Name: clock scan protocol for image analysis: imagej plugins
Uploaded: 2017-06-19T13:00:00
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Wir danken Dr. Tanja Maritzen und Dr. Fabian Feutlinske (Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie, Berlin, Deutschland), um mit uns ihre Version des Fuji ImageJ Clock Scan Plugins zu teilen und uns zu inspirieren, diese Version des Programms zu entwickeln. Wir danken Dr. Fritz Melchers (Abteilung für Lymphozytenentwicklung, Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie) für seine freundliche Erlaubnis, die Bilder aus der Datenbank seiner Abteilung zum Zwecke der Prüfung und Verbesserung des Plugins zu nutzen. Unterstützung: Zentrum für Translationsneurowissenschaften; NIH bewilligen: P30-GM110702-03.

1. Software-Installation <ol><li> Installieren Sie die neuesten Versionen von gebündeltem Java und entweder ImageJ oder Fiji ImageJ wie auf den jeweiligen Webseiten empfohlen (siehe Materialtabelle für Links zu den entsprechenden Websites). Im folgenden Text werden beide Programme als &quot;ImageJ&quot; bezeichnet. </li><li> Kopiere die Plugin-Dateien &quot;Clock_Scan-1.0.1. Jar&quot; und &quot;Multi_Clock_Scan-1.0.1.jar&quot; mit dem in der Materialtabelle enthaltenen Link und füge sie in das ImageJ-Plugin-Verzeic...

<ol>
	<li>Dobretsov, M., Romanovsky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Clock-scan"+protocol+for+image+analysis.">"Clock-scan" protocol for image analysis.</a> Am J Physiol Cell Physiol. 291, 869-879 (2006).</li><li>Feutlinske, F., Browarski, M., Ku, M. C., 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=Stonin1+mediates+endocytosis+of+the+proteoglycan+NG2+and+regulates+focal+adhesion+dynamics+and+cell+motility.">Stonin1 mediates endocytosis of the proteoglycan NG2 and regulates focal adhesion dynamics and cell motility.</a> Nat Commun. 6, 8535 (2015).</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>Schindelin, J., Arganda-Carreras, I., Frise, 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=Fiji:+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis.">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9, 676-682 (2012).</li><li>Dobretsov, M., Hastings, S. L., Stimers, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-uniform+expression+of+alpha+subunit+isoforms+of+the+Na+/K++pump+in+rat+dorsal+root+ganglia+neurons.">Non-uniform expression of alpha subunit isoforms of the Na+/K+ pump in rat dorsal root ganglia neurons.</a> Brain Res. 821, 212-217 (1999).</li><li>Hayar, A., Gu, C., Al-Chaer, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+method+for+patch+clamp+recording+and+calcium+imaging+of+neurons+in+the+intact+dorsal+root+ganglion+in+rats.">An improved method for patch clamp recording and calcium imaging of neurons in the intact dorsal root ganglion in rats.</a> J Neurosci Methods. 173, 74-82 (2008).</li><li>Dobretsov, M., Pierce, D., Light, K. E., Kockara, N. T., Kozhemyakin, M., Wight, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+mouse+model+to+selectively+identify+alpha3+Na,K-ATPase+expressing+cells+in+the+nervous+system.">Transgenic mouse model to selectively identify alpha3 Na,K-ATPase expressing cells in the nervous system.</a> Society for Neuroscience. , 1 (2015).</li><li>Lein, E. S., Hawrylycz, M. J., Ao, N., 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=Genome-wide+atlas+of+gene+expression+in+the+adult+mouse+brain.">Genome-wide atlas of gene expression in the adult mouse brain.</a> Nature. 445, 168-176 (2007).</li><li>Romanovsky, D., Mrak, R. E., Dobretsov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-dependent+decline+in+density+of+human+nerve+and+spinal+ganglia+neurons+expressing+the+alpha3+isoform+of+Na/K-ATPase.">Age-dependent decline in density of human nerve and spinal ganglia neurons expressing the alpha3 isoform of Na/K-ATPase.</a> Neuroscience. 310, 342-353 (2015).</li><li>Campbell, J., Singh, D., Hollett, G., 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=Spatially+selective+photoconductive+stimulation+of+live+neurons.">Spatially selective photoconductive stimulation of live neurons.</a> Front Cell Neurosci. 8, 142 (2014).</li><li>Yuryev, M., Pellegrino, C., Jokinen, V., 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=In+vivo+Calcium+Imaging+of+Evoked+Calcium+Waves+in+the+Embryonic+Cortex.">In vivo Calcium Imaging of Evoked Calcium Waves in the Embryonic Cortex.</a> Front Cell Neurosci. 9, 500 (2015).</li><li>Qiao, M., Sanes, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+Method+for+Labeling+Electrically+Coupled+Cells:+Application+to+Retina.">Genetic Method for Labeling Electrically Coupled Cells: Application to Retina.</a> Front Mol Neurosci. 8, 81 (2015).</li></ol>

Clock Scan Protocol: Das Clock Scan Protokoll ist ein schnelles und einfaches Werkzeug der Bildanalyse. Die Vorteile dieses Protokolls im Vergleich zu bestehenden gemeinsamen Ansätzen der Bildanalyse (wie z. B. lineare Pixelintensitätsscans oder Berechnung der mittleren Pixelintensität des ROI) wurden in den vorangegangenen Publikationen 1 , 9 ausführlich beschrieben. Kurz gesagt ermöglicht dieses Protokoll die Erzeugung von integralen radi...

Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Clock Scan-Protokoll zu präsentieren, das plattformfrei und frei verfügbar für jeden Forscher ist, der an dieser Art von Bildanalyse interessiert ist. Das Clock Scan-Protokoll wurde ursprünglich im Jahr 2006 entwickelt, mit dem Ziel, bestehende Methoden der Pixelintensitätsquantifizierung in konvex-förmigen Regionen von Interesse (ROI) zu verbessern, ein Verfahren, das eine bessere Integrationsfähigkeit und eine verbesserte räumliche Auflösung aufweist. Während der Erfassung sammelt das Protokoll sequentiell mehrere radiale Pixelintensitätsprofile, die vom ROI-Zentrum bis zu seinem Rand abgetastet werden, oder auf eine vorbestimmte Distanz außerhalb des ROI zum Zwecke der Messung der &quot;Hintergrund&quot; -Pixelintensität. Das Protokoll skaliert diese Profile nach dem Zellenradius, gemessen in Richtung des Scans. Somit ist der Abstand von der Mitte zur ROI-Grenze jedes einzelnen radialen Scans immer 100% der X-Skala. Schließlich übertrifft das Programm diese IndividuenAl-Profilen zu einem integralen radialen Pixel-Intensitäts-Profil. Wegen der Skalierung hängt das mittlere Pixel-Intensitätsprofil, das durch das &quot;Clock Scan&quot; -Protokoll erzeugt wird, weder von der ROI-Größe noch von vernünftigen Grenzen auf die ROI-Form ab. Diese Methode ermöglicht einen direkten Vergleich oder, falls erforderlich, Mittelwertbildung oder Subtraktion von Profilen unterschiedlicher ROIs. Das Protokoll erlaubt auch eine Korrektur der integralen Pixelintensitätsprofile, eines beliebigen Objekts für Hintergrundrauschen, durch eine einfache Subtraktion der durchschnittlichen Intensität von Pixeln, die sich außerhalb des Objekts befinden. Obwohl es nur in biologischen Proben getestet wurde, bietet unser Protokoll eine wertvolle Ergänzung zu anderen vorhandenen Bildanalyse-Werkzeugen, die in Studien von Bildern von physikalischen oder chemischen Prozessen verwendet werden, die um einen Ursprungsort herum angeordnet sind (wie die Diffusion von Substanzen aus einer Punktquelle ) 1 . Allerdings war die Hauptbeschränkung der ursprünglichen Bildanalyse Methode, dass das Protokoll dev warAls ein Visual Basic 6 (VB6) (Code, und daher war es plattformabhängig und schwer zu verteilen (erfordern VB6). Um dieses Problem zu lösen und um ähnliche jüngsten Bemühungen von anderen Forschern 2 beitreten, konvertierten wir die VB6 Clock Scan Programmcode in zwei Java-basierte Plugins, kompatibel mit den NIH-geförderten und frei verfügbaren Open-Source- und plattformunabhängigen Bildanalyseprogrammen, ImageJ 3 und Fiji ImageJ 4. Darüber hinaus haben diese Plugins nun mehrere neue Funktionen, die die Leistungsfähigkeit erweitern Des ursprünglichen Protokolls, um mehrere ROIs und Bildstapel zu verarbeiten Viele Bildanalyseanwendungen sind nicht benutzerfreundlich, was die statistische Auswertung mehrerer Objekte anbelangt und so werden oft nur repräsentative Daten angezeigt. Mit dem Multi Clock Scan ImageJ Plugin, Es ist möglich, die Analyse mehrerer Objekte gleichzeitig zu erleichtern. Eine robuste statistische Auswertung von Mikroskopiedaten,In Bezug auf die Signalintensitätsverteilung in einzelnen Zellen / Objekten ist nun mit dieser Plugin-Erweiterung möglich. Hier beschreiben wir die Clock Scan Plugins und zeigen Beispiele für ihre Anwendungen in der Bildanalyse.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="896">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Computer</td>
			<td style="width:71px;">Any</td>
			<td style="width:289px;"></td>
			<td style="width:320px;">compatible with software listed below</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ImageJ or Fiji ImageJ</td>
			<td style="width:71px;">NIH</td>
			<td>https://imagej.nih.gov/ij/ or https://fiji.sc/</td>
			<td>bundled with Java 1.8 or higher</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Clock-scan plugins</td>
			<td style="width:71px;">freeware</td>
			<td>https://sourceforge.net/projects/clockscan/</td>
			<td>Clock_Scan-1.0.1 jar and Multi_Clock_Scan-1.0.1/ jar</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Origin 9.0</td>
			<td>OriginLab</td>
			<td style="width:289px;">Northampton, MA, USA</td>
			<td style="width:320px;">This program was used to generate some graphs of the original Clock Scan data. Any other graphic software can be used to perform this function</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

clock scan protocol for image analysis: imagej plugins

Das Taktabtastprotokoll für die Bildanalyse ist ein effizientes Werkzeug, um die durchschnittliche Pixelintensität innerhalb, an der Grenze und außerhalb (Hintergrund) eines geschlossenen oder segmentierten konvexen Bereichs von Interesse zu quantifizieren, was zur Erzeugung eines gemittelten integralen radialen Pixel- Intensitätsprofil. Dieses Protokoll wurde ursprünglich im Jahr 2006 als visuelles Basic 6-Skript entwickelt, aber als solches hatte es eine begrenzte Verteilung. Um dieses Problem zu lösen und ähnliche jüngsten Bemühungen von anderen zu verknüpfen, haben wir den ursprünglichen Taktsuchprotokollcode in zwei Java-basierte Plugins umgewandelt, die mit NIH-gesponserten und frei verfügbaren Bildanalyseprogrammen wie ImageJ oder Fiji ImageJ kompatibel sind. Darüber hinaus haben diese Plugins mehrere neue Funktionen, die den Umfang der Fähigkeiten des ursprünglichen Protokolls weiter ausbauen, wie etwa die Analyse mehrerer interessanter Bereiche und Bildstapel. Das letztere Merkmal des Programms ist besonders nützlich bei Anwendungen, bei denen es wichtig ist, Änderungen zu ermittelnZu Zeit und Ort. So kann die Taktsuchanalyse von Stapeln biologischer Bilder potentiell auf die Ausbreitung von Na + oder Ca ++ innerhalb einer einzelnen Zelle sowie auf die Analyse der Ausbreitungsaktivität ( z. B. Ca ++ - Wellen) in Populationen synaptisch angewendet werden Zusammengesetzte oder spaltübergreifende Zellen. Hier beschreiben wir diese neuen Uhren-Scan-Plugins und zeigen einige Beispiele für ihre Anwendungen in der Bildanalyse.

Die Bilder, die hier zur Veranschaulichung verwendet werden, stammen aus Datenbanken, die während unserer früheren Zelle und Gewebe biologischen Studien 5 , 6 , 7 und aus dem Allen Maus Gehirn Atlas 8 erstellt wurden . Beide Plugins wurden erfolgreich mit ImageJ 1.50i / Java 1.8.0_77, ImageJ 2.0.0-rc-44 / 1.50e / Java 1.8.9_66 und Fiji ImageJ 2.0.0-rc54 / 1.51g / Java 1...

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Clock Scan Protocol for Image Analysis: ImageJ Plugins

In diesem Beitrag werden zwei neue ImageJ-Plugins für die &quot;Clock Scan&quot; -Bildanalyse beschrieben. Diese Plugins erweitern die Funktionalität des ursprünglichen Visual Basic 6 Programms und stellen vor allem das Programm einer großen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung, indem sie es mit dem ImageJ Free Image Analysis Softwarepaket bündeln.

Clock Scan Protocol für Bildanalyse: ImageJ Plugins

The clock scan protocol for image analysis is an efficient tool to quantify the average pixel intensity within, at the border, and outside (background) a ...

Research

JoVE Journal

Biology

A Neuronal and Astrocyte Co-Culture Assay for High Content Analysis of Neurotoxicity

Eine Neuronale und Astrocyte Co-Kultur-Assay für High Content Analyse der Neurotoxizität

High Content Analysis (HCA) assays combine cells and detection reagents with automated imaging and powerful image analysis algorithms, allowing ...

Forschung

Biologie

Robotics and Dynamic Image Analysis for Studies of Gene Expression in Plant Tissues

Robotik und Dynamic Image Analysis für Studies of Gene Expression in pflanzlichen Geweben

Gene expression in plant tissues is typically studied by destructive extraction of compounds from plant tissues for in vitro analyses. The methods ...

LeafJ: An ImageJ Plugin for Semi-automated Leaf Shape Measurement

LeafJ: Ein ImageJ Plugin für Semi-automatisierte Blattform Measurement

High throughput phenotyping (phenomics) is a powerful tool for linking genes to their functions (see review1 and recent examples2-4). Leaves are the ...

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Automated Analysis of Dynamic Ca2+ Signals in Image Sequences

Automatisierte Analyse von dynamischen Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Signale in Bildsequenzen

Intracellular Ca2+ signals are commonly studied with fluorescent Ca2+ indicator dyes and microscopy techniques. However, quantitative analysis of Ca2+ ...

A Protocol for Lentiviral Transduction and Downstream Analysis of Intestinal Organoids

Ein Protokoll für Lentivirale Transduktion und Downstream-Analyse der Darm Organoide

Intestinal crypt-villus structures termed organoids, can be kept in sustained culture three dimensionally when supplemented with the appropriate growth ...

Rapid Analysis of Circadian Phenotypes in Arabidopsis Protoplasts Transfected with a Luminescent Clock Reporter

Schnelle Analyse von Circadian Phänotypen in Arabidopsis Protoplasten Transfizierte mit einem lumineszenten Clock Reporter

The plant circadian clock allows the anticipation of daily changes to the environment. This anticipation aids the responses to temporally predictable ...

Automated Quantification and Analysis of Cell Counting Procedures Using ImageJ Plugins

Automatische Quantifizierung und Analyse von Zellzählung Schritte bei der Verwendung ImageJ Plugins

The National Institute of Health&#39;s ImageJ is a powerful, freely available image processing software suite. ImageJ has comprehensive particle analysis ...

Laboratory Protocol for Genetic Gut Content Analyses of Aquatic Macroinvertebrates Using Group-specific rDNA Primers

Laborprotokoll für genetische Darm Inhaltsanalysen der aquatischen Makroinvertebraten Using gruppenspezifische rDNA Primer

Analyzing food webs is essential for a better understanding of ecosystems. For example, food web interactions can undergo severe changes caused by the ...

Quantifying Mitophagy in C. elegans and a Liver Cancer Cell Line

Detection of Mitophagy in Caenorhabditis elegans and Mammalian Cells Using Organelle-Specific Dyes

Detection of Mitophagy in Caenorhabditis elegans and Mammalian Cells Using Organelle-Specific Dyes (Video) | JoVE 

Nachweis von Mitophagie in Caenorhabditis elegans und Säugetierzellen mit organellenspezifischen Farbstoffen

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