفات الصور في الشكل التالي: [لوحة الاسم] _ [الصف] [العمود] [ملحق] أو [اسم لوحة] [الفضاء] [الصف] [العمود] [ملحق].. [الصف] يتبع الترتيب الأبجدي و[العمود] يتبع الترتيب العددي. ملاحظة: يمكن الاطلاع متاحة بحرية البرامج التلقائي إعادة تسمية دفعة لمساعدة المستخدمين في هذه الخطوة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترتيب دليل / مجلد استنادا إلى التجربة على النحو التالي: يجب أن يكون لكل تجربة دليل واحد. تحت الدليل كل تجربة، ويجب أن يكون هناك الدلائل لكل نقطة زمنية. تحت كل نقطة دليل فرعي الوقت، يجب أن يكون هناك كل الصور من جميع لوحات. ملاحظة: من أجل نتائج التحليل ليتم فرزها على النحو الأمثل في نتائج تنسيق، فإننا نقترح الإبقاء على نفس عدد الأرقام لكل المعرف عن طريق ملء 0 على لترEFT، على سبيل المثال، يتم تسمية نقاط الوقت كما 000H، 072H، 144H و. </li></ol></li></ol> 4. تحليل الصور من الأجسام الشبه الكروية من قبل SpheroidSizer <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مفتوحة MATLAB، ثم فتح &quot;نافذة الأوامر&quot;، اكتب cd &#39;[دليل التثبيت]&#39; ثم اضغط على [RETURN]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اكتب &quot;SpheroidSizer1_0&quot; في &quot;إطار الأوامر&quot; ثم اضغط على [RETURN] لإطلاق برنامج SpheroidSizer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر على زر &quot;استعراض&quot; في نافذة SpheroidSizer1.0 لتحديد الدليل التجربة يحتوي على كافة الصور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد &quot;تضمين المجلدات الفرعية&quot; تبديل تحت &quot;المجلد&quot; حقل النص لمعالجة عدة مجلدات الصور المتداخلة تحت الدليل المعين. ملاحظة: إذا كان &quot;تضمين المجلدات الفرعية&quot; لم يتم تحديد تبديل، تتم معالجة الصور تحت الدليل مباشرة فقط، ويتم تجاهل كافة المجلدات الفرعية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد &quot;عرض على ذبابة&quot; خيار DISPوضع كل صورة مجزأة على رأس صورة مصدره لمراقبة الجودة كما يتم تنفيذ الحساب. ملاحظة: سرعة الحاسوب أسرع إذا لم يتم اختيار &quot;على ذبابة على شاشة&quot; الخيار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد &quot;الحل&quot; (مقياس الصورة / القرار في ميكرون / بيكسل) من الصور التي تم تحليلها في منطقة الجزاء، لبرنامج لتحويل القياسات كروي بشكل صحيح من بكسل إلى ميكرومتر. ملاحظة: يجب أن تؤخذ جميع الصور في نفس المجلد أو تحليلها معا تحت نفس المجهر مع نفس الهدف بحيث يظل مقياس الصورة / قرار ثابت لكل تجربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن للمستخدمين (اختياري) اتباع الخطوة 5 لإعدادات محددة المستخدم المتقدم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر على &quot;حساب&quot; لبدء الحساب. ملاحظة: البرنامج يقوم على الاختيار التلقائي اسم الملف قبل الشروع في الحساب. إذا يظهر مربع حوار يصل تشير - &quot;موجود خطأ في اسم الملف&quot;، انقر فوق &quot;إنهاء وتظهر قائمة من الأخطاء&quot;وإصلاح الأخطاء في أسماء الملفات المدرجة (انظر الخطوة 3.3). ثم، انقر على زر &quot;حساب&quot; لبدء الحساب مرة أخرى. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر فوق زر &quot;إيقاف مؤقت&quot; لإيقاف الحساب؛ والحساب يمكن استئناف بالضغط على الزر نفسه تظهر على &quot;متابعة&quot;. ملاحظة: يعرض &quot;جدول النتائج&quot; في &quot;المجلد&quot;، &quot;ملف&quot;، &quot;وحدة التخزين&quot; (مم 3)، &quot;طول&quot; (في ميكرون)، (خانة الاختيار) &quot;صالح&quot; &quot;العرض&quot; (في ميكرون)، و لجميع الأجسام الشبه الكروية تحليل (الشكل 5C). يتم حساب حجم استنادا إلى محور قياس الكبرى (طول) والمحور البسيط (العرض) (V = 0.5 * الطول * العرض 2). خانة الاختيار &quot;صالح&quot; هو خيار للمستخدم لاختيار ما إذا تحليل الصورة صالحة أو غير صالحة بعد مراقبة الجودة، راجع الخطوة 6. </li></ol> 5. إعدادات محددة المستخدم المتقدم <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر على زر &quot;متقدم&quot; في SpheroidSizer1.0 النافذة لإظهار إطار تكوينات متقدمة من أجل ضبط الإعدادات المعرفة من قبل المستخدم (الشكل 5B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أدخل أسماء من الاهتمام في &quot;الإخراج تنسيق&quot; ومربعات &quot;قائمة الإخراج&quot; في إطار تكوينات متقدمة تحت عنوان &quot;الإدخال&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال رقم من &quot;2-10&quot; في مربع &quot;الحد&quot;. هذا هو معامل لبرنامج لتقليل حجم الصور في حساب من أجل تحسين سرعة الحساب. أكبر عدد هو، وأسرع من سرعة الحساب. يتم تعيين الافتراضي &quot;تقليل&quot; إلى 10. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أدخل ملحق ملف صورة ليكون المجهزة في مربع &quot;تضمين نوع&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دخول ملحقات ملف الصورة أو النهايات التي لا تسير لتتم معالجتها بواسطة البرنامج في مربع &quot;استثناء نوع&quot; كما يلي: &quot;_crude.jpg&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار &quot;لا&quot; ل &quot;اللون الخاص&quot; لمعالجة 8 بت و 16 بت عمودأو الصور بشكل صحيح؛ اختيار &quot;12 بت&quot; ل &quot;اللون الخاص&quot; لمعالجة الصور الملونة 12 بت بشكل صحيح </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق &quot;استخدام الحوسبة المتوازية&quot; إذا تم تجهيز أجهزة الكمبيوتر المستخدمة لتحليل الصور مع وحدات المعالجة المركزية متعددة و / أو وحدات المعالجة المركزية متعددة النوى. إذا كان هذا صحيحا، ثم انتقل إلى الخطوة 5.7.1؛ إذا لم يكن كذلك، ثم انتقل خطوات 5.7.1 و5.7.2. ملاحظة: سوف يحدث خطأ إذا كان الكمبيوتر قيد الاستخدام لا يعتمد التكوين الذي تم اختياره. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من &quot;استخدام الحوسبة المتوازية&quot; الخيار في إطار تكوينات متقدمة. ملاحظة: استخدام وضع الحوسبة المتوازية فقط عندما تكون 4 أو أكثر النوى المتوفرة للكمبيوتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدخال رقم 4-12 في &quot;# العمال&quot; (الحوسبة النوى) مربع. ملاحظة: هذا الرقم يجب أن تكون مساوية أو أقل من عدد من النوى الحوسبة في جهاز الكمبيوتر المستخدم. تفرض أقصى 12 من MATLAB الأدوات الحوسبة المتوازية تدعم الحد الأقصى من 12 النوى. عندما الحوسبة المتوازية وتكونجي تنفيذها، ويعرض مربع حوار صغير يطلب من المستخدم لانتظار الحوسبة المتوازية لإنهاء؛ لا يمكن أن يكون مؤقتا حساب، وكما هو ميزة &quot;عرض على ذبابة&quot; يتم تنفيذه في وضع الحوسبة المتوازية. </li></ol></li></ol> 6. مراقبة الجودة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر فوق الخلية المقابلة في &quot;جدول النتائج&quot; لتأكيد الحدود كفاف دقيقة من كروي في تحليل الصور، ملاحظة: سوف تظهر الصور الأصلية ومراقبة الجودة حتى على الجانب الأيمن للمراجعة. يمكن للمستخدم فحص جميع الصور بالتتابع باستخدام السهم لأسفل على لوحة المفاتيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد حدود كروي على الصورة المحددة باستخدام أدوات التاليين، إذا لزم الأمر: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر فوق الزر &quot;دليل تهيئة&quot; لعرض الصورة الأصلية. ثم النقر والاستمرار على الماوس الأيمن خارج كروي واسحب أداة القطع الناقص لتغطية كروي على الصورة الأصلية. ملاحظة: لخوارزمية التفاعلية الذي نظمه-كفاف يبدأ باستخدام كفاف المقدمة المستخدم وينفذ للتجمع في مخطط كروي المطلوب. &quot;جدول النتائج&quot; سيتم تحديثها تلقائيا مع نتائج جديدة. &quot;دليل تهيئة&quot; أداة تسمح للمستخدم لتوفير التهيئة يدويا لنشط كفاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر فوق الزر &quot;رسم اليد&quot; لعرض الصورة الأصلية. ثم استخدام الماوس أو الشاشة التي تعمل باللمس لتمكين رسم بدقة حدود كروي. ملاحظة: يتم قياس هذا المخطط مباشرة لتوليد المحاور الرئيسية والثانوية، والتي يتم تحديثها في &quot;نتائج الجدول&quot;. يتم استخدام &quot;اليد رسم&quot; الأداة الوحيدة عند فشل &quot;دليل تهيئة&quot; أداة لتتلاقى على الحدود المرجوة من كروي. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قم بإلغاء تحديد خانة الاختيار في العمود &quot;صالح&quot; في الصف المقابل من &quot;نتائج الجدول&quot;، عندما لا تحتوي على أي صورة كروي سارية المفعول عند التفتيش. و&quot;يبدو التسمية غير صالح &quot;في الزاوية العلوية اليسرى من الصورة مراقبة الجودة؛ إذا &quot;صالح&quot; لم يتم التحقق منه، وقيم كل القياسات فارغة لكروي في الملفات نتائج منسقة والمخرجات المصدرة. ملاحظة: هي اختصارات لوحة المفاتيح التالية متاحة للاستخدام في &quot;جدول النتيجة&quot;: &quot;السهم لأسفل&quot; للصورة التالية؛ &quot;الخامس&quot; لصالحة / غير صالح؛ &quot;م&quot; ل &quot;دليل تهيئة&quot; أداة و &quot;ح&quot; ل &quot;رسم اليد&quot; الأداة. </li></ol> 7. حفظ وتصدير البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر على زر &quot;دراسة تصدير&quot; في إطار SpheroidSizer1.0 لتصدير حالة وسطية من التحليل، إذا كان المستخدم يحتاج إلى الخروج من البرنامج قبل الانتهاء من المشروع. تحديد اسم والدليل من الملف ليتم حفظها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر فوق زر &quot;استيراد دراسة&quot; لاعادة نتيجة حالة وسيطة أعلاه من &quot;دراسة تصدير&quot; والاستمرار في العك على ذلك. ملاحظة: الملفات هي الدولة الوسيطة في شكل MATLAB الأم (حصيرة). وليست قابلة للقراءة مباشرة من قبل أي برامج أخرى. وهناك ميزة السلامة في صلب البرنامج يجعل الصادرات التلقائي للمشروع مفتوح في حال خروجها من البرنامج عن غير قصد. عند الحاجة، يمكن للمستخدم العثور على هذا الملف، الذي يبدأ ب &quot;~ تمة&quot; الذي يحتوي على طابع زمني المقابلة في [دليل التثبيت] الاسم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> انقر على زر &quot;نتائج تنسيق&quot; في إطار SpheroidSizer1.0 لحفظ النتائج. ملاحظة: يتم حفظ شكلين من نتائج في الدليل التجربة و. يمكن تكوين أسماء تصديرها في إطار تكوينات المتقدم (انظر البروتوكول الخطوة 5.2). ملف الإخراج الشكل هو الجدول يرسم علامة التبويب التي تنظم قيمة حجم في شكل لوحة الأصلي في الترتيب من رقم لوحة تصاعدي لكل نقطة زمنية؛ ويتم تنظيم جميع النقاط الوقت في ترتيب تصاعدي (الشكل 5D). قائمة سملف utput هو الجدول يرسم علامة التبويب التي تحتوي على كافة القياسات في شكل القوائم المرتبة (الشكل 5E). </li></ol>

<ol>
	<li>Hamilton, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicellular+spheroids+as+an+in+vitro+tumor+model.">Multicellular spheroids as an in vitro tumor model.</a> Cancer Lett. 131, 29-34 (1998).</li><li>Sutherland, R. M., McCredie, J. A., Inch, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+multicell+spheroids+in+tissue+culture+as+a+model+of+nodular+carcinomas.">Growth of multicell spheroids in tissue culture as a model of nodular carcinomas.</a> J Natl Cancer Inst. 46, 113-120 (1971).</li><li>Inch, W. R., McCredie, J. A., Sutherland, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+nodular+carcinomas+in+rodents+compared+with+multi-cell+spheroids+in+tissue+culture.">Growth of nodular carcinomas in rodents compared with multi-cell spheroids in tissue culture.</a> Growth. 34, 271-282 (1970).</li><li>Hirschhaeuser, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicellular+tumor+spheroids:+an+underestimated+tool+is+catching+up+again.">Multicellular tumor spheroids: an underestimated tool is catching up again.</a> J Biotechnol. 148, 3-15 (2010).</li><li>Friedrich, J., Seidel, C., Ebner, R., Kunz-Schughart, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spheroid-based+drug+screen:+considerations+and+practical+approach.">Spheroid-based drug screen: considerations and practical approach.</a> Nat Protoc. 4, 309-324 (2009).</li><li>Yuhas, J. M., Li, A. P., Martinez, A. O., Ladman, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+method+for+production+and+growth+of+multicellular+tumor+spheroids.">A simplified method for production and growth of multicellular tumor spheroids.</a> Cancer Res. 37, 3639-3643 (1977).</li><li>Ayers, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+of+preclinical+xenograft+tumors+is+more+accurately+assessed+by+ultrasound+imaging+than+manual+caliper+measurements.">Volume of preclinical xenograft tumors is more accurately assessed by ultrasound imaging than manual caliper measurements.</a> J Ultrasound Med. 29, 891-901 (2010).</li><li>Carpenter, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CellProfiler:+image+analysis+software+for+identifying+and+quantifying+cell+phenotypes.">CellProfiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes.</a> Genome Biol. 7, (2006).</li><li>Kamentsky, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+structure,+function+and+compatibility+for+CellProfiler:+modular+high-throughput+image+analysis+software.">Improved structure, function and compatibility for CellProfiler: modular high-throughput image analysis software.</a> Bioinformatics. 27, 1179-1180 (2011).</li><li>Monazzam, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new,+fast+and+semi-automated+size+determination+method+(SASDM)+for+studying+multicellular+tumor+spheroids.">A new, fast and semi-automated size determination method (SASDM) for studying multicellular tumor spheroids.</a> Cancer Cell Int. 5, 32 (2005).</li><li>Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIH+Image+to+ImageJ:+25+years+of+image+analysis.">NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis.</a> Nat Methods. 9, 671-675 (2012).</li><li>Chan, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+contours+without+edges.">Active contours without edges.</a> IEEE Trans Image Process. 10, 266-277 (2001).</li><li>Bernard, O., Friboulet, D., Thevenaz, P., Unser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variational+B-spline+level-set:+a+linear+filtering+approach+for+fast+deformable+model+evolution.">Variational B-spline level-set: a linear filtering approach for fast deformable model evolution.</a> IEEE Trans Image Process. 18, 1179-1191 (2009).</li><li>Kass, M. W. A., Terzopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Snakes:+Active+contour+models.">Snakes: Active contour models.</a> International Journal of Computer Vision. 1, 321-331 (1987).</li><li>Wong, C., Vosburgh, E., Levine, A. J., Cong, L., Xu, E. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+neuroendocrine+tumor+cell+lines+as+a+three-dimensional+model+for+the+study+of+human+neuroendocrine+tumor+therapy.">Human neuroendocrine tumor cell lines as a three-dimensional model for the study of human neuroendocrine tumor therapy.</a> J Vis Exp. (66), (2012).</li></ol>

أعلن عن أي تضارب في المصالح.

تقدم هذه الدراسة برنامجا سريعة ومرنة وفعالة ومؤتمتة - SpheroidSizer لتحديد دقيق لحجم الورم الكروية 3D. SpheroidSizer هي سهلة الاستخدام ويتطلب الحد الأدنى من إدخال المستخدم. الخطوات الأكثر أهمية بالنسبة لدقيقة والسلسة والناجحة لSpheroidSizer ما يلي: أن يتم تصوير الأجسام الشبه الكروية في وسط الميدان دون لمس حافة البئر؛ يجب تصوير كل الملفات التي سيتم تحليلها معا في مشروع واحد تحت نفس المجهر مع نفس الهدف؛ تتم تسمية كافة الملفات بشكل صحيح ليتم تحليلها وترتيبها كما هو مبين في البروتوكول؛ ويتم إدخال الإعدادات المعرفة من قبل المستخدم الصحيح قبل حساب. وتشمل مزايا SpheroidSizer قدرته على تحمل التغيير التدريجي الخلفية في الصورة وكذلك لتوليد ملامح ناعمة والتي تتوافق مع الأشكال كروية العامة للالأجسام الشبه الكروية باستخدام خوارزمية كفاف نشطة. أداء نشطيمكن المساس كفاف في حالتين: الفقراء التهيئة، أو وجود حواف المحلية الأخرى تشتيت من كفاف المطلوب. وتحديدا في قضايانا اختبار، والحالة الثانية يحدث أحيانا عندما جوهر نخرية من كروي كبير يجذب كفاف كفاف نشطة مما أدى إلى أصغر يجري الإبلاغ عنها. تجدر الإشارة إلى أن أساليب القائم على عتبة الآلي الأخرى تعاني أيضا في هذه الحالة إلا إذا تم تعيين عتبة تحديدا باليد. وبالتالي فإن البرنامج يضع قدما جهدا لمساعدة المستخدمين على اكتشاف ومعالجة تجزئة للخطر من خلال توفير ميزات سهلة لمراقبة الجودة. إذا حدث خطأ تجزئة من سوء التهيئة، يمكن استخدام الاستخدامات &quot;دليل تهيئة&quot; أداة لتجاوز التهيئة الآلي. عندما جودة الصورة رديئة جدا بالنسبة كفاف النشطة، يمكن للمستخدمين بسهولة &quot;اليد رسم&quot; كفاف التي تغذي الكمي. البرامج الموجودة مثل CellProfiler يمكن تكييفها لهذا التطبيق في البلا شبه الآلين. سير العمل يمكن أن تكون مرهقة عندما يتم عرض كميات كبيرة من الصور مع ظروف التصوير المختلفة أو عند مجموعة فرعية من الصور يحتاج الى مزيد من التدخل البشري لقياس صحيح. يوفر SpheroidSizer جناح الكل في واحد لحساب ومراقبة الجودة لإدارة الإنتاجية العالية تحليل الصور سير العمل. SpheroidSizer يقتصر حاليا على الكشف عن كروي واحد في الصورة ويقيس فقط طول محوري من كروي. ويمكن تمديد البرنامج لدعم مزيد من التحديد الكمي التي يحتاجها الباحثون مثل الكمي على الأجسام الشبه الكروية مع جوهر نخرية، والكشف عن الأجسام الشبه الكروية متعددة في صورة واحدة أو رصد شكل الأجسام الشبه الكروية. علاوة على ذلك، يمكن تعديل البرنامج لكشف وقياس حجم الأورام رفعه من الحيوان أو الإنسان، والتي ستكون بالتأكيد مفيدة للباحثين عند إجراء المجراة ما قبل السريرية أو البحوث السريرية. ويمكن أيضا تجهيز آخر من الأجسام الشبه الكروية الكشف عن الهدف من التحقيقجي إلى تقليل جهد البشرية اللازمة لمراقبة الجودة وتحسين الإنتاجية أخرى. SpheroidSizer هو معمم تطبيق تحليل الصور لالكروية الورم 3D التي يتم إنتاجها من أي أنواع الخلايا، وبالتالي يمكن استخدامها من قبل مجتمع أبحاث السرطان واسعة.

ثلاثي الأبعاد (3D) الكروية الورم هي &quot;المجاميع متماثل كرويا الخلايا السرطانية إلى الأنسجة مماثلة، مع عدم وجود الركيزة الاصطناعي لمرفق الخلية&quot; 1-3. وعلم الخلايا والتشكل من الورم الكروية يقلد بشكل أفضل في الجسم الحي ورم الأنسجة وتنظيم microenvironments من ثنائي الأبعاد (2D) خلايا أحادي الطبقة. أصبحت الكروية الورم 3D نموذجا عمليا في المختبر لغربلة الإنتاجية العالية من الأدوية المضادة للسرطان في الطب العلاجي أو فحص نجاعة الأدوية مرشح من قبل في الجسم الحي الحيوان أو اختبارات سريرية 4. سريريا، يتم تقييم فعالية أي علاج العقاقير المضادة للسرطان على أساس انخفاض نمو الورم. بالقياس، وحجم كروي يمكن استخدامها كمقياس للفعالية للدراسات المخدرات سرطان في المختبر. حجم كروي (V = 0.5 * الطول * العرض 2) يتم تحديدها استنادا إلى طول الرئيسية والثانوية المحوري (المعروفة أكثر باسم الطول والعرض)من الكروية 6، 7. يكون معظم الباحثين لرسم يدويا طول وعرض على كل كروي، وغالبا ما تستخدم البرمجيات التي تقدمها الشركات المجهري وتباع جنبا إلى جنب مع أدوات التصوير. هذه التقنية يصبح مشكلة عندما يتم تنفيذ شاشات المخدرات الإنتاجية العالية ويتم إنتاج أكثر من مئات من الصور. ذكرت بعض الدراسات الحديثة استخدام أدوات العمل مفتوحة مصدر الصورة برامج التحليل مثل CellProfiler 8-10 ويماغيج 11 إلى تطوير بدائية إجراءات تجزئة / وحدات الماكرو التي تشارك تصحيح الإضاءة ومستوى العتبة بسيطة. غالبا ما تحتاج إلى إعادة تعديل لدفعات مختلفة من الصور وفقا لحالة الإضاءة وتغيير تباين الصورة هذه الإجراءات؛ وبالتالي، يمكن حزم البرامج هذه لا تفي بمتطلبات متانة تحليل الصور عالية الإنتاجية. تستخدم فريدريش والمتعاونين (2009) البرمجيات الاحتكارية لقياس حجم شبه أبوا-كروي لatically 5. كانت الطريقة الموضحة في Monazzam ورقة زملائه 10 طريقة شبه الآلي لقياس حجم كروي فقط لعدد قليل من الصور. وبالتالي، هناك حاجة واضحة لأدوات قوية ومرنة ومؤتمتة وتحليل الصور الجاهزة للاستخدام لالكروية الورم 3D. في هذه الدراسة، ونحن تصف SpheroidSizer - تطبيق البرمجيات مفتوحة المصدر على أساس MATLAB وقياس حجم الأجسام الشبه الكروية الورم تلقائيا وبدقة. تم تصميم SpheroidSizer لمعالجة العديد من دفعات مختلفة من الصور من الأجسام الشبه الكروية 3D في نفس الدورة. باستخدام خوارزمية كفاف نشط 12-14، يمكن أن يتسامح مع SpheroidSizer تغيير الصورة النقيض من ذلك، تجاهل بقوة التغيير التدريجي في الإضاءة الخلفية والتعرف على الأجسام الشبه الكروية في الصورة. فإنه يمكن أيضا تحمل العديد من القطع الأثرية المعتادة، على سبيل المثال، والحطام، نشأت من العينة. تم تصميم سير العمل بحيث يمكن للمستخدمين أداء الجودة كنترولل أثناء أو بعد حساب. الكتابة اليدوية للنتيجة التحليل يمكن بسهولة أن يؤديها على الفور. الاستفادة من الأدوات الحوسبة المتوازية، وسرعة تحليل يمكن عززت مزيدا من التنسيق النوى والحوسبة متعددة للعمل على حساب وقت واحد على جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم. علاوة على ذلك، SpheroidSizer إخراج النتائج في شكلين مختلفين للسماح سهولة التواصل مع أدوات تحليل المصب.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="569">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:123px;">Axiovert 200M inverted microscope</td>
			<td style="width:176px;">Carl Zeiss Microscopy, LLC</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:183px;">microscope for imaging</td>
		</tr>
		<tr height="17">
			<td height="17" style="height:17px;width:123px;">Vostro 1720</td>
			<td style="width:176px;">Dell Inc.</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:183px;">single-core regular laptop</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">HP Z820</td>
			<td style="width:176px;">HP Inc.</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:183px;">multi-core performance workstation</td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:123px;">Matlab and Simulink R2013a</td>
			<td>Mathworks, Inc, Natick, MA</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:183px;">Matlab software&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput image analysis of tumor spheroids: a user-friendly software application to measure the size of spheroids automatically and accurately

عدد متزايد من تطبيقات ثلاثية الأبعاد (3D) الكروية الورم لتكون نموذجا في المختبر لاكتشاف المخدرات يتطلب تكيفها مع صيغ الفرز على نطاق واسع في كل خطوة من شاشة المخدرات، بما في ذلك تحليل الصور على نطاق واسع. حاليا لا يوجد برنامج تحليل الصور الجاهزة للاستخدام وحرية الوفاء بهذا الشكل على نطاق واسع. تنطوي معظم الطرق القائمة يدويا رسم طول وعرض الأجسام الشبه الكروية 3D تصويرها، وهي عملية شاقة وتستغرق وقتا طويلا. تقدم هذه الدراسة على الإنتاجية العالية تطبيق برامج تحليل الصور - SpheroidSizer، والذي يقيس طول محوري الرئيسية والثانوية للتصوير 3D الكروية الورم تلقائيا وبدقة؛ يحسب حجم كل فرد الورم كروي 3D؛ ثم إخراج النتائج في شكلين مختلفين في جداول البيانات لسهولة التلاعب في تحليل البيانات اللاحقة. الميزة الرئيسية لهذا البرنامج هو قوية صورة تطبيق تحليله هذا هوتكييفها لأعداد كبيرة من الصور. ويوفر حساب الإنتاجية العالية وسير العمل ومراقبة الجودة. الوقت المقدر لمعالجة الصور 1،000 حوالي 15 دقيقة على جهاز كمبيوتر محمول تكوين الحد الأدنى، أو حوالي 1 دقيقة على محطة عمل أداء متعددة النوى. تم تصميم واجهة المستخدم الرسومية (GUI) أيضا لمراقبة الجودة سهلة، ويمكن للمستخدمين تجاوز نتائج الكمبيوتر يدويا. أسلوب الرئيسية المستخدمة في هذا البرنامج هو مقتبس من الخوارزمية كفاف نشط، والمعروف أيضا باسم الأفاعي، الذي هو مناسبة خاصة للصور مع إضاءة خلفية صاخبة متفاوتة والتي غالبا ما يصيب تجهيز التصوير الآلي في شاشات عالية الإنتاجية. المجاملة &quot;تهيئة يدوي&quot; وأدوات &quot;رسم اليد&quot; توفير المرونة اللازمة لSpheroidSizer في التعامل مع أنواع مختلفة من الأجسام الشبه الكروية وصور ذات جودة متنوعة. هذه الإنتاجية العالية برمجيات تحليل الصور بشكل ملحوظ يقلل العمل ويسرع عملية التحليل. تنفيذ هذا البرنامج هو بeneficial لالكروية الورم 3D لتصبح روتينية في نموذج المختبر لشاشات المخدرات في الصناعة والأوساط الأكاديمية.

Watch this Scientific Journal Video about High-throughput Image Analysis of Tumor Spheroids: A User-friendly Software Application to Measure the Size of Spheroids Automatically and Accurately at JoVE.

High-throughput Image Analysis of Tumor Spheroids: A User-friendly Software Application to Measure the Size of Spheroids Automatically and Accurately

نقدم تطبيق عالية الإنتاجية برمجيات تحليل الصور لقياس حجم الورم الكروية ثلاثية الأبعاد المصورة مع المجهر مشرق الميدان. يوفر هذا التطبيق طريقة سريعة وفعالة لدراسة آثار العقاقير العلاجية على الأجسام الشبه الكروية، وهو مفيد للباحثين الذين يرغبون في استخدام الأجسام الشبه الكروية في شاشات المخدرات.

عالية الإنتاجية تحليل صورة الأجسام الشبه الكروية ورم: A برمجيات صديقة للمستخدم التطبيق لقياس حجم الأجسام الشبه الكروية تلقائيا وبدقة

The increasing number of applications of three-dimensional (3D) tumor spheroids as an in vitro model for drug discovery requires their adaptation to ...

high-throughput-image-analysis-tumor-spheroids-user-friendly-software

Research

JoVE Journal

Biology

24.8K Views.  Raymond and Beverly Sackler Foundation, New Jersey.  نقدم تطبيق عالية الإنتاجية برمجيات تحليل الصور لقياس حجم الورم الكروية ثلاثية الأبعاد المصورة مع المجهر مشرق الميدان. يوفر هذا التطبيق طريقة سريعة وفعالة لدراسة آثار العقاقير العلاجية على الأجسام الشبه الكروية، وهو مفيد للباحثين الذين ي...

Video: High-throughput Image Analysis of Tumor Spheroids: A User-friendly Software Application to Measure the Size of Spheroids Automatically and Accurately

A high-throughput method to globally study the organelle morphology in S. cerevisiae

High-throughput methods to examine protein localization or organelle morphology is an effective tool for studying protein interactions and can help achieve an comprehensive understanding of molecular pathways. In Saccharomyces cerevisiae, with the development of the non-essential gene deletion array, we can globally study the morphology of different organelles like the endoplasmic reticulum (ER) and the mitochondria using GFP (or variant)-markers in different gene backgrounds. However, incorporating GFP markers in each single mutant individually is a labor-intensive process. Here, we describe a procedure that is routinely used in our laboratory. By using a robotic system to handle high-density yeast arrays and drug selection techniques, we can significantly shorten the time required and improve reproducibility. In brief, we cross a GFP-tagged mitochondrial marker (Apc1-GFP) to a high-density array of 4,672 nonessential gene deletion mutants by robotic replica pinning.  Through diploid selection, sporulation, germination and dual marker selection, we recover both alleles. As a result, each haploid single mutant contains Apc1-GFP incorporated at its genomic locus. Now, we can study the morphology of mitochondria in all non-essential mutant background. Using this high-throughput approach, we can conveniently study and delineate the pathways and genes involved in the inheritance and the formation of organelles in a genome-wide setting.

GFP-fusion proteins are widely used to visualize organelles by confocal microscopy. However, screening for mutations that affect the morphology of organelles generally requires individual mutagenesis and is time consuming. Here, we demonstrate a method to simultaneously incorporate organelle-GFP markers in almost 5,000 non-essential genes in yeast.

أسلوب الإنتاجية العالية عالميا لدراسة مورفولوجية عضية في البيرة س.

High-throughput methods to examine protein localization or organelle morphology is an effective tool for studying protein interactions and can help ...

Tomato Analyzer: A Useful Software Application to Collect Accurate and Detailed Morphological and Colorimetric Data from Two-dimensional Objects

Measuring fruit morphology and color traits of vegetable and fruit crops in an objective and reproducible way is important for detailed phenotypic analyses of these traits. Tomato Analyzer (TA) is a software program that measures 37 attributes related to two-dimensional shape in a semi-automatic and reproducible manner1,2. Many of these attributes, such as angles at the distal and proximal ends of the fruit and areas of indentation, are difficult to quantify manually. The attributes are organized in ten categories within the software: Basic Measurement, Fruit Shape Index, Blockiness, Homogeneity, Proximal Fruit End Shape, Distal Fruit End Shape, Asymmetry, Internal Eccentricity, Latitudinal Section and Morphometrics. The last category requires neither prior knowledge nor predetermined notions of the shape attributes, so morphometric analysis offers an unbiased option that may be better adapted to high-throughput analyses than attribute analysis. TA also offers the Color Test application that was designed to collect color measurements from scanned images and allow scanning devices to be calibrated using color standards3. 
TA provides several options to export and analyze shape attribute, morphometric, and color data. The data may be exported to an excel file in batch mode (more than 100 images at one time) or exported as individual images. The user can choose between output that displays the average for each attribute for the objects in each image (including standard deviation), or an output that displays the attribute values for each object on the image. TA has been a valuable and effective tool for indentifying and confirming tomato fruit shape Quantitative Trait Loci (QTL), as well as performing in-depth analyses of the effect of key fruit shape genes on plant morphology. Also, TA can be used to objectively classify fruit into various shape categories. Lastly, fruit shape and color traits in other plant species as well as other plant organs such as leaves and seeds can be evaluated with TA.

Tomato Analyzer (TA) quantifies attributes of two dimensional shapes and color in a reproducible and accurate manner. A step-by-step procedure for obtaining high quality digitalized images of tomato fruit, morphological and color analyses of these images and several applications using the data generated through this software are described.

محلل الطماطم : تطبيق برامج مفيدة لجمع بيانات دقيقة ومفصلة المورفولوجية واللونية من ثنائي الأبعاد كائنات

Measuring fruit morphology and color traits of vegetable and fruit crops in an objective and reproducible way is important for detailed phenotypic ...

High-throughput Screening for Chemical Modulators of Post-transcriptionally Regulated Genes

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays focus on transcriptional regulation, being essentially aimed at the identification of promoter-targeting molecules. As a result, post-transcriptional mechanisms are largely uncovered by gene expression targeted drug development. Here we describe a cell-based assay aimed at investigating the role of the 3&#39; untranslated region (3&#8217; UTR) in the modulation of the fate of its mRNA, and at identifying compounds able to modify it. The assay is based on the use of a luciferase reporter construct containing the 3&#8217; UTR of a gene of interest stably integrated into a disease-relevant cell line. The protocol is divided into two parts, with the initial focus on the primary screening aimed at the identification of molecules affecting luciferase activity after 24 hr of treatment. The second part of the protocol describes the counter-screening necessary to discriminate compounds modulating luciferase activity specifically through the 3&#8217; UTR. In addition to the detailed protocol and representative results, we provide important considerations about the assay development and the validation of the hit(s) on the endogenous target. The described cell-based reporter gene assay will allow scientists to identify molecules modulating protein levels via post-transcriptional mechanisms dependent on a 3&#8217; UTR.

Here we describe a cell-based reporter gene assay as a valuable tool to screen chemical libraries for compounds modulating post-transcriptional control mechanisms exerted through 3&#8217; UTR.

الإنتاجية العالية للكشف عن المغيرون الكيميائية من الجينات المشاركة ما بعد transcriptionally الخاضعة للرقابة

Both transcriptional and post-transcriptional regulation have a profound impact on genes expression. However, commonly adopted cell-based screening assays ...

qPCRTag Analysis - A High Throughput, Real Time PCR Assay for Sc2.0 Genotyping

The Synthetic Yeast Genome Project (Sc2.0) aims to build 16 designer yeast chromosomes and combine them into a single yeast cell. To date one synthetic chromosome, synIII1, and one synthetic chromosome arm, synIXR2, have been constructed and their in vivo function validated in the absence of the corresponding wild type chromosomes. An important design feature of Sc2.0 chromosomes is the introduction of PCRTags, which are short, re-coded sequences within open reading frames (ORFs) that enable differentiation of synthetic chromosomes from their wild type counterparts. PCRTag primers anneal selectively to either synthetic or wild type chromosomes and the presence/absence of each type of DNA can be tested using a simple PCR assay. The standard readout of the PCRTag assay is to assess presence/absence of amplicons by agarose gel electrophoresis. However, with an average PCRTag amplicon density of one per 1.5 kb and a genome size of ~12 Mb, the completed Sc2.0 genome will encode roughly 8,000 PCRTags. To improve throughput, we have developed a real time PCR-based detection assay for PCRTag genotyping that we call qPCRTag analysis. The workflow specifies 500 nl reactions in a 1,536 multiwell plate, allowing us to test up to 768 PCRTags with both synthetic and wild type primer pairs in a single experiment.

Designer chromosomes of the Synthetic Yeast Genome project, Sc2.0, can be distinguished from their native counterparts using a PCR-based genotyping assay called PCRTagging, which has a presence/absence endpoint. Here we describe a high-throughput real time PCR detection method for PCRTag genotyping.

تحليل qPCRTag - إنتاجية عالية، في الوقت الحقيقي PCR الفحص لSc2.0 التنميط الجيني

The Synthetic Yeast Genome Project (Sc2.0) aims to build 16 designer yeast chromosomes and combine them into a single yeast cell. To date one synthetic ...

High-Throughput, Multi-Image Cryohistology of Mineralized Tissues

There is an increasing need for efficient phenotyping and histopathology of a variety of tissues. This phenotyping need is evident with the ambitious projects to disrupt every gene in the mouse genome. The research community needs rapid and inexpensive means to phenotype tissues via histology. Histological analyses of skeletal tissues are often time consuming and semi-quantitative at best, regularly requiring subjective interpretation of slides from trained individuals. Here, we present a cryohistological paradigm for efficient and inexpensive phenotyping of mineralized tissues. First, we present a novel method of tape-stabilized cryosectioning that preserves the morphology of mineralized tissues. These sections are then adhered rigidly to glass slides and imaged repeatedly over several rounds of staining. The resultant images are then aligned either manually or via computer software to yield composite stacks of several layered images. The protocol allows for co-localization of numerous molecular signals to specific cells within a given section. In addition, these fluorescent signals can be quantified objectively via computer software. This protocol overcomes many of the shortcomings associated with histology of mineralized tissues and can serve as a platform for high-throughput, high-content phenotyping of musculoskeletal tissues moving forward.

In this manuscript, we present a high-throughput, semi-automated cryohistology platform to produce aligned composite images of multiple response measures from several rounds of fluorescent imaging on frozen sections of mineralized tissues.

عالية الإنتاجية، متعدد صورة Cryohistology من تمعدن الأنسجة

There is an increasing need for efficient phenotyping and histopathology of a variety of tissues. This phenotyping need is evident with the ambitious ...

Applications of pHluorin for Quantitative, Kinetic and High-throughput Analysis of Endocytosis in Budding Yeast

Green fluorescent protein (GFP) and its variants are widely used tools for studying protein localization and dynamics of events such as cytoskeletal remodeling and vesicular trafficking in living cells. Quantitative methodologies using chimeric GFP fusions have been developed for many applications; however, GFP is somewhat resistant to proteolysis, thus its fluorescence persists in the lysosome/vacuole, which can impede quantification of cargo trafficking in the endocytic pathway. An alternative method for quantifying endocytosis and post-endocytic trafficking events makes use of superecliptic pHluorin, a pH-sensitive variant of GFP that is quenched in acidic environments. Chimeric fusion of pHluorin to the cytoplasmic tail of transmembrane cargo proteins results in a dampening of fluorescence upon incorporation of the cargo into multivesicular bodies (MVBs) and delivery to the lysosome/vacuole lumen. Thus, quenching of vacuolar fluorescence facilitates quantification of endocytosis and early events in the endocytic pathway. This paper describes methods using pHluorin-tagged cargos for quantification of endocytosis via fluorescence microscopy, as well as population-based assays using flow cytometry.

Accurate quantification of vesicular trafficking events often provides key insights into roles for specific proteins and the effects of mutations. This paper presents methods for using superecliptic pHluorin, a pH-sensitive GFP variant, as a tool for quantification of endocytic events in living cells using quantitative fluorescence microscopy and flow cytometry.

تطبيقات pHluorin لالكمي، الحركية وعالية الإنتاجية تحليل الإلتقام في مهدها الخميرة

Green fluorescent protein (GFP) and its variants are widely used tools for studying protein localization and dynamics of events such as cytoskeletal ...

Precise, High-throughput Analysis of Bacterial Growth

Bacterial growth is a central concept in the development of modern microbial physiology, as well as in the investigation of cellular dynamics at the systems level. Recent studies have reported correlations between bacterial growth and genome-wide events, such as genome reduction and transcriptome reorganization. Correctly analyzing bacterial growth is crucial for understanding the growth-dependent coordination of gene functions and cellular components. Accordingly, the precise quantitative evaluation of bacterial growth in a high-throughput manner is required. Emerging technological developments offer new experimental tools that allow updates of the methods used for studying bacterial growth. The protocol introduced here employs a microplate reader with a highly optimized experimental procedure for the reproducible and precise evaluation of bacterial growth. This protocol was used to evaluate the growth of several previously described Escherichia coli strains. The main steps of the protocol are as follows: the preparation of a large number of cell stocks in small vials for repeated tests with reproducible results, the use of 96-well plates for high-throughput growth evaluation, and the manual calculation of two major parameters (i.e., maximal growth rate and population density) representing the growth dynamics. In comparison to the traditional colony-forming unit (CFU) assay, which counts the cells that are cultured in glass tubes over time on agar plates, the present method is more efficient and provides more detailed temporal records of growth changes, but has a stricter detection limit at low population densities. In summary, the described method is advantageous for the precise and reproducible high-throughput analysis of bacterial growth, which can be used to draw conceptual conclusions or to make theoretical observations.

Quantitative evaluation of bacterial growth is essential to understanding microbial physiology as a systems-level phenomenon. A protocol for experimental manipulation and an analytical approach are introduced, allowing for precise, high-throughput analysis of bacterial growth, which is a key subject of interest in systems biology.

تحليل دقيق والفائق للنمو البكتيري

Bacterial growth is a central concept in the development of modern microbial physiology, as well as in the investigation of cellular dynamics at the ...

Diagonal Method to Measure Synergy Among Any Number of Drugs

A synergistic drug combination has a higher efficacy compared to the effects of individual drugs. Checkerboard assays, where drugs are combined in many doses, allow sensitive measurement of drug interactions. However, these assays are costly and do not scale well for measuring interaction among many drugs. Several recent studies have reported drug interaction measurements using a diagonal sampling of the traditional checkerboard assay. This alternative methodology greatly decreases the cost of drug interaction experiments and allows interaction measurement for combinations with many drugs. Here, we describe a protocol to measure the three pairwise interactions and one three-way interaction among three antibiotics in duplicate, in five days, using only three 96-well microplates and standard laboratory equipment. We present representative results showing that the three-antibiotic combination of Levofloxacin + Nalidixic Acid + Penicillin G is synergistic. Our protocol scales up to measure interactions among many drugs and in other biological contexts, allowing for efficient screens for multi-drug synergies against pathogens and tumors.

In this protocol, we describe how to make Loewe additivity-based drug interaction measurements for pairwise and three-way drug combinations.

أسلوب قطري لقياس التفاعل بين أي عدد من المخدرات

A synergistic drug combination has a higher efficacy compared to the effects of individual drugs. Checkerboard assays, where drugs are combined in many ...

A Sectioning, Coring, and Image Processing Guide for High-Throughput Cortical Bone Sample Procurement and Analysis for Synchrotron Micro-CT

Bone is a dynamic and mechanically active tissue that changes in structure over the human lifespan. The products of the bone remodeling process have been studied substantially using traditional two-dimensional techniques. Recent advancements in X-ray imaging technology via desktop micro-computed tomography (&#181;CT) and synchrotron radiation micro-computed tomography (SR&#181;CT) have allowed for the acquisition of high-resolution three-dimensional (3D) scans of a larger field of view (FOV) than other 3D imaging techniques (e.g., SEM) providing a more complete picture of microscopic structures within human cortical bone. The specimen should be accurately centered within the FOV, however, to limit the appearance of streak artifacts known to impact data analysis. Previous studies have reported procurement of irregularly shaped rectilinear bone blocks that result in imaging artifacts due to uneven edges or image truncation. We have applied a geological sampling protocol (coring) to procure consistently sized cortical bone core specimens for SR&#181;CT experiments from the anterior aspect of human femora. This coring method is efficient and minimally destructive to tissue. It creates uniform cylindrical samples that decrease imaging artifacts by nature of being isometric during rotation and providing a uniform path length for X-ray beams throughout scanning. Image processing of X-ray tomographic data of cored and irregularly shaped samples confirms the potential of the technique to improve visualization and analysis of cortical bone microarchitecture. A goal of this protocol is to deliver a reliable and repeatable method for the extraction of cortical bone cores that is adaptable for various types of high-resolution bone imaging experiments. An overarching goal of the work is to create a standardized cortical bone procurement for SR&#181;CT that is affordable, consistent, and straightforward. This procedure may further be adapted by researchers in related fields who commonly evaluate hard composite materials such as in biological anthropology, geosciences, or material sciences.

We employed a geological (coring) sampling protocol to procure cortical bone specimens of uniform size for SR&#181;CT experiments from the anterior aspect of human femora. This method is minimally destructive, efficient, results in cylindrical specimens that minimize imaging artifacts from irregular sample shapes and improves microarchitectural visualization and analysis.

قسم، Coring، ودليل معالجة الصور لارتفاع الإنتاجية اختبار العظام كورتيكية الشراء وتحليل لSynchrotron الدقيقة CT

Bone is a dynamic and mechanically active tissue that changes in structure over the human lifespan. The products of the bone remodeling process have been ...

High-Throughput Live Imaging of Microcolonies to Measure Heterogeneity in Growth and Gene Expression

Precise measurements of between- and within-strain heterogeneity in microbial growth rates are essential for understanding genetic and environmental inputs into stress tolerance, pathogenicity, and other key components of fitness. This manuscript describes a microscope-based assay that tracks approximately 105&#160;Saccharomyces cerevisiae microcolonies per experiment. After automated time-lapse imaging of yeast immobilized in a multiwell plate, microcolony growth rates are easily analyzed with custom image-analysis software. For each microcolony, expression and localization of fluorescent proteins and survival of acute stress can also be monitored. This assay allows precise estimation of strains&#39; average growth rates, as well as comprehensive measurement of heterogeneity in growth, gene expression, and stress tolerance within clonal populations.

Yeast growth phenotypes are precisely measured through highly parallel time-lapse imaging of immobilized cells growing into microcolonies. Simultaneously, stress tolerance, protein expression, and protein localization can be monitored, generating integrated datasets to study how environmental and genetic differences, as well as gene-expression heterogeneity among isogenic cells, modulate growth.

تصوير حي عالي الإنتاجية للمستعمرات الدقيقة لقياس التغايرية في النمو والتعبير الجيني

Precise measurements of between- and within-strain heterogeneity in microbial growth rates are essential for understanding genetic and environmental ...