Cellomics является дисциплиной количественного анализа клеток с использованием методов биоимиджинга и информатики с рабочим процессом с участием три основных компонентов: сбор изображений , анализ изображений и визуализации данных и управление. Эти процессы обычно автоматизированы. Все три компонента зависят от сложного программного обеспечения для сбора качественных данных, количественных данных и управления изображениями и данными соответственно. Целломика также является товарным знаком [1] [2], который часто используется взаимозаменяемо с анализом высокого содержания (HCA) или скринингом высокого содержания (HCS) , но целломика выходит за рамки HCA / HCS за счет включения сложныхинструменты информатики .
История [ править ]
Первопроходцем в области HCS и целломики стала некогда частная компания под названием Cellomics Inc., которая коммерциализировала инструменты, программное обеспечение и реагенты для облегчения изучения клеток в культуре и, в частности, их реакции на потенциально терапевтические лекарственные молекулы. В 2005 году Cellomics была приобретена компанией Fisher Scientific International, Inc. [3], ныне Thermo Fisher Scientific, которая продолжает разработку продуктов, ориентированных на целломику, в рамках своей линейки продуктов для анализа высокого содержания Thermo Scientific ™ .
Приложения [ править ]
Подобно многим из -омик, например, геномике и протеомике , со временем приложения стали глубже и шире. В настоящее время существует более 40 различных областей применения, в которых используется целломика, включая анализ трехмерных моделей клеток, ангиогенез и клеточную сигнализацию. Изначально целломика использовалась в качестве инструмента для скрининга в фармацевтической промышленности, а теперь распространилась на академические круги, чтобы лучше понять функцию клетки в контексте клетки. [4]Целломика используется как в академических, так и в промышленных исследованиях биологических наук в таких областях, как исследования рака, нейробиологические исследования, открытие лекарств, безопасность потребительских товаров и токсикология; однако есть гораздо больше областей, для которых целломика может обеспечить гораздо более глубокое понимание клеточной функции.
Анализ изображения [ править ]
С помощью HCA в основе целломики сочетаются гибкость флуоресцентной микроскопии, автоматизация и возможности планшет-ридера, а также многопараметрический анализ проточной цитометрии для извлечения данных из отдельных клеток или из популяции клеток. [5]
Как только изображение получено с использованием высокотехнологичного оборудования, данные о ячейках извлекаются из этого изображения с помощью программного обеспечения для анализа изображений. Данные отдельных ячеек или данные о населении могут представлять интерес, но для обоих выполняется последовательность шагов с различной степенью взаимодействия с пользователем в зависимости от используемого приложения и программного обеспечения. Первым шагом является сегментирование ячеек на изображении, которое предоставляет программным алгоритмам информацию, необходимую для последующей обработки измерений отдельных ячеек. Затем пользователь должен определить интересующую область (области) на основе множества параметров, то есть области, которую пользователь хочет измерить. После определения интересующей области производятся измерения. Измерения, часто называемые функциями, продиктованы типом данных, требуемых от образца.Все эти шаги выполняются множеством математических алгоритмов, и каждый пакет программного обеспечения для анализа изображений обеспечивает собственный уровень открытости для используемых математических алгоритмов.
Управление данными [ править ]
При проведении целломических исследований необходимо управлять большим количеством изображений и данных. Объемы данных и изображений могут быстро варьироваться от 11 МБ до 1 ТБ менее чем за год, поэтому целломика использует возможности информатики для сбора, организации и архивирования всей этой информации. Безопасный и эффективный интеллектуальный анализ данных требует, чтобы связанные метаданные были захвачены и интегрированы в модель управления данными. [6] В связи с критическим характером управления данными целломики, проведение исследований в области целломики часто требует межведомственного сотрудничества между информационными технологиями и исследовательской группой в области биологических наук, возглавляющей исследование.
Ссылки [ править ]
- ^ "Целломика" (Интернет) . USPTO. Ведомство США по патентам и товарным знакам . Проверено 30 июня 2014 .
- ^ "Целломика (информатика)" (Интернет) . USPTO. Ведомство США по патентам и товарным знакам . Проверено 30 июня 2014 .
- ^ «Фишер приобретает Cellomics за 49 миллионов долларов» . Питтсбург Бизнес Таймс . 2005 г.
- ^ Основной список публикаций . Thermo Fisher Scientific. 2014 г.
- ^ Liszewski, Кэти (2014). «Анализ высокого содержания:« Правильное »решение» . Gen. Eng. Biotechnol. Новости . 34 (3).
- Перейти ↑ Haney, Steven A. (2008). Скрининг высокого содержания . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. С. 13–14, 32.
