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ImageJ分析运动细胞

细胞是生命世界的基础,构成组织和器官。机体内有些细胞可以快速移动发生迁移,例如小胶质细胞在中枢神经系统出现组织损伤时将释放ATP,小胶质细胞上受体(例如P2Y12受体)能够感知这种变化从而使突起向着组织损伤的部位运动,对侧的突起回缩。 接下来胞体也向着损伤部位运动并逐渐转变为巨噬细胞发挥吞噬功能。了解细胞迁移的方式和原因可以为科学家提供新的方法来调控这些细胞。Imagej软件作为一款NIH开发的免费开源软件不仅可以分析二维图片和三维图片这类静态图片也可以分析运动的动态图像序列。今天给大家分享使用ImageJ分析运动细胞。 Fiji(Fiji is just Imagej,Fiji是预装了诸多生物学插件的Imagej)软件下载地址:http://imagej.net/Fiji/Downloads 。 分析步骤 1. 打开Fiji软件,File,Import,Image Sequence,打开运动细胞的图片序列,打开其中任何一张: 进入以下界面: 运动细胞的图片序列共45张图片(Number of images)导入数据。从第一张图像开始导入(Starting image);ncrement为1,代表增幅为1及不跳过任何图片,Sort names numerically 按照数字序号排列,点击OK: 点播放键击可查看细胞运动。 2. 将图片序列转变为灰度图片,Image,Type,8-bit: 二值化图像序列,Image,Adjust,Threshold: 背景为黑色,选择Dark background,调节灰度阈值(118-255),红色代表选中,选中所有细胞,调节不同帧图像观察选中效果后点击Apply,弹出窗口中不勾选(calculate threshold for each image)根据每张图片选择特定阈值,点击OK,此时图片转换为二值化图片序列,背景为255纯白,运动细胞为黑色,灰度值为0: 3. 追踪运动细胞,Plugins,Tracking,Mtrack2: Object Tracker用来选择细胞大小范围,范围外的细胞都不会被选中,这是为了排除某些大的细胞或者小杂质的干扰。如何确定追踪细胞大小,示例图片质量很好,二值化后所有黑色信号全部为细胞,故不需要进行特殊设置。具体情况下可使用魔棒工具选中待测细胞,选一个看起来偏大和偏小的细胞,Analyze,Measure,在测得面积基础上估计其大小范围。 下面可勾选保存的选项,(Display Path Lengths)显示轨迹长度; (show labels)显示标记序号; (show positions)显示细胞位置坐标,(show paths)显示轨迹。全部勾选,点击OK。可得到所有细胞的运动轨迹: 标记以及坐标信息,例如在第五帧,标记为3的细胞坐标为136,35,点击播放可见其动态变化: 可现实追踪细胞数共35个,每个细胞运动轨迹长度Length,开始到结束运动距离Distance traveled,细胞经历的帧数Nr of Frames,如下图: 还可得到每个细胞在每一时间点(每帧)的位置,例如标记为1的细胞经历了41帧,其在第一帧的坐标X1,Y1=77.85714,14.214286: 此外运动细胞的图片序列固定拍摄时间间隔固定,可计算运动细胞在整个运动过程中的平均运动速度,即每个细胞运动轨迹长度Length除以每个细胞经历的时间(根据其经历的帧数决定)。 关于得到数据单位,时间单位依据具体拍摄时拍摄时间间隔而定,长度单位可以加标尺后进行标尺校正: 选择“直线工具”,点击“放大”按钮,左键放大,右键缩小,按住Shift沿着图像序列纵坐标画一条直线,点击Analyze,Set Scale: 直线的距离为169.5 pixels,已知距离是10 A(纵坐标值得缩写),Unit of length为A,Global对所有后续打开图片有效,否则只对当前图片有效,点击OK。Scale为16.95 pixels/mm。 Imagej(Fiji)在运动细胞中的作用在此分享完毕,希望对大家有所帮助!

作者: 解螺旋

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