CellProfiler [1] [2] es un software gratuito de código abierto diseñado para permitir a los biólogos sin formación en visión artificial o programación medir cuantitativamente fenotipos de miles de imágenes de forma automática. Los algoritmos avanzados para el análisis de imágenes están disponibles como módulos individuales que se pueden colocar en orden secuencial para formar una secuencia ; la secuencia se utiliza luego para identificar y medir objetos y características biológicas en imágenes, en particular las obtenidas mediante microscopía de fluorescencia .
Existen distribuciones disponibles para Microsoft Windows , macOS y Linux . El código fuente de CellProfiler está disponible de forma gratuita. [3] CellProfiler está desarrollado por la plataforma de imágenes del Broad Institute . [4]
Características
CellProfiler puede leer y analizar los formatos de imágenes de microscopía más comunes. [5] Los biólogos suelen utilizar CellProfiler para identificar objetos de interés (por ejemplo, células, colonias, gusanos C. elegans ) y luego medir sus propiedades de interés. [6] Se pueden aplicar módulos especializados para la corrección de la iluminación como paso de preprocesamiento para eliminar distorsiones debidas a una iluminación desigual. [7] La identificación de objetos ( segmentación ) se realiza a través del aprendizaje automático o el umbral de imagen , el reconocimiento y la división de objetos agrupados y la eliminación o fusión de objetos en función del tamaño o la forma. [8] El usuario puede personalizar cada uno de estos pasos para su ensayo de imagen único.
Se puede generar una amplia variedad de mediciones para cada célula o compartimento subcelular identificado, incluidas la morfología , la intensidad y la textura , entre otras. Se puede acceder a estas mediciones mediante herramientas integradas de visualización y representación gráfica de datos, exportándolas en un formato de hoja de cálculo delimitado por comas [9] o importándolas a una base de datos MySQL o SQLite [10] .
CellProfiler interactúa con las bibliotecas científicas de alto rendimiento NumPy y SciPy para muchas operaciones matemáticas, la biblioteca Bio-Formats del Consorcio Open Microscopy Environment [11] para leer más de 100 formatos de archivos de imagen, ImageJ para el uso de complementos y macros, e ilastik para la clasificación basada en píxeles. [12] Si bien está diseñado y optimizado para grandes cantidades de imágenes bidimensionales (el formato de imagen de detección de alto contenido más común), CellProfiler admite el análisis de experimentos a pequeña escala y películas de lapso de tiempo . [13]
Historia
CellProfiler fue lanzado en diciembre de 2005 por científicos del Instituto Whitehead de Investigación Biomédica y del Instituto Tecnológico de Massachusetts . [14] Actualmente es desarrollado y mantenido por el Laboratorio Cimini en la Plataforma de Imágenes del Instituto Broad . [15]
Desarrollado originalmente en MATLAB , [14] fue reescrito en Python y lanzado como CellProfiler 2.0 en 2010. [2] La versión 3.0, que admite el análisis volumétrico de pilas de imágenes 3D y módulos de aprendizaje profundo opcionales, se lanzó en octubre de 2017. [16] CellProfiler 4.0 se lanzó en septiembre de 2020 y se centró en mejoras de velocidad, usabilidad y utilidad con el ejemplo más notable de migración a Python 3. [17]
Comunidad
Dado que CellProfiler es un proyecto gratuito y de código abierto , cualquiera puede desarrollar sus propios algoritmos de procesamiento de imágenes como un nuevo módulo para CellProfiler y contribuir con ellos al proyecto. [18] El sitio web de CellProfiler contiene un foro de debate donde los nuevos usuarios pueden obtener respuestas a sus preguntas, generalmente por parte de los creadores del proyecto. [19]
Referencias
- ^ Carpenter AE, Jones TR, Lamprecht MR, Clarke C, Kang IH, Friman O, Guertin DA, Chang JH, Lindquist RA, Moffat J, Golland P , Sabatini DM (2006). "CellProfiler: software de análisis de imágenes para identificar y cuantificar fenotipos celulares". Genome Biology . 7 (10): R100. doi : 10.1186/gb-2006-7-10-r100 . PMC 1794559 . PMID 17076895.
- ^ ab Kamentsky L, Jones TR, Fraser A, Bray MA, Logan DJ, Madden KL, Ljosa V, Rueden C, Eliceiri KW, Carpenter AE (abril de 2011). "Estructura, función y compatibilidad mejoradas para CellProfiler: software de análisis de imágenes modular de alto rendimiento". Bioinformática . 27 (8): 1179–80. doi :10.1093/bioinformatics/btr095. PMC 3072555 . PMID 21349861.
- ^ "Wiki de CellProfiler" . GitHub . Diciembre de 2016.
- ^ "Plataforma de imágenes". Instituto Broad . 2018.
- ^ "CellProfiler - Documentación de Bio-Formats 5.2.1". www.openmicroscopy.org . Consultado el 29 de agosto de 2016 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Lamprecht, Michael R.; Sabatini, David M.; Carpenter, Anne E. (1 de enero de 2007). "CellProfiler: software gratuito y versátil para el análisis automatizado de imágenes biológicas". BioTechniques . 42 (1): 71–75. doi : 10.2144/000112257 . ISSN 0736-6205. PMID 17269487.
- ^ Singh, S.; Bray, M.-A.; Jones, TR; Carpenter, AE (1 de diciembre de 2014). "Proceso de corrección de la iluminación de imágenes para microscopía de alto rendimiento". Journal of Microscopy . 256 (3): 231–236. doi :10.1111/jmi.12178. ISSN 1365-2818. PMC 4359755 . PMID 25228240.
- ^ "IdentifyPrimaryObjects". d1zymp9ayga15t.cloudfront.net . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
- ^ "Exportar a hoja de cálculo". d1zymp9ayga15t.cloudfront.net . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
- ^ "ExportToDatabase". d1zymp9ayga15t.cloudfront.net . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
- ^ "Entorno de microscopía abierta" . Consultado el 7 de mayo de 2018 .
- ^ "CellProfiler/CellProfiler". GitHub . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
- ^ Bray, Mark-Anthony; Carpenter, Anne E. (1 de enero de 2015). "CellProfiler Tracer: exploración y validación de datos de imágenes de microscopía de lapso de tiempo de alto rendimiento". BMC Bioinformatics . 16 : 368. doi : 10.1186/s12859-015-0759-x . ISSN 1471-2105. PMC 4634901 . PMID 26537300.
- ^ ab "¿Cuál es la mejor práctica clave para colaborar con un biólogo computacional?". Cell Systems . 3 (1): 7–11. 2016. doi : 10.1016/j.cels.2016.07.006 . PMID 27467242.
- ^ "Laboratorio Cimini" . Consultado el 10 de agosto de 2022 .
- ^ Carpintero, AE (16 de octubre de 2017). "Lanzamiento de CellProfiler 3.0: más rápido, mejor y 3D". Blog de CellProfiler .
- ^ "Lanzamiento de CellProfiler 4.0: mejoras en velocidad, utilidad y facilidad de uso". carpenterlab.broadinstitute.org . Consultado el 16 de octubre de 2020 .
- ^ "CellProfiler/CellProfiler". GitHub . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
- ^ "Perfil celular". foro.cellprofiler.org . Consultado el 29 de agosto de 2016 .
Enlaces externos
- Sitio web oficial