图像分析技术提供了更好的理解心脏细胞缺陷:一种新算法结合了快速傅立叶变换梯度法来量化心肌肌原纤维的组织

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摘要

许多患者有心脏疾病面对有限的治疗选择。幸运的是,干细胞生物学使研究人员能够产生大量的心肌细胞,这可能在药物筛选和基于细胞疗法中使用。然而,目前的图像分析技术不允许研究人员分析异构,多方向,横纹肌肌原纤维典型的未成熟细胞。研究人员展示了一种算法,它结合了快速傅立叶变换梯度法来量化的肌原纤维结构的心脏细胞。

心脏病是在美国死亡和其他工业化国家的首要原因,许多患者面对有限的治疗选择。幸运的是,干细胞生物学使研究人员能够产生大量的心肌细胞,以先进的药物筛选和细胞疗法被用来组成心脏或心脏肌肉和有潜力的细胞。

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其中一个干细胞产生心肌细胞的一些缺陷是,它们并不代表成年人心肌细胞,但仍然不成熟无需进一步干预。此外,当前图像分析技术不允许研究人员分析异构,多方向,STR典型的未成熟细胞的iated肌原纤维,以确定何时新的干预被哄骗细胞组织。

应用物理杂志,从AIP出版,研究人员展示的算法,结合梯度法的快速傅立叶变换,扫描梯度傅立叶变换或SGFT技术中,量化肌原纤维结构中的心脏细胞具有相当的精度。肌原纤维是肌肉细胞的伸长收缩单元。

“如果你看一下成人心脏组织,一切都不是完美的一致。所有的一切都很好,并堆放整齐诸如书架,”温迪科龙表示,该论文的作者。 “结构比较复杂。我们希望能够量化的组织。”

ANA的这种水平裂解,与细胞突变的影响,新兴的研究结合起来,有能力生产有关的肌原纤维和各种心肌病的产生背后的机制,这使得它很难对心脏肌肉泵血液到身体的其他部分新的见解的潜力。

“有在心脏的某些疾病肌原纤维混乱,”科龙说。 “通过我们的技术,我们可以量化的混乱,它提供了更好的疾病的心脏细胞的严重性的认识。”

异质的,条纹图案,这种新的方法可以检测和量化发生在无数的其他实例在生物学和其他地方。例如,SGFT技术清楚地检测到胶原组织的乳房组织活检的分布和取向,这是自乳房组织与癌症已经更有组织的胶原蛋白结构
图像分析技术提供了更好的理解心脏细胞缺陷:一种新算法结合了快速傅立叶变换梯度法来量化心肌肌原纤维的组织
URES是显著。如之前的研究已经表明,在乳腺癌组织中的胶原纤维的形态是所述肿瘤的恶性程度的强预后指标。

SGFT技术也可能被用于在衍生早期神经元量化横纹肌图案从干细胞

“我们的代码可以量化的神经花环的组织了,” 克龙说,

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