Name: automated measurement of cryptococcal species polysaccharide capsule and cell body
Uploaded: 2018-01-11T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Measurement of Cryptococcal Species Polysaccharide Capsule and Cell Body at JoVE.com

Anthony olan slaytlar ikinci insan yan yana karşılaştırma olarak kullanılan Bowen hem de Sabrina olan slaytlar bir üçüncü insan-yan yana ve ikinci mikroskop karşılaştırma olarak kullanılan Nolan kabul etmek istiyoruz.

1. çini mürekkebi slayt hazırlanması
<ol><li>Cryptococcal örnek bir slayda 10 µL pipet. Bu deneme için kullanılan tek zorlanma H99 oldu ama herhangi bir dairesel Maya zorlanma çalışacaktır. Not: doğrudan kültür ortamından örneğiyse, 1:2 PBS veya su ile sulandrarak çini mürekkebi topaklanma üzerinden önlemeye yardımcı olabilir.</li>
	<li>Hindistan mürekkep lekesi örnek üzerine 2 µL pipet ve fiziksel olarak pipet ucu örnek için bastırıyor ve çini mürekkebi düzgün dağıtılmış görünene kadar dairesel hareketlerle hareket ettirerek karıştırın.</li>
	<li>Bir coverslip örnek üzerinde coverslip sonra yavaşça ve eşit olarak örnek üzerinde coverslip karşı tarafına düşürücü slayt, yüzeye karşı sol kenarına basılı tutarak yerleştirin.</li>
	<li>Slayt hava kuru 5 min için izin.</li>
	<li>Yavaşça oje ışık tabakası bir mühür formu ve çini mürekkebi leke korumak için coverslip kenarlık uygulayın.</li>
</ol>2. görüntüleme slayt
<ol><li>Slaytlar bir fotoğraf makinesi eki ve bilinen piksel mikron dönüşüm parlak alan mikroskopla yerleştirin. Filtreler, amaçları ve kontrast hücre kapsül ve hücre organlarıdır odaklanmış, karanlık bantları net şekilde ayarlayın. Not: Çeşitli filtreler, amaçları ve kontrast ayarlarıyla çalışacaktır ancak bir 20 x amaç, Ph1 filtre ve 2 x 2 binning önerilir.</li>
	<li>Görüş alanı yoğun ama değil hücre kapsül arka plan arasında açık kontrastlı cryptococcal hücrelerle nüfuslu ve karanlık bir grup görüntülenmiştir hücre gövdeli düzgün odaklanmış olduğundan emin olun. Not: En iyi görüntü için tam sayısı örnek ve kullanılan objektif bağlı olarak değişir. Kümelenmiş veya örtüşen hücrelerdir değil emin olmak için önemli yönleridir, hücre odak uçaklar önemli ölçüde değişir değil ve önemli çini mürekkebi olduğunu açıkça (en az % 25 alanın) arka planda görünür leke.</li>
	<li>Ölçüm algoritması görüntüleri tek bir dizin içinde çalışır ve çıkış veri görüntü dosyalarının adlarını göre düzenlenecek açık başlıklar içeren tek bir dizin için görüntüleri kaydetmek.</li>
</ol>3. algoritması kurulumu
<ol><li>Python sürüm 2,7 üzerinden yüklemek</li>
	<li>Ek python kütüphaneleri "pip yüklemek yastık" komutlarını çalıştırarak ve "pip yükleyin openpyxl".</li>
	<li>MATLAB şu sayfadaki talimatları izleyerek yükleyin</li>
	<li>Yapı https://www.mathworks.com/help/matlab/matlab_external/install-the-matlab-engine-for-python.html sağlanan yönergeleri izleyerek MATLAB python Kütüphane.</li>
	<li>Bu el yazması'nın takıma giren malzemeler ("QCA.py", "Analysis2.m" ve "TestRun.m") üç gerekli dosyaları indirmek. Not: Bu dosyaları herhangi bir yere elde edilebilir, ama her üç aynı dizinde olması gerekir.</li>
</ol>4. algoritma kullanımı
<ol><li>Uygulamayı QCA.py üzerinde çift tıklayarak çalıştırın. Not: Uygulama başlatmak için birkaç dakika sürebilir. "QCA.py" dosyası gerçek algoritma çalıştırmak için "anladım" dosyaları çağıran program yapısı içerir.</li>
	<li>Programda anlatılan adımları izleyin.<ol>
<li>Görüntü dosyalarının uzantısı türü başına bir nokta koyarak ve noktalı virgüllerle ayrılmış Giriş (örn. ". TIF;. JPEG") sonra Enter düğmesini tıklatın.</li>
		<li>İçinde görüntü dosyaları Dizin Seç düğmesini tıklatarak ve görüntüleri içeren klasörü seçerek bulunduğu dizini seçin.</li>
		<li>Görüntü dosyaları listesini dizinde Resim listesi oluştur düğmesini tıklatarak oluşturun. Görüntüleri sağa metin kutusunda listelenir. Gözden geçirin ve listeden doğru ve eksiksiz olduğundan emin olun.</li>
		<li>Rasgele görüntü Seç düğmesini tıklatarak bir önizleme olarak kullanmak için listeden rastgele bir görüntü seçin. Not: bir "yanlış görüntü modu hata nedeniyle" açamıyor görüntüyse, algoritma hala görüntü görüntülenmiyor rağmen düzgün. 4.2.7 adımdan sonra sınama yansıması görüntülenmeye devam eder.</li>
		<li>Giriş mikroskop objektif ve ayarları binning. Varsayılan ayarları kullanılan mikroskop eşleşmiyorsa, "Özel piksel dönüşüm" seçin ve görüntü dosyaları için piksel-için-um dönüşüm giriş. Bir kez seçme, Dönüşüm hesapla düğmesini tıklatın ve dönüştürme metin kutusunun sağ göre doğru olduğundan emin olun. Not: şekil 1 ' de gösterilen temsili resim 40 x büyütme ve 2 x 2 seçili binning ile hesaplanır.</li>
		<li>Giriş daire algılama için algoritma parametreleri.<ol>
<li>Minimum ve maksimum yarıçapı tespit Min ve Max kapsül RADIUS giriş dış kapsül algılama için giriş. Küçük bir aralığı daha doğru sonuçlar sağlayacaktır.</li>
			<li>Minimum ve maksimum yarıçapı tespit hücre vücut algılama Min ve Max hücre vücut RADIUS giriş için giriş. Not: Bu girdilerin dört göre kaynak görüntüler ilgili değerlerini piksel cinsinden temsil eden sayılar olmalıdır.</li>
			<li>Duyarlılık eşik algoritma ayarlamak için kapsül ve hücre cisim hassasiyeti kaydırıcılarını hareket ettirin. Düşük duyarlılık sıkı olacak ve yanlış pozitif daire algılama azaltmaz, ama daha az gerçek daireler Ayrıca algılayabilir. Tersine, yüksek bir hassasiyet tespit oranı artacak ama yanlış pozitif çevrelerde de neden olabilir. Not: Temsilcisi sonuçları bir kapsül yarıçapında en az 7, 45 kapsül maksimum yarıçapı, en az vücut RADIUS 4, en fazla vücut RADIUS 30, 87 kapsül duyarlılık ve cisim hassasiyeti 87 ile elde edilmiştir.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Parametreleri rasgele seçilen görüntü üzerinde Test çalışması düğmesini tıklatarak sınayın. Programın orijinal görüntü yerine, üst ortasında görüntülenir. Sonuçları doğru bakarsanız, bu da tüm seçilen görüntüler seçilen parametrelere uygun emin olmak denemek için ek rasgele görüntü seçmek için önerilir.<ol>
<li>Ceset sayısını en üst düzeye çıkarmak ve kapsül algılanır ve daireler doğru sığdırmak için görünür olup olmadığını kontrol edin. Tespit kapsül içinde ceset sayısı sağa metin kutusunda görüntülenir. Aksi takdirde, sonuçları doğru olana algoritma parametreleri değiştirmek. Not: Yalnızca görselleştirme ile yardımcı olmak için kalın renkli daireler vardır. Ölçüm için üretilen gerçek daireler HCT algoritması tarafından hesaplanan bir matematiksel eğrisi var.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Algılama algoritması Başlar Analysis düğmesini tıklatarak görüntü dosyaları tüm dizin üzerinde çalıştırın. Her görüntü analiz edilecek ve tüm görüntüleri analiz programı "bitmiş" sağındaki metin kutusuna görüntülenir.</li>
		<li>Maç ve Temizleme düğmesini tıklatın. Bu tespit edilen hücre organları içinde bulundukları tespit edilen kapsül için maç ve gerçek kapsül RADIUS kapsül vücudundan çıkararak hesaplar. Not: algoritma Floresans algılamak için kullanılan veya bu adımı başka bir durum sadece bir daire olduğu tespit gereksizdir. Bunun yerine sırasıyla sadece mavi ya da sadece yeşil daireler için veri toplamak için Sadece çek organları veya Yalnızca çek kapsül düğmesini tıklatın. Kapsül veri alınır eğer sadece hücre vücut RADIUS değil düşülen gibi RADIUS hücre toplam RADIUS ile sevk edecektir olduğunu unutmamak gerekir.</li>
		<li>Tamamlanan Veri görüntü dizinindeki "CleanedOuput.csv" dosyasını bulun. Eğer sadece bir parça veri seçildi, dosyayı "CleanedBodies.csv" veya "CleanedCapsules.csv" etiketi olur.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Park, B. J., Wannemuehler, K. A., Marston, B. J., Govender, N., Pappas, P. G., Chiller, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+the+current+global+burden+of+cryptococcal+meningitis+among+persons+living+with+HIV/AIDS.">Estimation of the current global burden of cryptococcal meningitis among persons living with HIV/AIDS.</a> AIDS. 23 (4), 525-530 (2009).</li><li>Kwon-Chung, K. J., 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=Cryptococcus+neoformans+and+Cryptococcus+gattii,+the+etiologic+agents+of+cryptococcosis.">Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii, the etiologic agents of cryptococcosis.</a> Cold Spring Harb Perspect Med. 4 (7), 019760 (2014).</li><li>Granger, D. L., Perfect, J. R., Durack, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virulence+of+Cryptococcus+neoformans.+Regulation+of+capsule+synthesis+by+carbon+dioxide.">Virulence of Cryptococcus neoformans. Regulation of capsule synthesis by carbon dioxide.</a> J Clin Invest. 76 (2), 508 (1985).</li><li>Rumbaugh, J., Pool, A., Gainey, L., Forrester, K., Wu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Cryptococcal+Capsule+in+Pathogenesis+of+Cryptococcal+Meningitis.">The Role of Cryptococcal Capsule in Pathogenesis of Cryptococcal Meningitis.</a> Neurology. 80 (7), 007 (2013).</li><li>Bojarczuk, 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=Cryptococcus+neoformans+Intracellular+Proliferation+and+Capsule+Size+Determines+Early+Macrophage+Control+of+Infection.">Cryptococcus neoformans Intracellular Proliferation and Capsule Size Determines Early Macrophage Control of Infection.</a> Sci Rep. 6, (2016).</li><li>Robertson, E. J., 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=Cryptococcus+neoformans+Ex+Vivo+Capsule+Size+Is+Associated+With+Intracranial+Pressure+and+Host+Immune+Response+in+HIV-associated+Cryptococcal+Meningitis.">Cryptococcus neoformans Ex Vivo Capsule Size Is Associated With Intracranial Pressure and Host Immune Response in HIV-associated Cryptococcal Meningitis.</a> J Infect Dis. 209 (1), 74-82 (2014).</li><li>Araujo, G. d. e. S., 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=Capsules+from+Pathogenic+and+Non-Pathogenic+Cryptococcus+spp.+Manifest+Significant+Differences+in+Structure+and+Ability+to+Protect+against+Phagocytic+Cells.">Capsules from Pathogenic and Non-Pathogenic Cryptococcus spp. Manifest Significant Differences in Structure and Ability to Protect against Phagocytic Cells.</a> PLoS One. 7 (1), 29561 (2012).</li><li>Garc&#237;a-Rivera, J., Chang, Y. C., Kwon-Chung, K. J., Casadevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryptococcus+neoformans+CAP59+(or+Cap59p)+Is+Involved+in+the+Extracellular+Trafficking+of+Capsular+Glucuronoxylomannan.">Cryptococcus neoformans CAP59 (or Cap59p) Is Involved in the Extracellular Trafficking of Capsular Glucuronoxylomannan.</a> Eukaryot Cell. 3 (2), 385-392 (2004).</li><li>Guimar&#227;es, A. J., Frases, S., Cordero, R. J. B., Nimrichter, L., Casadevall, A., Nosanchuk, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryptococcus+neoformans+responds+to+mannitol+by+increasing+capsule+size+in+vitro+and+in+vivo:+Mannitol+impacts+the+structure+of+C.+neoformans+capsule.">Cryptococcus neoformans responds to mannitol by increasing capsule size in vitro and in vivo: Mannitol impacts the structure of C. neoformans capsule.</a> Cell Microbiol. 12 (6), 740-753 (2010).</li><li>Zaragoza, O., Fries, B. C., Casadevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+Capsule+Growth+in+Cryptococcus+neoformans+by+Mammalian+Serum+and+CO2.">Induction of Capsule Growth in Cryptococcus neoformans by Mammalian Serum and CO2.</a> Infect and Immun. 71 (11), 6155-6164 (2003).</li><li>Rossi, S. 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=Impact+of+Resistance+to+Fluconazole+on+Virulence+and+Morphological+Aspects+of+Cryptococcus+neoformans+and+Cryptococcus+gattii+Isolates.">Impact of Resistance to Fluconazole on Virulence and Morphological Aspects of Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii Isolates.</a> Front Microbiol. 7, (2016).</li></ol>

Yazarlar hiçbir ifşa etmek çıkar çatışması var.

Bu tekniğin önemli adımlar çini mürekkebi slayt hazırlama ve mikroskop görüntüleri elde etme. Algoritma başarıyla çeşitli slayt ve görüntü teknikleri ile test ederken önerilen bir protokoldür bu el yazması açıklanmıştır. Polisakkarit kapsülü bu parçacıklar polisakkarit Fibriller ağ nüfuz için çok büyük olduğundan mürekkep parçacıklar dışlama kapsül etki alanından göre tespit edilmiştir. Çini Mürekkebi dışlama koyu arka plan üzerine bir daire sonuçlanır. Algoritma dairele...

Cryptococcus neoformans ubiquitously insan hastalığında öncelikle baskılanmış nüfus ile ilişkili tüm dünyada bulunan patojen bir mayaymış. C. neoformans özellikle Sahra Güneyi Afrika bulaşıcı hastalık1nedeniyle toplam yıllık ölümlerin önemli bir çünkü hesapları. Önemli klinik cryptococcal enfeksiyon olarak enfekte makrofajlar (Truva atı şekilde) Ulaştırma merkezi sinir sistemi işgali aşağıdaki meningoensefalit tezahürüdür veya kan - beyin bariyerini doğrudan geçiş. C. neoformans insan vücudunun sıcaklığı, üreaz aktivitesi, melanization ve bir polisakkarit kapsül2oluşumu çoğaltmak için yeteneği dahil olmak üzere birkaç virülans faktörleri ifade eder. Polisakkarit kapsülü yinelenen glucuronoxylomannan ve glucoronoxylomannangalactan Polimerler ve işlevleri olarak çevresel stres ve ana makine bağışıklık yanıtı2gibi etkenlere karşı koruyucu bir bariyer oluşur.
Her ne kadar cryptococcal polisakkarit kapsül boyutunu sürekli virülans ile ilişkili olduğu değil, ortada bir kanıt Patogenez2,3,4,5bir faktör olduğunu, 6,7. Kapsül boyutu menenjit patoloji6ile ilişkilidir, makrofaj Cryptococcus enfeksiyon5kontrol yeteneğini etkileyebilir ve8Eğer yok virülans kaybına neden olabilir. Bu nedenle, kapsül boyutu ölçüm cryptococcal araştırmada yaygındır, ancak kapsül ölçüm yöntemi için standart yok fieldwide.
Şu anda, C. neoformans polisakkarit kapsül ölçüm mikroskobu görüntüleri manuel ölçüm üzerinde temel alır ve görüntü ve ölçüm satın alma tam yöntemleri laboratuar9,10değişir, 11. Bir anında bu yöntemin bazı çalışmalar Bakımı doğruluk ve güvenilirlik zorlaştırır binlerce bireysel ölçümlerin edinimi gerektiren konusudur. Ayrıca, hatta sonuçları yayımlandığında, orada kez yetersiz ölçüm yönteminin açıklaması olduğunu. Birçok yayın nasıl onların ölçümler elde edilmiştir, açıklamak değil ne odak düzlemi kullanıldı, nasıl onlar belirlediğini eşik kapsül kimlik için bir ölçüm kullanılan veya birkaç veya diğer ortalama RADIUS veya çapı, kullanılan Ayrıntılar. Onların yöntemi hangi programı olarak kullanıldı, bazı yayınlar tek devlet Örneğin, "Adobe Photoshop CS3 hücreleri ölçmek için kullanılan"11. Standardizasyon ve ayrıntılı raporlama bu eksikliği tekrarlanabilirlik imkansız olmasa zorlaştırabilir. İnsan görme, bilgisayar parlaklık, mikroskop ayarları, farklılıkları slayt aydınlatma ve pixel yoğunluk değerleri oranları üzerinde dayanan hesaplamalar sabit kalır, ancak diğer faktörler sadece bireyler arasında ama örnek arasında değişebilir ve örnek arasında uygulanabilir. Bu teknik içinde yoktu önce bir alan için kapsül boyutları ölçmek için bir standart, doğru hızlı ve basit teknik sağlama bağlamında oluşturuldu.
Daha önce belirtildiği gibi CHT algoritmasıdır köklü ve daireler otomatik olarak algılamak üzere komut dosyaları önce yazdım. Bu yöntem diğer komut dosyaları nerede kısa düşeceği iki alanda geliştirir. Cryptococcal hücreleri ile iki ayrı daire birbirimizi ile ilgili olarak algılanması gerekir çünkü ilk, sadece daireler algılama, yetmez. Bu yöntem özellikle hücre organları kapsül içinde algılar, ikisi arasında ayrımcılık ve yalnızca ilgili vücut-kapsül çiftleri üzerinde hesaplamalar gerçekleştirir. İkinci olarak, hatta ne zaman takip aynı iletişim kuralını, farklı araştırmacılar farklı sona erecek görüntüleri elde. Her algoritma parametresini araştırmacı denetime olanak sağlayarak, bu araç edinme yöntemleri çok çeşitli eşleşecek şekilde ayarlanabilir. Standart kapsamı, amaç, filtre ve benzeri için gerek yoktur.
Bu teknik, araştırmacı daireler bir görüntü içinde onların arka plan ile bu kontrast tespit gereken herhangi bir durum için kolayca uygulanabilir. Her iki daire açık ve koyu arka plan tespit edilebilir daha sayılır ve bu teknik kullanılarak ölçülür.

<table><tbody><tr><td>India Ink</td><td>Becton, Dickinson and Co.</td><td>261194</td><td></td></tr><tr><td>Fisherbrand Superfrost Microscope Slides</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-143</td><td>25x75x1</td></tr><tr><td>Fisherfinest Premium Cover Glass</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-548-B</td><td>22x22-1</td></tr><tr><td>Sally Hansen HardasNails Xtreme Wear Nail Polish</td><td>Sally Hansen</td><td>N/A</td><td>109 invisible</td></tr><tr><td>SAB Media</td><td>Sigma</td><td>S3306</td><td></td></tr><tr><td>Cryptotoccus neoformans</td><td>ATCC</td><td>208821</td><td>H99 strain</td></tr><tr><td>Olympus AX70 Microscope</td><td>Olympus</td><td>AX70TRF</td><td>Discontinued ; Bright Field Microscope</td></tr><tr><td>Qimaging Retiga 1300</td><td>Qimaging</td><td>N/A</td><td>Discontinued ; Camera Microscope Attachment</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>N/A</td><td>Most recent version recommended</td></tr><tr><td>Python Programming Language</td><td>Python</td><td>N/A</td><td>Version 2 necessary ; 2.7 recommended</td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Microsoft</td><td>N/A</td><td>Most recent version recommended</td></tr><tr><td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td><td>Sigma</td><td>P3813</td><td></td></tr></tbody></table>

automated measurement of cryptococcal species polysaccharide capsule and cell body

Bu teknik amacı polisakkarit kapsül ölçümleri çok sayıda için tutarlı, doğru ve yönetilebilir bir süreç sağlamaktır.
İlk olarak, bir eşik görüntü benzersiz olarak her görüntü için hesaplanan yoğunluk değerleri temel alınarak oluşturulur. Sonra daire nesne ve köklü daire Hough dönüştürme (CHT) algoritması ile arka plan arasındaki kontrast göre tespit edilir. Son olarak, tespit edilen hücre kapsül ve organları Merkezi koordinatları ve RADIUS boyutu göre eşleştirilir ve veri yönetilebilir elektronik tabloda kullanıcıya verilir.
Bu teknik avantajları basit ama önemli. İlk, çünkü bu hesaplamalar bir insan yerine bir algoritma tarafından gerçekleştirilir doğruluk ve güvenilirlik arttı. Doğruluğu veya güvenilirliği kaç örnekleri analiz edilir ne olursa olsun hiçbir düşüş vardır. İkinci olarak, bu yaklaşım potansiyel Standart prosedür Cryptococcus alanı yerine nerede kapsül ölçüm lab tarafından değişir mevcut durum için kurar. Üçüncü olarak, el ile kapsül ölçümler yavaş ve monoton göz önüne alındığında olduğuna göre otomasyon sırayla yüksek üretilen iş veri analizi ve giderek güçlü istatistik kolaylaştıran çok sayıda Maya hücreleri üzerinde hızlı ölçümler sağlar.
Bu tekniğin önemli sınırlamaları nasıl gelir algoritması işlevleri. İlk olarak, algoritma yalnızca daireler oluşturur. Cryptococcus hücreleri ve onların kapsül üzerinde dairesel bir Morfoloji alırken, Sigara-daire nesne algılama için bu tekniği uygulamak için zor olurdu. İkinci olarak, daire nasıl algılanır nedeniyle CHT algoritması büyük sözde çevrelerin birkaç kümelenmiş daire dış kenarlarına dayalı algılayabilir. Ancak, yanlış tanıtılmış hücre cesetler sahte daire içinde yakalanan kolayca algılanabilir ve elde edilen veri kümelerinden kaldırıldı.
Bu tekniği, çini mürekkebi parlak alan mikroskobu üzerinde dayalı Cryptococcus türlerin döngüsel polisakkarit kapsül ölçmek için içindir; için uygulanan olabilir rağmen diğer kontrast dairesel nesne ölçümleri dayalı.

Görüntüleri ilk mikroskobu çini mürekkebi slayt bir kamera (şekil 1A) ile birleştiğinde bir parlak alan mikroskop kullanarak elde edilir. Hücreler ayrılmış ve görünümü, alan de hücreleri ve arka plan arasındaki kontrast oluşturmak için yeterli leke kullanın olarak bastırmak değil için yeterince düşük yoğunluklu olması önemlidir. İletişim kuralında belirtildiği gibi en iyi görüntü için tam sayısı örnek,...

Watch this Scientific Journal Video about Automated Measurement of Cryptococcal Species Polysaccharide Capsule and Cell Body at JoVE.com

Automated Measurement of Cryptococcal Species Polysaccharide Capsule and Cell Body

Otomatik ölçüm Cryptococcal türler polisakkarit kapsülü ve hücre vücut

Bu teknik polisakkarit kapsülü ve vücut yarıçaplarını ölçmek için tasarlanmış bir otomatik batch Image processor açıklar. Başlangıçta Cryptococcus neoformans kapsül ölçümleri için tasarlanmış iken otomatik görüntü işlemci dairesel nesneler diğer dayalı kontrast tespiti için de uygulanabilir.

The purpose of this technique is to provide a consistent, accurate, and manageable process for large numbers of polysaccharide capsule measurements.
...

automated-measurement-cryptococcal-species-polysaccharide-capsule

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Automated Measurement of Cryptococcal Species Polysaccharide Capsule and Cell Body

7.3K Görüntüleme.  Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. Bu teknik polisakkarit kapsülü ve vücut yarıçaplarını ölçmek için tasarlanmış bir otomatik batch Image processor açıklar. Başlangıçta Cryptococcus neoformans kapsül ölçümleri için tasarlanmış iken otomatik görüntü işlemci dairesel nesneler diğer dayalı kontrast tespiti için de uygulanabilir.

Video: Automated Measurement of Cryptococcal Species Polysaccharide Capsule and Cell Body

Separating Bacteria by Capsule Amount Using a Discontinuous Density Gradient

Capsule is a key virulence factor in many bacterial species, mediating immune evasion and resistance to various physical stresses. While many methods are available to quantify and compare capsule production between different strains or mutants, there is no widely used method for sorting bacteria based on how much capsule they produce. We have developed a method to separate bacteria by capsule amount, using a discontinuous density gradient. This method is used to compare capsule amounts semi-quantitatively between cultures, to isolate mutants with altered capsule production, and to purify capsulated bacteria from complex samples. This method can also be coupled with transposon-insertion sequencing to identify genes involved in capsule regulation. Here, the method is demonstrated in detail, including how to optimize the gradient conditions for a new bacterial species or strain, and how to construct and run the density gradient.

We demonstrate the use of discontinuous density gradients to separate bacterial populations based on capsule production. This method is used to compare capsule amount between cultures, isolate mutants with a specific capsule phenotype, or to identify capsule regulators. Described here is the optimization and running of the assay.

Kapsül tutarı kesintili yoğunluk Gradient kullanarak bakterilerin ayıran

Capsule is a key virulence factor in many bacterial species, mediating immune evasion and resistance to various physical stresses. While many methods are ...

Genetik

Use of Image Cytometry for Quantification of Pathogenic Fungi in Association with Host Cells

Studies of the cellular pathogenesis mechanisms of pathogenic yeasts such as Candida albicans, Histoplasma capsulatum, and Cryptococcus neoformans commonly employ infection of mammalian hosts or host cells (i.e. macrophages) followed by yeast quantification using colony forming unit analysis or flow cytometry. While colony forming unit enumeration has been the most commonly used method in the field, this technique has disadvantages and limitations, including slow growth of some fungal species on solid media and low and/or variable plating efficiencies, which is of particular concern when comparing growth of wild-type and mutant strains. Flow cytometry can provide rapid quantitative information regarding yeast viability, however, adoption of flow cytometric detection for pathogenic yeasts has been limited for a number of practical reasons including its high cost and biosafety considerations. Here, we demonstrate an image-based cytometric methodology using the Cellometer Vision (Nexcelom Bioscience, LLC) for the quantification of viable pathogenic yeasts in co-culture with macrophages. Our studies focus on detection of two human fungal pathogens: Histoplasma capsulatum and Candida albicans. H. capsulatum colonizes alveolar macrophages by replicating within the macrophage phagosome, and here, we quantitatively assess the growth of H. capsulatum yeasts in RAW 264.7 macrophages using acridine orange/propidium iodide staining in combination with image cytometry. Our method faithfully recapitulates growth trends as measured by traditional colony forming unit enumeration, but with significantly increased sensitivity. Additionally, we directly assess infection of live macrophages with a GFP-expressing strain of C. albicans. Our methodology offers a rapid, accurate, and economical means for detection and quantification of important human fungal pathogens in association with host cells.

Here, we demonstrate how image cytometry can be used for quantification of pathogenic fungi in association with host cells in culture. This technique can be used as an alternative to CFU enumeration.

Ana Hücreler ile Derneği Patojen Mantarlar miktarının Image for Sitometrinin kullanın

Studies of the cellular pathogenesis mechanisms of pathogenic yeasts such as Candida albicans, Histoplasma capsulatum, and Cryptococcus neoformans ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

A Microscopic Phenotypic Assay for the Quantification of Intracellular Mycobacteria Adapted for High-throughput/High-content Screening

Despite the availability of therapy and vaccine, tuberculosis (TB) remains one of the most deadly and widespread bacterial infections in the world. Since several decades, the sudden burst of multi- and extensively-drug resistant strains is a serious threat for the control of tuberculosis. Therefore, it is essential to identify new targets and pathways critical for the causative agent of the tuberculosis, Mycobacterium tuberculosis (Mtb) and to search for novel chemicals that could become TB drugs. One approach is to set&#160;up methods suitable for the genetic and chemical screens of large scale libraries enabling the search of a needle in a haystack. To this end, we developed a phenotypic assay relying on the detection of fluorescently labeled Mtb within fluorescently labeled host&#160;cells using automated confocal microscopy. This in vitro assay allows an image based quantification of the colonization process of Mtb&#160;into the host and was optimized for the 384-well microplate format, which is proper for screens of siRNA-, chemical compound- or Mtb mutant-libraries. The images are then processed for multiparametric analysis, which provides read&#160;out inferring on the pathogenesis of Mtb&#160;within host cells.

Here, we describe a phenotypic assay applicable to the High-throughput/High-content screens of small-interfering synthetic RNA (siRNA), chemical compound, and Mycobacterium tuberculosis mutant libraries. This method relies on the detection of fluorescently labeled Mycobacterium tuberculosis within fluorescently labeled host&#160;cell using automated confocal microscopy.

Yüksek Verimli/Yüksek İçerikli Taramaya Uyarlanmış Hücre İçi Mikobakterilerin Nicelleştirilmesi için Mikroskobik Fenotipik Bir Tahlil

Despite the availability of therapy and vaccine, tuberculosis (TB) remains one of the most deadly and widespread bacterial infections in the world. Since ...

Quantitative Metabolomics of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Metabolomics is a methodology used for the identification and quantification of many low-molecular-weight intermediates and products of metabolism within a cell, tissue, organ, biological fluid, or organism. Metabolomics traditionally focuses on water-soluble metabolites. The water-soluble metabolome is the final product of a complex cellular network that integrates various genomic, epigenomic, transcriptomic, proteomic, and environmental factors. Hence, the metabolomic analysis directly assesses the outcome of the action for all these factors in a plethora of biological processes within various organisms. One of these organisms is the budding yeast Saccharomyces cerevisiae, a unicellular eukaryote with the fully sequenced genome. Because S. cerevisiae is amenable to comprehensive molecular analyses, it is used as a model for dissecting mechanisms underlying many biological processes within the eukaryotic cell. A versatile analytical method for the robust, sensitive, and accurate quantitative assessment of the water-soluble metabolome would provide the essential methodology for dissecting these mechanisms. Here we present a protocol for the optimized conditions of metabolic activity quenching in and water-soluble metabolite extraction from S. cerevisiae cells. The protocol also describes the use of liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for the quantitative analysis of the extracted water-soluble metabolites. The LC-MS/MS method of non-targeted metabolomics described here is versatile and robust. It enables the identification and quantification of more than 370 water-soluble metabolites with diverse structural, physical, and chemical properties, including different structural isomers and stereoisomeric forms of these metabolites. These metabolites include various energy carrier molecules, nucleotides, amino acids, monosaccharides, intermediates of glycolysis, and tricarboxylic cycle intermediates. The LC-MS/MS method of non-targeted metabolomics is sensitive and allows the identification and quantitation of some water-soluble metabolites at concentrations as low as 0.05 pmol/&#181;L. The method has been successfully used for assessing water-soluble metabolomes of wild-type and mutant yeast cells cultured under different conditions.

Quantitative Metabolomics of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

We present a protocol for the identification and quantitation of major classes of water-soluble metabolites in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The described method is versatile, robust, and sensitive. It allows the separation of structural isomers and stereoisomeric forms of water-soluble metabolites from each other.

Sıvı KromatografiSi Kullanan Saccharomyces Cerevisiae'nin Nicel Metabolomikleri Tandem Kütle Spektrometresi ile Birleştiğinde

Metabolomics is a methodology used for the identification and quantification of many low-molecular-weight intermediates and products of metabolism within ...

Biyokimya

Size Matters: Measurement of Capsule Diameter in Cryptococcus neoformans

The polysaccharide capsule of Cryptococcus neoformans is the primary virulence factor and one of the most commonly studied aspects of this pathogenic yeast. Capsule size can vary widely between strains, has the ability to grow rapidly when introduced to stressful or low nutrient conditions, and has been positively correlated with strain virulence. For these reasons, the size of the capsule is of great interest to C. neoformans researchers. The growth of the C. neoformans capsule is induced during phenotypic testing to help understand the effects of different treatments on the yeast or size differences between strains. Here we describe one of the standard methods of capsule induction and compare two accepted methods of staining and measuring capsule diameter: (i) India ink, a negative stain, used in conjunction with conventional light microscopy and (ii) co-staining with fluorescent dyes of both the cell wall and capsule followed by confocal microscopy. Finally, we show how measurement of capsule diameter from India ink-stained samples can be automated using computational image analysis.

Size Matters: Measurement of Capsule Diameter in Cryptococcus neoformans

The polysaccharide capsule is the primary virulence factor in Cryptococcus neoformans, and its size correlates with strain virulence. Capsule diameter measurements are used in phenotypic testing and to gauge therapeutic efficacy. Here a standard method of capsule induction is presented, and two methods of staining and measuring diameter are compared.

Size Matters: Cryptococcus neoformans kapsül çap ölçümü

The polysaccharide capsule of Cryptococcus neoformans is the primary virulence factor and one of the most commonly studied aspects of this pathogenic ...

Automation of Bio-Atomic Force Microscope Measurements on Hundreds of C. albicans Cells

The method presented in this paper aims to automate Bio-AFM experiments and the recording of force curves. Using this method, it is possible to record forces curves on 1000 cells in 4 hours automatically. To maintain a 4 hour analysis time, the number of force curves per cell is reduced to 9 or 16. The method combines a Jython based program and a strategy for assembling cells on defined patterns. The program, implemented on a commercial Bio-AFM, can center the tip on the first cell of the array and then move, automatically, from cell to cell while recording force curves on each cell. Using this methodology, it is possible to access the biophysical parameters of the cells such as their rigidity, their adhesive properties, etc. With the automation and the large number of cells analyzed, one can access the behavior of the cell population. This is a breakthrough in the Bio-AFM field where data have, so far, been recorded on only a few tens of cells.

Automation of Bio-Atomic Force Microscope Measurements on Hundreds of C. albicans Cells

This protocol aims to automate AFM measurements on hundreds of microbial cells. First, microbes are immobilized into PDMS stamp microstructures and then force spectroscopy measurements are performed automatically on hundreds of immobilized cells.

Yüzlerce C. albicans Hücresinde Biyo-Atomik Kuvvet Mikroskop Ölçümlerinin Otomasyonu

The method presented in this paper aims to automate Bio-AFM experiments and the recording of force curves. Using this method, it is possible to record ...

Biyomühendislik

Adhesion of Candida parapsilosis to Bovine Serum Albumin under Fluid Shear

C. parapsilosis (Cp) is an emerging cause of bloodstream infections in certain populations. The&#160;Candida clade, including Cp, is increasingly developing resistance to the first and the second line of antifungals. Cp is frequently isolated from hands and skin surfaces, as well as the GI tract. Colonization by Candida predisposes individuals to invasive bloodstream infections. To successfully colonize or invade the host, yeast must be able to rapidly adhere to the body surfaces to prevent elimination by host defense mechanisms. Here we describe a method to measure adhesion of Cp to immobilized proteins under physiologic fluid shear, using an end-point adhesion assay in a commercially available multichannel microfluidic device. This method is optimized to improve reproducibility, minimize subjectivity, and allow for the fluorescent quantification of individual isolates. We also demonstrate that some clinical isolates of Cp show increased adhesion when grown in conditions mimicking a mammalian host, whereas a frequently used lab strain, CDC317, is non-adhesive under fluid shear.

<meta charset="utf8"></head><body>Candida parapsilosis'in Sıvı Kesme Altında Sığır Serum Albüminine Yapışması

Adhesion is an important first step in colonization and pathogenesis for Candida. Here, an in vitro assay is described to measure adhesion of C. parapsilosis isolates to immobilized proteins under fluid shear. A multichannel microfluidics device is used to compare multiple samples in parallel, followed by quantification using fluorescence imaging.

Candida parapsilosis'in Sıvı Kesme Altında Sığır Serum Albüminine Yapışması

C. parapsilosis (Cp) is an emerging cause of bloodstream infections in certain populations. The&#160;Candida clade, including Cp, is increasingly ...

<meta charset="utf8"></head><body>Sükroz Salgılayan Siyanobakterilerin Mantar Ortaklarıyla Birlikte Kültürlenmesi için Protokol

Assembly and Quantification of Co-Cultures Combining Heterotrophic Yeast with Phototrophic Sugar-Secreting Cyanobacteria

With the increasing demand for sustainable biotechnologies, mixed consortia containing a phototrophic microbe and heterotrophic partner species are being explored as a method for solar-driven bioproduction. One approach involves the use of CO2-fixing cyanobacteria that secrete organic carbon to support the metabolism of a co-cultivated heterotroph, which in turn transforms the carbon into higher-value goods or services. In this protocol, a technical description to assist the experimentalist in the establishment of a co-culture combining a sucrose-secreting cyanobacterial strain with a fungal partner(s), as represented by model yeast species, is provided. The protocol describes the key prerequisites for co-culture establishment: Defining the media composition, monitoring the growth characteristics of individual partners, and the analysis of mixed cultures with multiple species combined in the same growth vessel. Basic laboratory techniques for co-culture monitoring, including microscopy, cell counter, and single-cell flow cytometry, are summarized, and examples of nonproprietary software to use for data analysis of raw flow cytometry standard (FCS) files in line with FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) principles are provided. Finally, commentary on the bottlenecks and pitfalls frequently encountered when attempting to establish a co-culture with sugar-secreting cyanobacteria and a novel heterotrophic partner is included. This protocol provides a resource for researchers attempting to establish a new pair of co-cultured microbes that includes a cyanobacterium and a heterotrophic microbe.

<meta charset="utf8"></head><body>Heterotrofik Mayayı Fototrofik Şeker Salgılayan Siyanobakterilerle Birleştiren Ko-Kültürlerin Birleştirilmesi ve Miktar Tayini

This protocol provides a comprehensive guideline for the setup and quantitative monitoring of co-cultures, including photoautotrophic sugar-secreting cyanobacteria and heterotrophic yeasts.

Heterotrofik Mayayı Fototrofik Şeker Salgılayan Siyanobakterilerle Birleştiren Ko-Kültürlerin Birleştirilmesi ve Miktar Tayini

With the increasing demand for sustainable biotechnologies, mixed consortia containing a phototrophic microbe and heterotrophic partner species are being ...

Otomatik ölçüm Cryptococcal türler polisakkarit kapsülü ve hücre vücut

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Kapsül tutarı kesintili yoğunluk Gradient kullanarak bakterilerin ayıran

Ana Hücreler ile Derneği Patojen Mantarlar miktarının Image for Sitometrinin kullanın

Yüksek Verimli/Yüksek İçerikli Taramaya Uyarlanmış Hücre İçi Mikobakterilerin Nicelleştirilmesi için Mikroskobik Fenotipik Bir Tahlil

Sıvı KromatografiSi Kullanan Saccharomyces Cerevisiae'nin Nicel Metabolomikleri Tandem Kütle Spektrometresi ile Birleştiğinde

Size Matters: Cryptococcus neoformans kapsül çap ölçümü

Yüzlerce C. albicans Hücresinde Biyo-Atomik Kuvvet Mikroskop Ölçümlerinin Otomasyonu

Candida parapsilosis'in Sıvı Kesme Altında Sığır Serum Albüminine Yapışması

Candida parapsilosis'in Sıvı Kesme Altında Sığır Serum Albüminine Yapışması

Heterotrofik Mayayı Fototrofik Şeker Salgılayan Siyanobakterilerle Birleştiren Ko-Kültürlerin Birleştirilmesi ve Miktar Tayini

Heterotrofik Mayayı Fototrofik Şeker Salgılayan Siyanobakterilerle Birleştiren Ko-Kültürlerin Birleştirilmesi ve Miktar Tayini