JP2009064398A - 細胞解析方法及び装置並びにプログラム - Google Patents
細胞解析方法及び装置並びにプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009064398A JP2009064398A JP2007234077A JP2007234077A JP2009064398A JP 2009064398 A JP2009064398 A JP 2009064398A JP 2007234077 A JP2007234077 A JP 2007234077A JP 2007234077 A JP2007234077 A JP 2007234077A JP 2009064398 A JP2009064398 A JP 2009064398A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- distribution characteristic
- luminance
- distribution
- distribution characteristics
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
【解決手段】異なる条件でそれぞれ培養された各細胞群を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において取得された細胞画像から各前記細胞の輝度を計測する輝度計測工程と、前記条件毎に輝度データの分布特性を作成する分布特性作成工程と、前記条件毎に作成された前記分布特性を規格化する規格化工程とを含む細胞解析方法を提供する。
【選択図】 図3
Description
例えば、蛍光を用いた薬剤スクリーニングでは、細胞に対して蛍光たんぱく遺伝子を投与し、一定時間経過後に細胞から発せられる蛍光量を検出することにより、細胞の化学物反応を定量化し、薬剤効果を測定する。この場合、細胞内における特定の遺伝子の発現量が大きいほど、蛍光量が大きくなる。
特許文献1には、細胞を収容した容器をステージに載置し、カメラによって試料を撮像して分析対象の細胞画像を取得し、この細胞画像を分析することにより細胞の化学物反応を定量化する細胞解析装置が開示されている。
本発明は、異なる条件でそれぞれ培養された各細胞群を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において取得された細胞画像から各前記細胞の輝度を計測する輝度計測工程と、前記条件毎に輝度データの分布特性を作成する分布特性作成工程と、前記条件毎に作成された前記分布特性を規格化する規格化工程とを含む細胞解析方法を提供する。
更に、薬剤濃度による反応評価を行う場合、高い値を示している輝度データを薬剤濃度間でそれぞれ比較することが好ましい。このような場合において、本発明によれば、分布特性のピークと基準分布特性のピークとが一致するように分布特性における輝度データを線形変換して分布特性を規格化するので、薬剤反応を評価する際に重要とされる輝度範囲における輝度データの変化を正確に把握することができ、信頼性の高い薬剤反応の評価結果を得ることが可能となる。
このようにすることで、信頼性の低い輝度データを削除することが可能となる。この結果、より信頼性の高い分布特性を取得することが可能となる。
本実施形態に係る細胞解析装置は、図1に示されるように、サンプルプレート1を搭載するステージ101と、励起光源102と、該励起光源102に接続された電源ユニット103と、励起光源102からの光をオンオフするシャッタユニット104と、光を平行光に変換するレンズ105と、サンプルに入射させる励起光の波長を選択するフィルタユニット106と、励起光を反射してサンプルに入射させ、蛍光を透過するミラーセット107と、励起光を標本に集光する対物レンズ108と、対物レンズ108により集光されミラーセット107を透過した蛍光を集光する結像レンズ109と、結像された蛍光を撮像するCCDカメラ110と、シャッタユニット104、フィルタユニット106およびミラーセット107を制御するユニバーサルコントロールボックス111と、ステージ101を制御するステージコントローラ115と、CCDカメラ110により撮像された蛍光を処理するとともに、ユニバーサルコントロールボックス111およびステージコントローラ115を制御するコンピュータ112とを備えている。
励起光源102には、水銀光源等が用いられる。シャッタユニット104は、励起光源102から出射される励起光の光路上に配置され、開閉可能なシャッタ板104aを内蔵している。
コンピュータ112には、キーボード113、モニタ114およびマウス116が接続されている。
まず、サンプルプレート1(図2参照)のウェル1aの1行目には、例えば、細胞を植えつける薬剤候補となる化合物Aを濃度aで投与する。同様に、2行目には細胞を植え付けると共に薬剤候補となる化合物Aを濃度bで投与する。さらに3行目には細胞を植え付けると共に薬剤候補となる化合物Aを濃度cで投与する。このように、本実施形態では3つの異なる条件化で複数の細胞を培養する。各ウェル1aには、ウェル番号が付されている。これにより、ウェル番号によって細胞の培養条件を判別することができるようになっている。
まず、ステップSA1において、コンピュータ112のハードディスク内に格納されている細胞画像が不図示のメモリにロードされる。
ステップSA2において、複数の細胞画像がウェル番号に基づいて培養条件毎に区分けされる。ステップSA3において、条件毎に各細胞の輝度が細胞画像から計測され、条件毎に輝度のデータセットが作成される(輝度計測工程)。ここで、一般的に、1個の細胞内においても場所によって輝度が異なる。このため、本実施形態では、輝度データとして細胞全体の平均輝度、或いは、最大輝度を採用する。
図4は輝度の分布特性の一例を示したものである。図4に示されるように、輝度の分布特性は、横軸に輝度、縦軸に頻度を示すグラフとして得られる。頻度は、例えば、細胞の個数であってもよいし、個数を所定の値で割った比率であってもよい。図4に示されるように、例えば、薬剤応答の場合、分布特性は、ピークを持ち、輝度が高くなるにつれて頻度が緩やかに減少する特性を示す。
まず、ステップSB1において、基準分布特性を設定する(基準設定工程)。基準分布特性は、規格化を行うのに基準となる分布特性を決定するもので、例えば、上記ステップSA4において作成された3つの分布特性のうちの一つを基準分布特性として設定する。
例えば、輝度データをxとした場合、以下に示す(1)式を用いて輝度データxを線形変換する。
X´=ax+b (1)
(1)式において、X´は線形変換後の輝度データ、a,bは変数、xは計測された輝度データである。
また、変数aを変化させることで、最大頻度および最大頻度を取る輝度データを変更させることが可能となる。このデータ操作は、照明光の強度変化に起因する輝度データの計測誤差を低減させる操作に対応する。
一方、ステップSB5について、全ての分布特性について規格化が行われていた場合には、当該規格化工程を終了し、図4のフローに戻る。
なお、異なる種類の薬剤等を用いて細胞を培養した場合には、薬剤の違いによって特異な傾向を示しているのか、或いは、ノイズによって特異な傾向を示しているのかを判断しにくい。その場合には、平均分布特性に対して特異な傾向を示す輝度データを削除や補正することなく、そのままの状態としておき、後の評価において、この特異傾向を解析することとしてもよい。
まず、図8に示すように、基準分布特性の最小輝度をmin_i,最大輝度をmax_i、分布特性の最小輝度をmin_j,最大輝度をmax_jとした場合、以下の(2)式、(3)式を用いて、それぞれの分布特性における最大輝度と最小輝度との差分Li,Ljを算出する。
Li=max_i−min_i (2)
Lj=max_j−min_j (3)
続いて、基準分布特性に関する差分Liを分布特性に関する差分Ljで除算することにより上記aを以下の(4)式を用いて求める。
a=Li/Lj=(max_i−min_i)/(max_j−min_j) (4)
また、上記bについては、以下の(5)式を用いて算出する。
b=min_j−min_i (5)
方法2では、上述した方法1と同様に、基準分布特性の最小輝度をmin_i,最大輝度をmax_i、分布特性の最小輝度をmin_j,最大輝度をmax_jとした場合、a,bの変化数値範囲を以下のように予め決定しておき、この設定範囲を予め設定された数で分割することにより、a,bの候補値をそれぞれ設定する。
|a|<(max_i−min_i)/(max_j−min_i)
|b|<min_j−min_i
ただし、0≦k≦n
各分布特性について上記工程を行うことにより、各分布特性を基準分布特性に最も近似させたときのa,bの値を分布特性毎に得ることが可能となる。
例えば、上記実施形態においては、条件毎に分布特性を作成したが、これに限られず、例えば、ウェル1a毎に分布特性を作成して、同一条件に属する分布特性の間で上記輝度データの規格化を行うこととしてもよい。このように、ウェル毎に規格化を行うことで、ウェルの違いに起因するノイズや撮影時の照明におけるノイズを更に低減させることが可能となる。
また、上記実施形態においては、3つの分布特性のうちの一つを基準分布特性として設定したが、この例に限られることなく、例えば、3つの分布特性から基準分布特性を新たに設けてもよく、予め設定されている任意の基準分布特性を用いることとしてもよい。
102 励起光源
110 CCDカメラ
111 ユニバーサルコントロールボックス
112 コンピュータ
Claims (6)
- 異なる条件でそれぞれ培養された各細胞群を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において取得された細胞画像から各前記細胞の輝度を計測する輝度計測工程と、
前記条件毎に輝度データの分布特性を作成する分布特性作成工程と、
前記条件毎に作成された前記分布特性を規格化する規格化工程と
を含む細胞解析方法。 - 前記規格化工程は、
複数の前記分布特性に基づいて基準となる基準分布特性を設定する基準設定工程と、
各前記分布特性が前記基準分布特性に一致するように前記分布特性における各輝度データを線形変換することにより前記分布特性の規格化を行う分布特性変換工程と
を含む請求項1に記載の細胞解析方法。 - 前記分布特性変換工程において、各前記分布特性のピークと前記基準分布特性のピークとを一致させるように、前記分布特性における輝度データを線形変換する請求項2に記載の細胞解析方法。
- 規格化後の前記分布特性を比較し、他の分布特性に比べて異なる傾向を示す輝度データを削除または補正する補正工程を含む請求項1から請求項3のいずれかに記載の細胞解析方法。
- 異なる条件で培養された複数の細胞を撮像することにより取得された細胞画像を用いて細胞解析を行う細胞解析装置であって、
前記細胞画像から各前記細胞の輝度を計測する輝度計測手段と、
前記条件毎に輝度データの分布特性を作成する分布特性作成手段と、
前記条件毎に作成された前記分布特性を規格化する規格化手段と
を具備する細胞解析装置。 - 異なる条件で培養された複数の細胞を撮像することにより取得された細胞画像を用いて細胞解析を行うための細胞解析プログラムであって、
前記細胞画像から各前記細胞の輝度を計測する輝度計測ステップと、
前記条件毎に輝度データの分布特性を作成する分布特性作成ステップと、
前記条件毎に作成された前記分布特性を規格化する規格化ステップと
をコンピュータに実行させる細胞解析プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007234077A JP4922109B2 (ja) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | 細胞解析方法及び装置並びにプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007234077A JP4922109B2 (ja) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | 細胞解析方法及び装置並びにプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009064398A true JP2009064398A (ja) | 2009-03-26 |
JP4922109B2 JP4922109B2 (ja) | 2012-04-25 |
Family
ID=40558913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007234077A Expired - Fee Related JP4922109B2 (ja) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | 細胞解析方法及び装置並びにプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4922109B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8258594B2 (en) | 2007-08-06 | 2012-09-04 | Pnsensor Gmbh | Avalanche photodiode |
WO2020003454A1 (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 株式会社ニコン | 装置、システム及びプログラム |
WO2020070885A1 (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 株式会社ニコン | 判定装置、判定プログラム及び判定方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001066128A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Nok Corp | 表面検査装置及び表面検査方法 |
JP2006194869A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-07-27 | Pentax Corp | 自動検査装置及び異物検査方法 |
JP2006192058A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Pentax Corp | 画像処理装置 |
JP2006340686A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Olympus Corp | 細胞解析方法、細胞解析プログラムおよび細胞解析装置 |
WO2006137216A1 (ja) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 撮像装置及び撮像装置における階調変換方法 |
JP2007054504A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
-
2007
- 2007-09-10 JP JP2007234077A patent/JP4922109B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001066128A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Nok Corp | 表面検査装置及び表面検査方法 |
JP2006194869A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-07-27 | Pentax Corp | 自動検査装置及び異物検査方法 |
JP2006192058A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Pentax Corp | 画像処理装置 |
JP2006340686A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Olympus Corp | 細胞解析方法、細胞解析プログラムおよび細胞解析装置 |
WO2006137216A1 (ja) * | 2005-06-22 | 2006-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 撮像装置及び撮像装置における階調変換方法 |
JP2007054504A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8258594B2 (en) | 2007-08-06 | 2012-09-04 | Pnsensor Gmbh | Avalanche photodiode |
WO2020003454A1 (ja) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | 株式会社ニコン | 装置、システム及びプログラム |
GB2589763A (en) * | 2018-06-28 | 2021-06-09 | Nikon Corp | Device, system, and program |
GB2589763B (en) * | 2018-06-28 | 2023-05-24 | Nikon Corp | Device, system, and program |
WO2020070885A1 (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 株式会社ニコン | 判定装置、判定プログラム及び判定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4922109B2 (ja) | 2012-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2604317C (en) | Methods and system for validating sample images for quantitative immunoassays | |
JP5489469B2 (ja) | 蛍光信号解析装置および蛍光信号解析方法 | |
WO2006104201A1 (ja) | 細胞画像解析方法、細胞画像解析プログラム、細胞画像解析装置、スクリーニング方法およびスクリーニング装置 | |
US7557915B2 (en) | Automated acquisition of spectral data and image data | |
CN101080617A (zh) | 利用多元光学元件的光学分析校准 | |
US6839661B2 (en) | System for normalizing spectra | |
WO2012036732A1 (en) | Method and apparatus for performing color-based reaction testing of biological materials | |
JP2009517665A (ja) | 生体サンプルの自動分析方法および装置 | |
US10208352B2 (en) | Providing cervical or oral mucosa canceration information from measurement of cells located toward the basal membrane side of epithelial tissue | |
BR112020007491A2 (pt) | métodos para avaliar a adequação de um dispositivo móvel e para executar uma medição analítica, programa de computador, dispositivo móvel e kit para executar uma medição analítica | |
KR102652419B1 (ko) | 생물학적 샘플에서 분석물 및/또는 단백질을 측정하기 위한 방법 | |
JP2009150829A (ja) | 生体試料の観察方法 | |
PT1334461E (pt) | Processo e dispositivo de análise de células | |
US20230152231A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, information processing system, and computer program | |
CN111433592A (zh) | 辨别方法、学习方法、辨别装置以及计算机程序 | |
JP4922109B2 (ja) | 細胞解析方法及び装置並びにプログラム | |
JP2006340686A (ja) | 細胞解析方法、細胞解析プログラムおよび細胞解析装置 | |
JP4728025B2 (ja) | 細胞画像解析装置 | |
JP2006200987A (ja) | 解析装置、顕微鏡、および、解析プログラム | |
US20240048685A1 (en) | Automated fluorescence imaging and single cell segmentation | |
JP2009517664A (ja) | サンプルアレイ組織標本の妥当性を判定する方法および装置 | |
JP6103700B2 (ja) | ラマン散乱を用いた心臓組織の識別方法及び装置 | |
Larsen et al. | Reporting reproducible imaging protocols | |
US11408825B2 (en) | Forensic detector and the system thereof | |
Tonello et al. | Organic substrates for novel printed sensors in neural interfacing: A measurement method for cytocompatibility analysis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110607 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120124 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120203 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4922109 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |