Počítání buněk

Jak počítat buňky a jádra v mikroskopických snímcích

Jádra a buňky můžete počítat pomocí bezplatných nástrojů jako Fiji (ImageJ), QuPath a CellProfiler, nebo bez jakéhokoli nastavování ve SlideScope ve Windows a na Macu. Co se hodí, závisí na tom, jak hustě jsou objekty nahloučené, kolik máte snímků a zda chcete psát kód. Níže najdete všechny možnosti a poté přesný postup v ImageJ a ve SlideScope.

Stáhnout SlideScopePočítání buněk v ImageJ
ImageJ, QuPath, CellProfiler, SlideScopeCZI, ND2, SVS, TIFFBěží ve vašem počítači

Způsoby počítání buněk a jader

NástrojCenaPlatformyNejvhodnější pro
Fiji / ImageJZdarma, open sourceWindows, macOS, LinuxJednotlivé snímky a jednoduché pozadí; Analyze Particles, makra pro dávky
QuPathZdarma, open sourceWindows, macOS, LinuxCeloplošné snímky, počty pozitivních buněk v IHC, skriptované projekty
CellProfilerZdarma, open sourceWindows, macOSReprodukovatelné postupy nad velkými sadami snímků
Cellpose nebo StarDistZdarma, open sourcePython; pluginy pro Fiji, QuPath a napariNahloučená nebo nepravidelná jádra a buňky (hluboké učení)
SlideScopePlacený; počítání ve vlastních snímcích vyžaduje předplatnéWindows 10/11, macOS 14+Počítání bez kódu pomocí InstanSeg nebo prahování, kalibrovaná hustota, export do CSV, dávky ze složek

V hustě osídleném poli oddělí model hlubokého učení dotýkající se jádra mnohem lépe než prahování. U každého předtrénovaného modelu si ověřte licenci: některé jsou určeny jen k nekomerčnímu použití.

Jak počítat jádra v ImageJ (Fiji)

  1. Otevřete snímek ve Fiji (CZI, ND2 a většina mikroskopických formátů se otevírá přes Bio-Formats). Zkontrolujte měřítko v Image › Properties, aby velikosti vycházely v µm.
  2. Ponechte jen jaderný kanál (například DAPI): Image › Color › Split Channels, nebo Image › Type › 8-bit u jednokanálového snímku.
  3. Lehce vyhlaďte pomocí Process › Filters › Gaussian Blur (sigma 1-2), abyste omezili šum.
  4. Prahujte pomocí Image › Adjust › Threshold (zkuste Otsu nebo Default) a pak klikněte na Apply, čímž vznikne binární maska.
  5. Dotýkající se jádra rozdělte pomocí Process › Binary › Watershed.
  6. Spusťte Analyze › Analyze Particles s rozsahem velikostí, který vyloučí nečistoty, a zaškrtněte Summarize a Display results. Okno Summary ukazuje počet; tabulka Results uvádí plochu každého objektu.

U mnoha snímků si tyto kroky nahrajte pomocí Plugins › Macros › Record a makro spusťte nad celou složkou. U pozitivních buněk změřte intenzitu každého jádra v kanálu markeru a nastavte prahovou hodnotu.

Jak počítat jádra a buňky ve SlideScope (bez kódu)

  1. Otevřete snímek ve SlideScope ve Windows nebo na Macu a zvolte pole, rovinu nebo oblast, kterou chcete počítat. Velké roviny se analyzují ve sníženém rozlišení, proto u gigapixelového preparátu počítejte jen oblast.
  2. Zvolte jádra, buňky nebo částice a výpočetní metodu: váhy hlubokého učení InstanSeg pro jádra a buňky, nebo klasické prahování s automatickou volbou Otsu, vyhlazováním a limity plochy.
  3. Zkontrolujte překryvnou vrstvu a vyřaďte každý objekt, který segmentace určila špatně.
  4. Exportujte tabulku objektů v CSV, obrysy v GeoJSON (otevřou se v QuPath), TIFF se značenou maskou a souhrn metod, nebo nastavení uložte jako recept a spusťte ho nad první rovinou každého snímku ve složce.

Výsledky zahrnují počty, hustotu na mm² všude, kde je zaznamenaná velikost pixelu, plochu a tvar každého objektu, průměrnou intenzitu v každém kanálu a volitelnou klasifikaci pozitivity vůči jednomu nebo dvěma kanálům markerů. Segmentace běží ve vašem počítači; nic se nenahrává. Více na stránce o počítání.

Co zvolit

Pro několik čistých fluorescenčních snímků je Fiji zdarma a výše uvedený postup zabere pár minut. Pro celoplošné snímky nebo hodnocení pozitivních buněk v IHC je standardní bezplatnou volbou QuPath. Pro tisíce snímků v pevně daném postupu CellProfiler. SlideScope zvolte, když chcete počítání, měření a prohlížení v jedné desktopové aplikaci bez nastavování a skriptů, pro CZI, ND2, SVS, LIF a další formáty, se snímky uloženými ve vlastním počítači. Širší přehled najdete ve srovnání softwaru pro analýzu mikroskopických snímků.

Otázky k počítání buněk

Jak počítat buňky v ImageJ?

Otevřete snímek ve Fiji, ponechte jen jaderný nebo buněčný kanál, lehce ho vyhlaďte (Process › Filters › Gaussian Blur), prahujte (Image › Adjust › Threshold, pak Apply), dotýkající se objekty rozdělte pomocí Process › Binary › Watershed a spusťte Analyze › Analyze Particles s rozsahem velikostí a zaškrtnutou volbou Summarize. Počet udává řádek souhrnu.

Umí ImageJ počítat buňky automaticky?

Ano, u dobře oddělených objektů na čistém pozadí: prahování spolu s Analyze Particles je spočítá automaticky a makro to zopakuje nad celou složkou. Nahloučená nebo dotýkající se jádra vyžadují krok watershed nebo model hlubokého učení, například StarDist či Cellpose.

Jak počítat pozitivní buňky ve snímku IHC nebo ve fluorescenčním snímku?

Nejprve detekujte všechna jádra a pak každé klasifikujte podle intenzity kanálu markeru nebo barvení. QuPath to dělá pomocí Positive cell detection na snímcích DAB ve světlém poli; SlideScope klasifikuje objekty jako pozitivní vůči jednomu nebo dvěma kanálům markerů.

Mohu počítat buňky bez programování?

Ano. Fiji, QuPath i CellProfiler se ovládají přes nabídky a SlideScope počítá jádra a buňky z panelu bez skriptů a pluginů. Kód je potřeba jen pro vlastní postupy.

Je SlideScope zdarma?

SlideScope je placená aplikace s bezplatnou knihovnou ukázek (všechny nástroje); pro vlastní snímky potřebujete předplatné od $35/měsíc.

Prozkoumejte vestavěnou knihovnu ukázek zdarma, se všemi nástroji. Pro otevírání vlastních snímků potřebujete předplatné: $35/měsíc, účtované při předplacení (PayPal nebo karta), a zrušit ho můžete kdykoli ve svém účtu. K dispozici je i roční platba za $349.99/rok, což vychází zhruba na dva měsíce zdarma.

Nahrává SlideScope moje snímky, aby je spočítal?

Ne. Segmentace i měření probíhají ve vašem počítači. Stahují se jen váhy modelu, které SlideScope před načtením ověří podle jejich otisku SHA-256.

Počítejte ve vlastních snímcích

Vyzkoušejte počítání zdarma na vestavěných ukázkách a pak s předplatným počítejte ve vlastních snímcích. Už máte jasno? Předplaťte si ho.

Stáhnout SlideScope