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Aplicaciones MetaMorph

 

Desarrolladas en conjunto con investigadores, el MetaMorph ofrece un rango de herramientas para una variedad de aplicaciones como:

Análisis de Movimiento y Rastreo de

    Partículas

Angiogénesis/Formación de tubo endotelial

Ciclo Celular

Citotoxicidad y Apoptósis

Conteo de Células

Colocalización

Cociente e Imagen de Calcio

Deconvolución

Deconvolución 3D

Densitometría

Detección Monopolar

Fluorescencia

Hibridización Fluorescente In-Situ (FISH)

Imagen de Tejidos

Imagen Multidimensional

Inmunocitoquímica Fluorescente

Internalización de Receptores

Lapso de Tiempo

Mediciones de Intensidad

Mediciones de Volumen

Migración Celular

Mitosis

Morfometría

Neurita

Recuperación Fluorescente después de

    Foto-Blanqueamiento (FRAP)

Pegado

Reconstrucción 3D

Series Z

Sobreposicionamiento Fluorescente

Transferencia de Energía Resonante

    Fluorescente (FRET)

Viabilidad Celular

Vivo/Muerto

   
 

 Deconvolución 3D 

 

Las intensidades fuera de foco están presentes en todas las imágenes adquiridas. Estas intensidades se pueden presentar por la observación del comportamiento de la luz originaria de un punto fuente y pasando a través de la óptica del microscopio. Este comportamiento esta descrito por la Función de Dispersión de Punto (PSF). Este se puede utilizar para compensar en forma cuantitativa lo borroso de la imagen debido a información fuera de foco. Este proceso es llamado deconvolución.

 

El módulo de Deconvolución 3D de MetaMorph (hecho por AutoQuant) ayuda a mejorar las imágenes reasignando las intensidades fuera de foco de regreso a su ubicación espacial desde donde se originaron. El resultado son imágenes con mejor definición y menor fondo, mejor contraste, y un cociente señal – a – ruido mejorado.

 

 Reconstrucción 3D

 

El Visor 4D habilita la visualización de conjuntos de datos multidimensionales, lapso de tiempo o pilas Z. Los usuarios pueden ver simultáneamente múltiples secciones Z como reconstrucción 3D, con varias longitudes de onda, puntos de tiempo, y posiciones e una sola ventana de observación intuitiva. Los usuarios pueden girar la vista 3D y obtener mediciones volumétricas.

 

Un modelo 3D consistente de vistas rotadas desde una pila de imágenes también se puede crear. Usando una pila de planos de una serie Z, los usuarios pueden configurar el ángulo, orientación, distancia del eje Z, y tipo de reconstrucción para el modelo.

   Angiogénesis
 

El Módulo de Formación de Tubo Angiogénesis facilita la adquisición y análisis de experimentos de formación de tubos. Para capturar comportamiento tridimensional de tubos, MetaMorph permite la adquisición de series Z. Después se obtiene la imagen de mejor foco de la pila de imágenes, y el análisis se ejecuta en esa imagen, identificando tubos y nodos. Descubra más.

   Mediciones de Intensidad
 

Los usuarios pueden obtener mediciones de intensidad de regiones elegidas sobre tiempo, número de plano, distancia Z, o longitud de onda desde una pila de imágenes

   Conteo de Células
 

El Módulo de Conteo de Núcleos Celulares esta diseñado para automatizar el conteo preciso de núcleos del mayor tipo de células. Este módulo cuenta aun cuando el fondo no es uniforme, brindad una segmentación superior comparada con el umbral sencillo. Este módulo se puede usar para contar núcleos a través de grandes conjuntos de datos y hacer una bitácora de datos con los resultados en una hoja de cálculo. Descubra más

   Ciclo Celular
 

El Módulo de Ciclo Celular está diseñado para la clasificación y cuantificación de células en varias etapas de los ciclos celulares usando tinción de DNA. Adicionalmente, una prueba específica para mitosis se puede usar para mejor identificación las células en fase M y utilizar una prueba específica para apoptosis. Descubra más.

 

 Migración Celular/Proliferación Celular

 

El Módulo de Conteo de Núcleos está diseñado para el conteo automático de núcleos de la mayoría de tipos celulares. El módulo cuenta los núcleos aun cuando el fondo no es uniforme, brindando una segmentación superior comparada con el umbral sencillo. Este módulo se puede usar para contar núcleos a través de grandes conjuntos de datos y mandar los resultados a una hoja de cálculo. Descubra más.

 

 Viabilidad Celular

 

Los investigadores que realizan estudios de viabilidad celular pueden usar varios Módulos de Aplicaciones para analizar sus resultados, como Vivo/Muerto, Ciclo Celular y Puntuación Celular de Longitud de Onda Múltiple.

 

El módulo de aplicación Vivo Muerto esta diseñado para clasificación automatizada precisa de células después de ser teñidas con varios tintes vivo/muerto. Descubra más.

 

La aplicación de Puntuación Celular de Longitud de Onda Múltiple está diseñada para puntuar células hasta con 7 tintes fluorescentes. Este módulo flexible es ideal para segmentación y brindar mediciones de células en experimentos con múltiples longitudes de onda. Descubra más

   Colocalización
 

Se puede usar imagen fluorescente para seguir una proteína a través de su desarrollo, sobre tiempo, o después de estímulos. La herramienta de colocalización brinda mediciones de intensidad de la región sobrepuesta entre dos pruebas fluorescentes.

   Citotoxicidad y Apoptosis
 

Varios módulos de aplicaciones se pueden usar para analizar y cuantificar la citotoxicidad y apoptosis, tales como Vivo/Muerto y Salud Celular.

 

El Módulo de Aplicación de Salud Celular está diseñado para la clasificación y cuantificación de células apoptóticas y necróticas usando tres tintes diferentes. Descubra más.

 

El módulo de aplicación de células Vivas/Muertas está diseñado para clasificar automáticamente con precisión cuantificación de células después de ser teñidas con varios kits de célula viva/muerta. Descubra más.

   Deconvolución
 

Para la decovolución 2D, el MetaMorph ofrece algoritmos de Sin Vecinos y Vecinos más Cercanos para remover la información fuera de foco en planos Z individuales de una pila Z. Ambos módulos usan un estimado tridimensional de la Función de Dispersión de Punto (PSF).

 

El módulo de deconvolución 3D se puede usar para análisis de pilas Z y se puede configurar para usar un algoritmo Ciego el cual estima la Función de Dispersión de Punto (PSF) o un algoritmo donde una PSF medida que caracteriza al lente objetivo brindado.

   Densitometría
 

MetaMorph puede realizar densitometría cuantitativa. El programa mostrará la densidad óptica de una imagen de campo claro en una imagen escalada de 8 o 16 bits.

   Sobreposicionamiento Fluorescente
 

Para visualizar mejor eventos, se pueden sobreponer hasta seis imágenes fluorescentes sobre un fondo de Contraste Diferencial de Interferencia (DIC) o sobre una imagen de contraste de fases

 

Figura 1. Sobreposicionamiento de dos imágenes
sobreposicionamiento

   Hibridización Fluorescente In-Situ (FISH)
 

El FISH es usado para la detección de moléculas blanco de DNA o RNA con un sistema de fluorocromos acoplados. La detección de secuencias nucleotídicas en una molécula peina DNA se realiza indirectamente, primero hibridizando la secuencia del nucleótido buscado con el DNA peinado (también llamado el DNA matriz o blanco). Si las pruebas se pueden reconocer con anticuerpos fluorescentes, la visualización directa de la posición relativa de las pruebas es posible.

 

El MetaMorph automatiza fácilmente el proceso de adquisición, combinación de color y visualización de varias longitudes de onda desde experimentos de FISH e inmunocitoquímica.

 

Figura 2. Cromosoma Hibridización Fluorescente In Situ. Adquirido en el curso de Hibridización In Situ en Cold Spring Harbor

FISH

   Inmunocitoquímica Fluorescente
 

La inmunocitoquímica es la detección y demostración in situ de componentes celulares usando reacciones específicas antígeno-anticuerpo. Esta ha evolucionado para convertirse en una ayuda integral en la histopatología moderna. Crucial para su éxito se han desarrollado tecnologías que permiten una alta sensibilidad y detección confiable de marcadores celulares dentro de los procesos rutinarios de fijación y procesamiento de muestras.

 

Las herramientas de mediciones morfológicas en MetaMorph son ideales para el procesamiento de tejidos inmunohistológicos. MetaMorph puede adquirir, combinar y medir imágenes de una o más longitudes de onda desde experimentos de inmunocitoquímica y de hibridización in situ.

   Recuperación Fluorescente Después de Foto-blanqueamiento (FRAP)
 

El FRAP es una técnica de imagen de células vivas usada para estudiar la movilidad de las moléculas fluorescentes. Tanto el MetaMorph como el MetaFluor brindan mecanismos para disparar el foto-blanqueamiento, sustracción de fondo, y corrección de fondo. Lo más importante, ambos soportan adquisición de alta velocidad desde cámaras enfriadas CCD para bajos niveles de luz. El MetaFluor específicamente, brinda mediciones en tiempo real y graficado de cocientes DeltaF/F desde varias regiones de interés conforme el experimento progresa.

 

MetaMorph ofrece control de láser y soporta obturadores rápidos para bloquear la iluminación y reducir el foto-blanqueamiento antes de la exposición de la luz láser y mientras monitorea la recuperación. La máxima resolución temporal se puede obtener con cámaras que soportan el flujo subsecuente a la iluminación láser. MetaMorph también controla los sistemas Láser de MicroPoint® de Photonic Instruments para realizar rutinas de foto-blanqueamiento

 

Figura 3. Izquierda: pre-blanquedo, derecha: post-blanqueado (círculo amarillo).

FRAP

   Transferencia de Energía Resonante Fluorescente (FRET)
 

El FRET implica la transferencia de energía no-radiactiva desde un fluoróforo en estado excitado a un fliuoróforo cercano receptor. El FRET puede ocurrir cuando los fluoróforos están a una distancia de ángstrom entre sí. Esta técnica se usa para inferir la interacción proteína – proteína y su colocalización.

 

Varías características claves hacen del MetaMorph una poderosa plataforma para imágenes de FRET. Primero, el FRET sucede en niveles de luz extremadamente bajos y depende del detector para la mayoría de la amplificación de la señal, así el ruido de corriente negra se debe minimizar. MetaMorph soporta cámaras enfriadas CCD muy sensibles con alta eficiencia cuántica (menos ruido) y promedios de lectura rápidos – herramientas ideales para esta aplicación.

 

Segundo, las imágenes FRET son tomadas a diferentes longitudes de onda. MetaMorph puede adquirir múltiples dimensiones (XY, Z, longitudes de onda, posiciones de platina, tiempo), lo que hace fácil manejar los dispositivos de longitud de onda automatizados y la alineación automática de varias imágenes.

 

Tercero, la velocidad es clave para experimentos FRET, MetaMorph y MetaFluor están a la altura de este reto con su soporte para flujo de varias longitudes de onda usando los dispositivos apropiados. Finalmente, una diálogo específico para FRET automatiza la compleja aritmética necesaria para tomar en cuenta el fondo fluorescente correcto de la imagen y el sangrado entre sus imágenes.

 

Figura 4. Monitoreo de interacciones entre dos proteínas. Línea superior: YFP y PP1 gamma expresados. NIPP1 une y redirige el PP1 a los puntos nucleares fuera de los nucleolos. Fila inferior: Mutante desde CFP-NIPP1. Este no une al PP1, por lo tanto no puede redirigir los puntos desde los nucleolos. Después de la corrección de sangrado, se puede observar un mínimo de FRET (derecha). Imágenes adquiridas durante el curso FISH, en el laboratorio de Cold Spring Harbor, NY

 

FRET

   Fluorescencia
 

MetaMorph puede adquirir varias longitudes de onda usando ya sea la Adquisición Multidimensional o Adquirir Varias Longitudes de onda. Cada imagen de longitud de onda se puede segmentar y analizar, y las imágenes se pueden combinar en una imagen a color para una mejor observación

   Vivo/Muerto
 

Con MetaMorph los usuarios pueden contar las células que han sido etiquetados con dos tintes fluorescentes para estudiar específicamente la viabilidad celular usando los módulos de aplicación Vivo/Muerto o Puntuación de Células.

 

El módulo de aplicación de Puntuación de Células está diseñado para la identificación de dos subpoblaciones de células. Los parámetros específicos de longitud de onda se pueden ajustra y la intensidad y el área de medición están incluidos en base longitud de onda – por – longitud de onda y célula – por – célula. Descubra más.

 

La opción de conteo manual de células también está disponible.

   Morfometría
 

El Análisis de Morfometría Integrada (IMA) es una de las poderosas herramientas que MetaMorph brinda para conteo celular y medición de formas celulares, tamaños, intensidades, y otros parámetros. El IMA puede ser usado para análisis de imágenes monocromáticas o a color, o para una región de interés dentro de una imagen. Los usuarios pueden realizar varias mediciones morfométricas diferentes de células. Los investigadores también pueden seleccionar parámetros para medición o definir filtros, lo que restringe las mediciones a objetos que cumplen con criterios definidos.

 

IMA Morfometria

   Análisis de Movimiento y Rastreo de Partículas
 

MetaMorph brinda herramientas para análisis de movimientos y rastreo de partículas, habilitando a los usuarios seguir el movimiento de partículas marcadas sobre un periodo de tiempo, tales como células etiquetadas con fluorescencia, superficies moleculares, microtúbulos, ácidos nucleicos, lípidos, y otros objetos con resolución de subpíxel. Descubra más.

 

rastreo particulas

   Mitosis
 

El Módulo de Aplicación de Índice Mitótico está diseñado para la discriminación cuantitativa de interfase celular e índice mitótico. Las células están etiquetadas con tinción de DNA y un marcador específico de mitosis, tales como la inmunofluorescencia tiñendo para Histone 3 S10 fosforilizando. Dos longitudes de onda diferentes son adquiridas y las imágenes son analizadas con el módulo. Descubra más.

   Detección Monopolar
 

En algunas enfermedades serias como el cáncer, las células se proliferan de forma incontrolable. La progresión puede ser parada a través de la mitosis simplemente interrumpiendo la formación del huso bipolar normal. Recientemente, se descubrió que  un nuevo compuesto llamado monastrol interrumpe la formación de los husos afectando la separación del centrosoma. En comparcaión con las drogas de microtúbulos, este efecto es específico a la mitosis. Cuando los dos centromas fallan en replicarse o separarse, se forma un huso monopolar en lugar del normal bipolar.

 

El módulo de Detección Monopolar está diseñado para la cuantificación de las células mitóticas con huso monopolar o bipolar donde las células etiquetadas con una tinción para DNA y una segunda prueba para microtúbulos. Descubra

   Imagen Multidimensional
 

Las herramientas de imagen multidimensional en MetaMorph pueden adquirir y mostrar imágenes en la dimensión XY, Z o series de foco múltiple (dimensión Z), y varias posiciones de platina (dimensión de platina). Para cualquier experimento multidimensional, se pueden elegir más de 200 combinaciones diferentes de características. Los usuarios pueden producir películas, montajes, imágenes de color combinadas, medir imágenes, y realizar reconstrucciones 3D de todo un conjunto de datos o de una parte del mismo. Descubra más.

   Consecuencia de Neurita
 

La inhibición o estimulación de la consecuencia de la neurita esta implicado en un amplio rango de desordenes del SNC o lesiones incluyendo ataques, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, y lesiones de la columna vertebral. El módulo de Consecuencia de Neurita está diseñado para facilitar el análisis de experimentos de consecuencia de neurita. Descubra más.

   Cociente e Imagen de Calcio
 

FluorEl MetaFluor está diseñado para mediciones iónicas intracelulares de longitud de onda dual, haciéndolo una herramienta ideal para imagen de cocientes. El sistema brinda imágenes simultáneas de datos sin procesar, cociente de imagen, gráficas de intensidades, cocientes y concentraciones de iones, e imágenes sin cociente como campo claro o contraste de fases. Se pueden usar dos indicadores radiométricos de los que se pueden obtener imágenes y medirse simultáneamente. Descubra más.

   Internalización de Receptor
 

El módulo de aplicación de Granularidad está diseñado para facilitar la segmentación y análisis de tinciones puntuales. Descubra más.

   Pegado
 

El pegado de imágenes es una opción conveniente para usarse cuando se trabajan con muestras grandes, objetivos de alta resolución y platina motorizada. Usando el comando de pegado de pila en MetaMorph, las imágenes fluorescentes o de luz transmitida relacionadas en una pila calibrada se pueden tejer finamente en una sola imagen.

 

El módulo de Escaneo de Laminilla se puede configurar para escanear automáticamente un área mayor que el del campo de observación, adquiriendo varias imágenes y pegándolas – ideal para muestras de tejidos. Los usuarios solamente seleccionan la esquina superior izquierda y la inferior derecha del área que desean adquirir y MetaMorph hace el resto. En cuanto MetaMorph ha escaneado el área y pegado la imagen, los usuarios pueden elegir una región de interés y ver la imagen de alta resolución. El módulo incluye calibración paso-a-paso. Descubra más

   Experimentos de Lapso de Tiempo
 

Herramientas de fácil uso en el MetaMorph simplifican la toma de mediciones que envuelven cambios de intensidad sobre tiempo. Tales mediciones son importantes para estudios de movimiento de proteínas o estabilidad, cura de heridas, división celular, dinámica de microtúbulos, FRAP, interacciones proteína-proteína, FRET, translación de genes (ensayos de luciferaza), transiciones de calcio (aecuorina o Fluo-3), y otros tipos de estudios.

   Imagen de Tejidos
  El módulo de Escaneo de Laminilla se puede configurar para escanear automáticamente un área mayor que el del campo de observación, adquiriendo varias imágenes y pegándolas – ideal para muestras de tejidos. Los usuarios solamente seleccionan la esquina superior izquierda y la inferior derecha del área que desean adquirir y MetaMorph hace el resto. En cuanto MetaMorph ha escaneado el área y pegado la imagen, los usuarios pueden elegir una región de interés y ver la imagen de alta resolución. El módulo incluye calibración paso-a-paso. Descubra más
   Medición de Volumen
 

El módulo de medición 3D/Visor 4D facilita la visualización de conjuntos de datos multidimensionales, pilas e imágenes secuenciales. Los usuarios pueden ver simultáneamente secciones Z, longitudes de onda, puntos de tiempo y posiciones de platina e una sola ventana con comandos intuitivos, así como convertir datos de imágenes multidimensionales a binario en objetos separados, para observación y rotación de isosuperficies. Los objetos seleccionados por el ratón están ligados a una hoja de calculo interactiva de mediciones de objetos 3D, incluyendo volumen, intensidad, y varios otros parámetros de medición.

 

meidicion volumen

   Series Z
 

MetaMorph tiene la habilidad de adquirir automáticamente varios cuadros en posiciones Z especificadas (planos focales) usando motores Z y cambiadores de foco de alta velocidad. La adquisición de series Z se puede usar con un dispositivo de flujo y lapso de tiempo para tomar conjuntos de datos 3D de células vivas. Las series Z también se pueden combinar con auto-foco, adquisición de varias longitudes de onda, posiciones de platina, y puntos de tiempo.

 

Lea más de MetaMorph: adquisición, procesamiento, análisis, personalización.

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