Name: sample drift correction following 4d confocal time-lapse imaging
Uploaded: 2014-04-12T22:35:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Sample Drift Correction Following 4D Confocal Time-lapse Imaging at JoVE.com

Мы хотели бы поблагодарить Gaby Мартинс и организаторов семинара EMBO2010 3D Развивающие изображениями, где началась эта работа и все из авторов проектов Фиджи и ImageJ.

1. 4D Покадровый Визуализация Эксперименты Используемые для получения изображений настройки будут отличаться в зависимости от используемого оборудования. Способность конфокальной микроскопии в оптически секции образца зависит от ряда факторов: длина волны возбуждения...

<ol>
	<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. E., 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=A+pyramid+approach+to+subpixel+registration+based+on+intensity.">A pyramid approach to subpixel registration based on intensity.</a> IEEE transactions on image processing : a publication of the IEEE Signal Processing Society. 7 (1), 27-41 (1998).</li><li>Kuglin, C. D., Hines, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+phase+correlation+image+alignment+method.">The phase correlation image alignment method.</a> Proceedings of the IEEE, International Conference on Cybernetics and Society. , 163-165 (1975).</li><li>Preibisch, S., Saalfeld, S., Tomancak, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Globally+optimal+stitching+of+tiled+3D+microscopic+image+acquisitions.">Globally optimal stitching of tiled 3D microscopic image acquisitions.</a> Bioinformatics. 25 (11), 1463-1465 (2009).</li><li>Kaufmann, A., Mickoleit, M., Weber, M., Huisken, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilayer+mounting+enables+long-term+imaging+of+zebrafish+development+in+a+light+sheet+microscope.">Multilayer mounting enables long-term imaging of zebrafish development in a light sheet microscope.</a> Development. 139 (17), 3242-3247 (2012).</li><li>Andersen, E., Asuri, N., Clay, M., Halloran, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+cell+motility+and+actin+cytoskeleton+of+individual+neurons+and+neural+crest+cells+in+zebrafish+embryos.">Live imaging of cell motility and actin cytoskeleton of individual neurons and neural crest cells in zebrafish embryos.</a> J VIs. Exp. (36), (2010).</li><li>Eisenhoffer, G. T., Rosenblatt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+cell+extrusion+from+the+epidermis+of+developing+zebrafish.">Live imaging of cell extrusion from the epidermis of developing zebrafish.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (52), (2011).</li><li>Benard, E. L., vander Sar, A. M., Ellett, F., Lieschke, G. J., Spaink, H. P., Meijer, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infection+of+zebrafish+embryos+with+intracellular+bacterial+pathogens.">Infection of zebrafish embryos with intracellular bacterial pathogens.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), (2012).</li><li>Nguyen-Chi, M. 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>

Наша способность использовать программное обеспечение постобработки исправить образец дрейф наборов данных, полученных из расширенных покадровой экспериментов микроскопии ограничивается рядом факторов. Способность различать дрейф в зависимости от миграционного движения образца ...

Конфокальной визуализации широко используется в клеточной и эволюционной биологии следовать клеточные движения и изменения в морфологии. Захват серию оптических срезов на разных фокальных плоскостях позволяет генерировать трехмерной (3D) модели образца, который затем может быть продлен на четыре измерениях (4D) путем создания покадровой серию 3D данных. Поколение 4D наборов данных позволяет детальное измерение движений и поведения клеток. В долгосрочных покадровой экспериментов он является общим для наблюдения движения образца. Это может быть вызвано небольшими неточностями в контролирующей стадии аппаратной и координационных позиций. В то время как в других случаях, дрейф является результатом движений, вызванных ростом образца или гибкости в образце монтажной СМИ. Существуют методы, чтобы компенсировать или ограничивать эти движения, включая усовершенствование системы фокусировки аппаратных и повышенной жесткости монтажной среды. Однако эти подходы не могут быть применены во многих случаях из-за формирования изображения сдр. до обязаны предоставлять благоприятные условия для поддержания и роста образцов. Программного обеспечения с открытым исходным кодом решения существуют для коррекции движения в 2D с течением времени, через использование StackReg и TurboReg (http://bigwww.epfl.ch/thevenaz/stackreg/) 5 плагинов в ImageJ или Фиджи, но они не могут применяться к 4D данных. Для коррекции образца дрейфа мы разработали плагин (Правильное 3D дрейф), чтобы использовать с открытым исходным кодом визуализации обработки платформу, Фиджи 1. Наш плагин способен выполнять фазовой корреляции регистрацию исправить движение, которое происходит в результате выборки дрейфа в трехмерных экспериментов покадровой. Фаза корреляция 6 является вычислительная эффективный метод, чтобы определить различия между изображениями. Плагин описано здесь использует фаза-корреляции библиотеку, разработанную Preibisch др.. 7. В экспериментах многоканальных, плагин использует один канал, чтобы детерпе требуется коррекция. Эта поправка затем применяется к любым дополнительным каналам в результате чего регистрации набора данных 4D. В данио модели системы можно осуществлять покадровой обработки изображений в течение многих часов или даже нескольких дней 8. Распространенным методом для монтажа данио является внедрение анестезированной живой эмбрион в низкой температурой плавления агарозы (0,8-1,5%), ограничивая свое движение 9-11. В то время как движение ограничено рост образца все еще имеет место, в результате чего клеток в поле зрения меняющихся положение. Для того чтобы проследить движение клеток в эмбрионе, необходимо сначала коррекции движения всей выборки. Этот протокол был разработан с данио образцов, и были использованы в разработке изображение сомитов 12, но может быть применен к любой 4D конфокальной данных.

<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

Поколение четырехмерных (4D) конфокальной данных; , состоящий из последовательностей изображений 3D в течение долгого времени; обеспечивает отличную методику, чтобы захватить клеточные поведения, связанные с процессами развития. Возможность отслеживать и следовать клеточные движения ограничена образцов движений, которые происходят из-за дрейфа образца или, в некоторых случаях, рост в течение получения изображений. Отслеживание клетки в наборах данных, пострадавших от дрейфа и / или роста будет включать эти движения в любом анализе положения клеток. Это может привести к видимым движением статических структур в образце. Поэтому до отслеживания клеток, любой образец дрейф должно быть исправлено. Использование с открытым исходным кодом Фиджи распределение 1 из ImageJ 2,3 и включены локусов инструменты 4, мы разработали правильный 3D дрейфа плагин для удаления ошибочной движение образца в конфокальной данных. Этот протокол эффективно компенсирует перевода образца или изменением фокусного роsition, используя корреляцию фаз для регистрации каждого тайм-точку четырехмерного конфокальной наборов данных, сохраняя при этом способность визуализировать и измерять движения клетки в течение длительного экспериментов покадровой.

В развивающихся данио, быстрые мышечные клетки сливаются в многоядерных волокон от 19 часов после оплодотворения (20 - сомитов) 13. Для того чтобы визуализировать движение ядер и слияние мышечных клеток мы проведенных 4D конфокальной микроскопии покадровой использованием трансгенн?...

Watch this Scientific Journal Video about Sample Drift Correction Following 4D Confocal Time-lapse Imaging at JoVE.com

Sample Drift Correction Following 4D Confocal Time-lapse Imaging

Образец коррекция дрейфа После 4D конфокальной Покадровый Визуализация

Покадровый микроскопия позволяет визуализировать процессы развития. Рост или дрейф образцов во время получения изображения снижает способность точно следовать и измерения движения клетки в процессе разработки. Мы описываем использование программного обеспечения для обработки изображений с открытым исходным кодом для коррекции трехмерной образца дрейфа во времени.

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

Биолюминесценция изображений для оценки иммунного ответа после вживления Engineered ткани сердца (EHT)

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

Видео-курс сканирующей конфокальной микроскопии и Microendoscopy

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

Time-lapse Fluorescence Imaging of Arabidopsis Root Growth with Rapid Manipulation of The Root Environment Using The RootChip

Замедленной флуоресценции от роста корней арабидопсиса с быстрой манипуляции Корень окружающей среды Использование RootChip

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

Пробоподготовки Стратегии масс-спектрометрии изображений 3D-клеточной культуре Модели

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

Микрожидкостных чип для МСПМС ввода пробы

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

Селективный Cell Исключение из смешанной 3D культуры Использование ближней инфракрасной области Photoimmunotherapy Техника

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

У млекопитающих деление клеток в 3D матрицы через количественного отражения конфокальная микроскопия

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

Расширенные 3D модели печени для тестирования генотоксичности in vitro после долгосрочного воздействия наноматериалов

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

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

Непрерывное измерение биологического шума в Escherichia Coli с использованием замедленной микроскопии

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

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

Пространственно-временная визуализация in vivo систем доставки глазных лекарств с использованием волоконно-оптической конфокальной лазерной микроскопии

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