2005
Discrete Fourier transform-based analysis of HeLa cell microtubules after ultrasonic exposure
NOVY, Jindrich, Pavlina BECVAROVA, Jirina SKORPIKOVA, Vojtech MORNSTEIN, Roman JANISCH et. al.Základní údaje
Originální název
Discrete Fourier transform-based analysis of HeLa cell microtubules after ultrasonic exposure
Název česky
Diskrétní fourierovská analýza miktubul bunk HeLa po ultrazvukové expozici
Autoři
NOVY, Jindrich (203 Česká republika), Pavlina BECVAROVA (203 Česká republika), Jirina SKORPIKOVA (203 Česká republika), Vojtech MORNSTEIN (203 Česká republika, garant) a Roman JANISCH (203 Česká republika)
Vydání
Microscopy Reasearch Technique, Wiley-Liss, 2005, 1059-910X
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10610 Biophysics
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Impakt faktor
Impact factor: 2.323
Kód RIV
RIV/00216224:14110/05:00012839
Organizační jednotka
Lékařská fakulta
UT WoS
000232563100001
Klíčová slova anglicky
cytoskeleton; microtubules; immunofluorescence; FFT analysis; ultrasound; image analysis
Změněno: 12. 12. 2005 10:12, prof. RNDr. Vojtěch Mornstein, CSc.
V originále
Cytoskeletal structures can be affected by ultrasound. We exposed HeLa cells to continuous ultrasound (1 MHz, 1 and 2 W.cm-2, 10 min. at 37 C). The microtubules were detected by the monoclonal antibody TU-01/SwAM/FITC, observed in a fluorescence microscope and photographed digitally. The images were processed by FFT magic software. The structure analysis is based on frequency domain filtering using discrete Fourier transform. We tried to design filters to extract information describing best the structural changes. The properties of the filter can be enhanced by direction filtering, i.e., extraction of a symmetric angular segment in the frequency domain centred on a zero frequency. The final image is a normalised sum of inverse FFTs of such segmented spectra. The method yielded the ratio of the area of microtubules to the total cell area. Assuming that the image background intensity is constant, we can use thresholding to detect areas occupied by the cells. The information about the area of the microtubules is contained in a wide range of higher intensities. Therefore, we use a gamma correction. The area occupied by microtubules is then considered an area with intensities above the selected threshold. There were tested three different filters. The mathematical method chosen seems sensitive enough for quantitative assessment of changes of the microtubular network.
Česky
Cytoskeletální struktury mohou být ovlivnovany ultrazvukem. Bunky HeLa jsme vystavili spojitému ultrazvuku (1 MHz, 1-2 W.cm-2, 10 min. pri 37 C). Mikrotubuly byly detegovány monoklonální protilátkou TU-01/SwAM/FITC, pozorovány ve fluorescencním mikroskopu a digitálne fotografovány. Obrázky byla zpracovány pomocí software "FTT Magic". Strukturní analýza je založena filtrování frekvencních domén pomocí diskrétní fourierovské transformace. Pokusili jsme se vytvorit filtr pro získání informace nejlépe popisující zmeny struktury. Vlastnosti filtru mohou být zesíleny smerovým filtrováním, t.j. vyjmutím symetrického úhlového segmentu ve frekvencní oblasti centrované na nulu. Výsledný obraz je normalizovaným souctem inverzních FTT takto segmentovaných spekter. Metoda poskytla pomer plochy mikrotubulu k celkové ploše bunky. Za predpokladu konstantní úrovne intenzity pozadí, použili jsme pro urení ploch bunek prahování. Informace o ploše mikrotubulu je obsdažena v širokém spektru vyšších intenzit. Proto bylo použito gama-korekce. Plocha považovaná za mikrotubuly pak byla považována za plochu s intenzitami nad zvoleným prahem. Byly testovány tri ruzné filtry. Zvolená matematická metoda se zdá být dostatecne citlivá pro kvantitativní hodnocení zmen síte mikrotubulu.
Návaznosti
| GA301/01/1102, projekt VaV |
|