Name: sample drift correction following 4d confocal time-lapse imaging
Uploaded: 2014-04-12T22:35:00
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私たちは、ギャビー·マルティンスと、この作品が始まったとフィジーとImageJのプロジェクトへの貢献者のすべてEMBO2010 3D発達イメージングワークショップの主催者に感謝したいと思います。

1。4Dタイムラプスイメージング実験画像取得のために使用される設定は、使用する機器に応じて異なります。励起波長、ピンホールサイズ、対物レンズの開口数、サンプルが埋め込まれたサンプルおよび媒体の屈折率：光学部の共焦点顕微鏡の能力試料は、多数の要因に依存する。選択された共焦点ピンホールのサイズは、収集された光学部の厚さを決定する。小さなピ?...

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	<li>Schindelin, 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li><li>Abramoff, M. D., Magalhaes, P. J., Ram, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+Processing+with+ImageJ.">Image Processing with ImageJ.</a> Biophotonics International. 11 (7), 42-42 (2004).</li><li>Collins, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ImageJ+for+Microscopy.">ImageJ for Microscopy.</a> BioTechniques. 43 (S1), 25-30 (2007).</li><li>Linkert, M., 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=Metadata+matters:+access+to+image+data+in+the+real+world.">Metadata matters: access to image data in the real world.</a> The Journal of Cell Biology. 189 (5), 777-782 (2010).</li><li>Th&#233;venaz, P., Ruttimann, U. 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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=Morphogenesis+and+Cell+Fate+Determination+within+the+Adaxial+Cell+Equivalence+Group+of+the+Zebrafish+Myotome.">Morphogenesis and Cell Fate Determination within the Adaxial Cell Equivalence Group of the Zebrafish Myotome.</a> PLoS Genetics. 8 (10), (2012).</li><li>Moore, C. A., Parkin, C. A., Bidet, Y., Ingham, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+the+Myoblast+city+homologues+Dock1+and+Dock5+and+the+adaptor+proteins+Crk+and+Crk-like+in+zebrafish+myoblast+fusion.">A role for the Myoblast city homologues Dock1 and Dock5 and the adaptor proteins Crk and Crk-like in zebrafish myoblast fusion.</a> Development. 134 (17), 3145-3153 (2007).</li><li>Higashijima, S., Okamoto, H., Ueno, N., Hotta, Y., Eguchi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-frequency+generation+of+transgenic+zebrafish+which+reliably+express+GFP+in+whole+muscles+or+the+whole+body+by+using+promoters+of+zebrafish+origin.">High-frequency generation of transgenic zebrafish which reliably express GFP in whole muscles or the whole body by using promoters of zebrafish origin.</a> Developmental Biology. 192 (2), 289-299 (1997).</li></ol>

拡張タイムラプス顕微鏡実験に由来するデータセットのサンプルのドリフトを補正するために後処理ソフトウェアを使用する我々の能力は、多くの要因によって制限される。サンプルの渡り鳥の移動に対するドリフトを識別する能力は、使用される細胞マーカーに依存している。どちら広くサンプル内で発現しているか、画像取得中回遊イベントに関与していない細胞マーカーは、ドリフト?...

共焦点イメージングは​​広く形態の細胞の動きや変化に追従するために、細胞および発生生物学で使用されています。異なる焦点面で光一連のセクションをキャプチャすることができ、次いで、3Dデータセットの経時系列を作成することにより、四次元（4D）に拡張することができ、試料の3次元（3D）モデルを生成する。 4Dデータセットの生成は細胞の動きや行動の詳細な測定を可能にします。長期経時実験では、試料の動きを観察することが一般的である。これは、ハードウェア制御の段階と焦点位置のわずかな不正確によって引き起こされる場合があります。他の例では、ドリフトは、サンプルの取り付けメディア内のサンプルの伸びや柔軟性によって誘発される運動の結果ですが。方法はシステムを中心に、ハードウェアの改善を含め、これらの動きを補正するか、制限するために存在し、封入剤の剛性を増加させた。しかしながら、これらのアプローチは、撮像sに多くの場合には適用できないらアップサンプルの維持および増殖に適した条件を提供するために必要。オープンソースのソフトウェア·ソリューションは、ImageJのか、フィジーでSTACKREGとTurboReg（http://bigwww.epfl.ch/thevenaz/stackreg/）5プラグインを使用することで、時間をかけて、2次元の動きを補正するために存在しないが、これらはできない4Dデータセットに適用される。 サンプルドリフトを補正するために、我々はオープンソースの画像処理プラットフォーム、フィジー1を利用するプラグイン（正しい3Dドリフト）を開発した。我々のプラグインは、三次元の時間経過実験において、試料ドリフトの結果として生じる動きを補正する位相相関の登録を行うことができる。位相相関6は、画像間の変換を決定するための計算上効率的な方法である。プラグインは、ここで説明するには、Preibisch らが開発した位相相関ライブラリを利用しています。7。マルチチャンネル実験において、プラグインはdetermiに一つのチャンネルを利用する必要な補正ね。この補正は、次いで、4Dデータセットの登録をもたらす任意の追加のチャネルに適用される。 ゼブラフィッシュモデル系において、多くの時間、あるいは数日の期間にわたって8タイムラプス撮影を行うことができる。ゼブラフィッシュを取り付けるための一般的な方法は、その動きを規制9-11、低融点アガロース（0.8から1.5パーセント）で麻酔し、ライブ胚を埋め込 ​​むことである。移動が規制されながら、試料の成長が依然として位置をずらす視野内の細胞を生じ、発生した。胚内の細胞の移動に追従するためには、まず、試料全体の動きを補正することが必要である。このプロトコルは、ゼブラフィッシュの標本で現像し、画像12体節の開発に利用されているが、任意の共焦点4Dデータセットに適用することができる。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="406">
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonate (Tricaine)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A5040</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Low gelling temperature agarose</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A9414-25G</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:216px;">Dumont #4 Forceps</td>
			<td style="width:71px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:119px;">0208-4-PO</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Disposable 3mL graduated</td>
			<td rowspan="2" style="width:71px;">Samco</td>
			<td rowspan="2" style="width:119px;">212</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Polyethylene transfer pipette</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">9cm bacterial grade Petri dishes</td>
			<td style="width:71px;">Greiner Bio One</td>
			<td style="width:119px;">632180</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Fluorinated ethylene propylene (FEP) tubing</td>
			<td style="width:71px;">Bola</td>
			<td style="width:119px;">S1815-04</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Zeiss LSM-710 Confocal microscope</td>
			<td style="width:71px;">Zeiss</td>
			<td style="width:119px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">W Plan-Apochromat 20x/1.0 DIC Objective</td>
			<td style="width:71px;">Zeiss</td>
			<td style="width:119px;">421452-9600-000</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

sample drift correction following 4d confocal time-lapse imaging

4次元（4D）、共焦点データセットの生成;時間をかけて3D画像配列からなる;発生過程に関与する細胞の挙動をキャプチャするための優れた方法論を提供します。細胞の動きを追跡し、追跡する能力は、画像取得時に試料又は、場合によっては、成長中に発生するドリフトによる試料の移動によって制限される。ドリフトおよび/または増殖の影響を受けたデータセットで追跡する細胞は、細胞の位置の任意の分析にこれらの動きを組み込む。これは、サンプル内の静的な構造の見かけの動きになることがあります。そのため前細胞追跡するには、任意のサンプルドリフトを修正する必要があります。 ImageJの2,3のオープンソースフィジー分布1と組み込まれた遺伝子座のツール4を使用して、我々は、共焦点データセットに誤ったサンプルの動きを削除するために正しい3Dドリフトプラグインを開発しました。このプロトコルは、効果的に焦点POのサンプル翻訳や変更を補正長時間経過実験にわたって細胞の動きを視覚化し、測定する能力を維持しながら、四次元共焦点データセットの各時点を登録するために、位相相関を利用してsition。

13 -開発ゼブラフィッシュでは、速筋細胞は19時間後に受精（節期20）から多核繊維に融合。核の動き、我々は筋肉の全てを標識するために、骨格α-アクチンプロモーターの制御下で緑色蛍光タンパク質（GFP）で表現したトランスジェニック株を用いて4D共焦点タイムラプス撮影を行った筋細胞との融合を可視化するためにセル14とmCherryが核を標識するために、核局在化配列で?...

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Sample Drift Correction Following 4D Confocal Time-lapse Imaging

4D共焦点タイムラプスイメージングを、次のサンプルのドリフト補正

タイムラプス顕微鏡は、発生過程の可視化を可能にする。画像取得中に成長または試料のドリフトが正確に従うと開発中の細胞の動きを測定する能力を低下させる。我々は、時間をかけて、三次元試料ドリフトを補正するためのオープンソースの画像処理ソフトウェアの使用を記載している。

The generation of four-dimensional (4D) confocal datasets; consisting of 3D image sequences over time; provides an excellent methodology to capture ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT)

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue EHT

エンジニア心臓組織の移植後免疫反応の評価（EHT）のための生物発光イメージング

Various techniques of cardiac tissue engineering have been pursued in the past decades including scaffolding strategies using either native or ...

Video-rate Scanning Confocal Microscopy and Microendoscopy

ビデオレートでスキャニング共焦点顕微鏡とMicroendoscopy

Confocal microscopy has become an invaluable tool in biology and the biomedical sciences, enabling rapid, high-sensitivity, and high-resolution optical ...

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RootChipを使用して、ルート環境の急激な操作によるシロイヌナズナの根の成長のタイムラプス蛍光イメージング

The root functions as the physical anchor of the plant and is the organ responsible for uptake of water and mineral nutrients such as nitrogen, ...

Sample Preparation Strategies for Mass Spectrometry Imaging of 3D Cell Culture Models

3次元細胞培養モデルの質量分析イメージング用試料調製の戦略

Three dimensional cell cultures are attractive models for biological research. They combine the flexibility and cost-effectiveness of cell culture with ...

A Microfluidic Chip for ICPMS Sample Introduction

ICPMSサンプル導入のためのマイクロ流体チップ

This protocol discusses the fabrication and usage of a disposable low cost microfluidic chip as sample introduction system for inductively coupled plasma ...

Selective Cell Elimination from Mixed 3D Culture Using a Near Infrared Photoimmunotherapy Technique

近赤外Photoimmunotherapy法を用いた混合3D文化からの選択的な細胞除去

Recent developments in tissue engineering offer innovative solutions for many diseases. For example, tissue engineering using induced pluripotent stem ...

Mammalian Cell Division in 3D Matrices via Quantitative Confocal Reflection Microscopy

哺乳類の細胞分裂量的共焦点反射顕微鏡を介して 3 D 行列

The study of how mammalian cell division is regulated in a 3D environment remains largely unexplored despite its physiological relevance and therapeutic ...

Advanced 3D Liver Models for In vitro Genotoxicity Testing Following Long-Term Nanomaterial Exposure

長期ナノ材料暴露後のインビトロ遺伝子毒性試験のための高度な3D肝モデル

Due to the rapid development and implementation of a diverse array of engineered nanomaterials (ENM), exposure to ENM is inevitable and the development of ...

Continuous Measurement of Biological Noise in Escherichia Coli Using Time-lapse Microscopy

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タイムラプス顕微鏡による 大腸菌 における生物学的ノイズの連続測定

The protocol developed here offers a tool to enable computer tracking of Escherichia coli division and fluorescent levels over several hours. The process ...

Spatio-Temporal In Vivo Imaging of Ocular Drug Delivery Systems using Fiberoptic Confocal Laser Microendoscopy

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光ファイバー共焦点レーザー微小内視鏡検査を用いた眼内ドラッグデリバリーシステムの時空間的イン ビボ イメージング

Subconjunctival injection is an attractive route to administer ocular drugs due to easy trans-scleral access that bypasses anterior ocular barriers, such ...