Профилировщик ячеек
 | |
| Разработчик(и) | Энн Э. Карпентер , Туи Джонс, Ли Каменски, Бет Чимини, Аллен Гудман, Клэр Маккуин, Мэдисон Суэйн-Боуден, Дэвид Стирлинг, Нодар Гогоберидзе и другие ( Институт Броуда ) |
|---|---|
| Стабильная версия | 4.2.1 / 22 июля 2021 г |
| Репозиторий | |
| Операционная система | Любой ( на основе Python ) |
| Тип | Обработка изображений и анализ изображений |
| Лицензия | BSD 3-пункт |
| Веб-сайт | www |
Профилировщик ячеек [1] [2] Это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом , предназначенное для того, чтобы биологи без подготовки в области компьютерного зрения или программирования могли автоматически количественно измерять фенотипы на тысячах изображений. Расширенные алгоритмы анализа изображений доступны в виде отдельных модулей, которые можно размещать в последовательном порядке вместе, образуя конвейер ; трубопровод затем используется для идентификации и измерения биологические объекты и особенности изображений, особенно полученных с помощью флуоресцентной микроскопии .
Дистрибутивы доступны для Microsoft Windows , macOS и Linux . Исходный код CellProfiler находится в свободном доступе. [3] CellProfiler разработан платформой обработки изображений Института Броуда . [4]
Особенности [ править ]
CellProfiler может считывать и анализировать большинство распространенных форматов микроскопических изображений. [5] Биологи обычно используют CellProfiler для идентификации интересующих объектов (например, клеток, колоний, червей C. elegans ), а затем измеряют их интересующие свойства. [6] Специализированные модули коррекции освещенности могут применяться в качестве этапа предварительной обработки для устранения искажений из-за неравномерного освещения. [7] Идентификация объектов ( сегментация ) выполняется посредством машинного обучения или пороговой обработки изображений , распознавания и разделения сгруппированных объектов, а также удаления или объединения объектов на основе размера или формы. [8] Каждый из этих шагов настраивается пользователем для его уникального анализа изображения.
Для каждой идентифицированной клетки или субклеточного компартмента может быть получен широкий спектр измерений, включая, среди прочего, морфологию , интенсивность и текстуру . Доступ к этим измерениям можно получить с помощью встроенных инструментов просмотра и построения графиков данных, а также экспорта в , разделенной запятыми формате электронной таблицы . [9] или импорт в базу данных MySQL или SQLite . [10]
CellProfiler взаимодействует с высокопроизводительными научными библиотеками NumPy и SciPy для выполнения многих математических операций, а также с открытой средой микроскопии. [11] Библиотека биоформатов Консорциума для чтения более 100 форматов файлов изображений, ImageJ для использования плагинов и макросов и ilastik для классификации на основе пикселей. [12] Несмотря на то, что CellProfiler разработан и оптимизирован для большого количества двумерных изображений (наиболее распространенный формат изображений с высоким содержанием контента), он поддерживает анализ небольших экспериментов и замедленных видеороликов. [13]
История [ править ]
CellProfiler был выпущен в декабре 2005 года учёными из Института биомедицинских исследований Уайтхеда и Массачусетского технологического института . [14] В настоящее время он разрабатывается и поддерживается лабораторией Cimini Lab на платформе визуализации Института Броуда . [15]
Первоначально разработанный в MATLAB , [14] он был переписан на Python и выпущен как CellProfiler 2.0 в 2010 году. [2] Версия 3.0, поддерживающая объемный анализ стопок трехмерных изображений и дополнительные модули глубокого обучения, была выпущена в октябре 2017 года. [16] CellProfiler 4.0 был выпущен в сентябре 2020 года и ориентирован на улучшение скорости, удобства использования и полезности, а наиболее ярким примером является переход на Python 3. [17]
Сообщество [ править ]
Поскольку CellProfiler — это бесплатный проект с открытым исходным кодом , каждый может разработать свои собственные алгоритмы обработки изображений в виде нового модуля для CellProfiler и внести свой вклад в проект. [18] На веб-сайте CellProfiler есть форум для обсуждения, где новые пользователи могут получить ответы на свои вопросы, обычно от создателей проекта. [19]
Ссылки [ править ]
- ^ Карпентер А.Э., Джонс Т.Р., Лампрехт М.Р., Кларк С., Канг И.Х., Фриман О., Гертин Д.А., Чанг Дж.Х., Линдквист Р.А., Моффат Дж., Голланд П. , Сабатини Д.М. (2006). «CellProfiler: программное обеспечение для анализа изображений для идентификации и количественной оценки клеточных фенотипов» . Геномная биология . 7 (10): 100 рандов. дои : 10.1186/gb-2006-7-10-r100 . ПМЦ 1794559 . ПМИД 17076895 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Каменский Л., Джонс Т.Р., Фрейзер А., Брей М.А., Логан Д.Д., Мэдден К.Л., Льоса В., Рюден С., Элисири К.В., Карпентер А.Е. (апрель 2011 г.). «Улучшенная структура, функции и совместимость CellProfiler: модульное программное обеспечение для высокопроизводительного анализа изображений» . Биоинформатика . 27 (8): 1179–80. doi : 10.1093/биоинформатика/btr095 . ПМК 3072555 . ПМИД 21349861 .
- ^ «CellProfiler вики» . Гитхаб . Декабрь 2016.
- ^ «Имиджевая платформа» . Броудский институт . 2018.
- ^ «CellProfiler — Документация по биоформатам 5.2.1» . www.openmicroscope.org . Проверено 29 августа 2016 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Лампрехт, Майкл Р.; Сабатини, Дэвид М.; Карпентер, Энн Э. (1 января 2007 г.). «CellProfiler: бесплатное универсальное программное обеспечение для автоматического анализа биологических изображений» . БиоТехники . 42 (1): 71–75. дои : 10.2144/000112257 . ISSN 0736-6205 . ПМИД 17269487 .
- ^ Сингх, С.; Брей, Массачусетс; Джонс, ТР; Карпентер, А.Э. (1 декабря 2014 г.). «Конвейер освещенности изображений для высокопроизводительной микроскопии» . Журнал микроскопии . 256 (3): 231–236. дои : 10.1111/jmi.12178 . ISSN 1365-2818 . ПМЦ 4359755 . ПМИД 25228240 .
- ^ «Идентифицировать первичные объекты» . d1zymp9ayga15t.cloudfront.net . Проверено 29 августа 2016 г.
- ^ «Экспорт в таблицу» . d1zymp9ayga15t.cloudfront.net . Проверено 29 августа 2016 г.
- ^ «Экспорт в базу данных» . d1zymp9ayga15t.cloudfront.net . Проверено 29 августа 2016 г.
- ^ «Среда открытой микроскопии» . Проверено 7 мая 2018 г.
- ^ «Профили ячеек/Профили ячеек» . Гитхаб . Проверено 29 августа 2016 г.
- ^ Брей, Марк-Энтони; Карпентер, Энн Э. (01 января 2015 г.). «CellProfiler Tracer: исследование и проверка данных изображений высокопроизводительной покадровой микроскопии» . БМК Биоинформатика . 16 : 368. дои : 10.1186/s12859-015-0759-x . ISSN 1471-2105 . ПМЦ 4634901 . ПМИД 26537300 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Каковы основные рекомендации по сотрудничеству с компьютерным биологом?» . Клеточные системы . 3 (1): 7–11. 2016. doi : 10.1016/j.cels.2016.07.006 . ПМИД 27467242 .
- ^ «Лаборатория Чимини» . Проверено 10 августа 2022 г.
- ^ Карпентер, А.Э. (16 октября 2017 г.). «Выпуск CellProfiler 3.0: быстрее, лучше и 3D» . Блог CellProfiler .
- ^ «Выпуск CellProfiler 4.0: улучшения в скорости, полезности и удобстве использования» . carpenterlab.broadinstitute.org . Проверено 16 октября 2020 г.
- ^ «Профили ячеек/Профили ячеек» . Гитхаб . Проверено 29 августа 2016 г.
- ^ «СеллПрофилер» . forum.cellprofiler.org . Проверено 29 августа 2016 г.
