上皮生长动力学量化分析系统

背景及该系统重要性：

多细胞组织以复杂和动态的方式生长和发育。终的组织大小和结构由细胞分裂、细胞死亡、细胞形状变化和细胞重排的协调决定. 

了解这些过程如何在时间和空间上整合的动态性质对于理解组织生长和形态发生至关重要。

上皮细胞生长并进行广泛的重排以达到其终大小和形状。 随着延时显微镜的，现在可以对组织生长和形态发生的动态进行成像，但对其复杂性的真正理解受到自动图像分析提取定量数据的限制。 为了克服这些限制，我们引进销售欧美进口的该装置上皮生长动力学量化分析系统。  

系统简述：

该上皮生长动力学量化分析系统以高时间和细胞分辨率捕捉组织生长和形态发生的动态过程，并进行高通量、准确的自动量化分析大的延时数据集图像。

该系统提供了用户友好的图形用户界面，用于准确分割和跟踪从 4D 共聚焦成像获得的细胞膜信号的轮廓，进行自动化的细胞分割和细胞跟踪，以及定量描述动态细胞行为的分析。

该系统是一个新的上皮组织图像分析工具平台。该装置目前针对上皮细胞中膜标记细胞的二维（2D）细胞轮廓分割和跟踪进行了优化，初使用共聚焦显微镜以4D（x，y，z，time）数据集的形式获得。面向广泛的用户群体，特别是几乎没有受过计算机科学培训的生物学家，其设计易于安装和使用，提供了一个有指导的分析环境，但具有模块化和可扩展性。已经确保图像分割和特征提取模块之间的接口基于简单的标准格式，这样，如果需要，可以很容易地使用现有的解决方案。

该上皮生长动力学量化分析系统用于从上皮组织中提取膜信号并借助计算机视觉对其进行分析。开发灵感来自分析生长中的果蝇成虫盘的延时的挑战。折叠形态、小的顶端细胞表面

和长时间序列需要新的自动细胞识别来准确研究生长动力学。

使用该装置能够充分利用体外培养和活体成像的力量，揭示动态生长组织的新特性，这些特性以前被忽视了。我们揭示了细胞区域和细胞形状（多边形）分布如何随着上皮细胞的发育在不同细胞群中发生变化，以及细胞分裂方向如何受细胞形状调节的新见解。我们还系统地分析了翼盘中细胞邻域关系的空间和时间模式，并揭示了以前被认为缺乏细胞重排的组织中细胞嵌入和流体样连接动力学的模式。

模块化格式专为分割延时图像和输出细胞轮廓的数字化骨架和量化分析而设计，旨在利用光学显微镜的新进展来生成上皮组织形态发生的定量描述；

先是图像处理应用程序，用于从实验数据中提取膜轮廓，其特点是：

• 自适应表面投影
  

• 一种选择性播种的区域生长分割算法

• 专家输入的辅助种子校正

• 用于指导和可重复分析的 GUI

二个用于生物成像平台 icy 的插件集合，用于交互式分析骨架文件，其特点是：

• 基于网络的 java 数据结构来语义描述组织

• 自动提取和显示开发功能，包括：

• 分裂和消除

• 结重排 (T1,T2)

• 细胞伸长模式

• 众多导出选项，包括电子表格、GraphML 和矢量图形

• 估计的 3D gridfit 表面的可视化和测量

• 基于辅助通道的克隆检测