CellProfiler

CellProfiler
DesenvolvedorBroad Institute
Lançamento estável
4.2.1 / 22 de julho de 2021; há 4 anos
Repositório
Tipo
LicençaBSD 3-clause
Websitewww.cellprofiler.org

CellProfiler[1][2] é um software livre e de código aberto, projetado para permitir que biólogos sem treinamento em visão computacional ou programação meçam quantitativamente fenótipos de milhares de imagens automaticamente. Algoritmos avançados para análise de imagens estão disponíveis como módulos individuais que podem ser colocados em ordem sequencial para formar uma segmentação; a segmentação é então usada para identificar e medir objetos e características biológicas em imagens, particularmente aquelas obtidas por meio de microscopia de fluorescência.

Distribuições estão disponíveis para Microsoft Windows, macOS e Linux. O código fonte do CellProfiler está disponível gratuitamente.[3][4] O CellProfiler é desenvolvido pela plataforma de imagens do Broad Institute.[5]

Características

O CellProfiler pode ler e analisar a maioria dos formatos comuns de imagens de microscopia.[6] Os biólogos normalmente usam o CellProfiler para identificar objetos de interesse (por exemplo, células, colônias, vermes C. elegans) e então medir suas propriedades de interesse.[7] Módulos especializados para correção de iluminação podem ser aplicados como etapa de pré-processamento para remover distorções devido à iluminação irregular.[8] A identificação de objetos (segmentação) é realizada por meio de aprendizado de máquina ou limiar de imagem, reconhecimento e divisão de objetos agrupados e remoção ou fusão de objetos com base no tamanho ou forma.[9]

Uma ampla variedade de medições pode ser gerada para cada célula ou compartimento subcelular identificado, incluindo morfologia, intensidade e textura, entre outros. Essas medições podem ser acessadas por meio de ferramentas de visualização e plotagem de dados integradas, exportando em formato de planilha delimitada por vírgulas ou importando para um banco de dados MySQL ou SQLite.[9]

O CellProfiler interage com as bibliotecas científicas de alto desempenho NumPy e SciPy para muitas operações matemáticas, a biblioteca Bio-Formats do Open Microscopy Environment Consortium para leitura de mais de 100 formatos de arquivo de imagem, ImageJ para uso de plug-ins e macros e ilastik para classificação baseada em pixels.[9] Embora projetado e otimizado para um grande número de imagens bidimensionais (o formato de imagem de triagem de alto conteúdo mais comum), o CellProfiler oferece suporte à análise de experimentos em pequena escala e filmes de lapso de tempo.[10]

História

O CellProfiler foi lançado em dezembro de 2005 por cientistas do Instituto Whitehead de Pesquisa Biomédica e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.[11] Atualmente é desenvolvido e mantido pelo Cimini Lab na Plataforma de Imagem do Broad Institute.[12]

Originalmente desenvolvido em MATLAB,[11] foi reescrito em Python e lançado como CellProfiler 2.0 em 2010.[2] A versão 3.0, que oferece suporte à análise volumétrica de pilhas de imagens 3D e módulos opcionais de aprendizado profundo, foi lançada em outubro de 2017.[13] O CellProfiler 4.0 foi lançado em setembro de 2020 e se concentrou em melhorias de velocidade, usabilidade e utilidade, com o exemplo mais notável de migração para o Python 3.[14]

Comunidade

Como o CellProfiler é um projeto gratuito e de código aberto, qualquer pessoa pode desenvolver seus próprios algoritmos de processamento de imagem como um novo módulo para o CellProfiler e contribuir com o projeto.[15] O site CellProfiler contém um fórum de discussão onde novos usuários podem ter suas perguntas respondidas, geralmente pelos criadores do projeto.[16]

Notas

  • Este artigo foi inicialmente traduzido, total ou parcialmente, do artigo da Wikipédia em inglês cujo título é «CellProfiler».

Referências

  1. ↑ Carpenter AE, Jones TR, Lamprecht MR, Clarke C, Kang IH, Friman O, Guertin DA, Chang JH, Lindquist RA, Moffat J, Golland P, Sabatini DM (2006). «CellProfiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes». Genome Biology. 7 (10): R100. PMC 1794559Acessível livremente. PMID 17076895. doi:10.1186/gb-2006-7-10-r100Acessível livremente 
  2. ↑ a b Kamentsky L, Jones TR, Fraser A, Bray MA, Logan DJ, Madden KL, Ljosa V, Rueden C, Eliceiri KW, Carpenter AE (abril de 2011). «Improved structure, function and compatibility for CellProfiler: modular high-throughput image analysis software». Bioinformatics. 27 (8): 1179–80. PMC 3072555Acessível livremente. PMID 21349861. doi:10.1093/bioinformatics/btr095 
  3. ↑ Stirling, David R.; Carpenter, Anne E.; Cimini, Beth A. (5 de novembro de 2021). «CellProfiler Analyst 3.0: accessible data exploration and machine learning for image analysis». Bioinformatics (Oxford, England) (21): 3992–3994. ISSN 1367-4811. PMC 10186093Acessível livremente. PMID 34478488. doi:10.1093/bioinformatics/btab634. Consultado em 10 de julho de 2025 
  4. ↑ «Software and code | Cimini Lab». cimini-lab.broadinstitute.org (em inglês). Consultado em 10 de julho de 2025 
  5. ↑ «Imaging». broadinstitute.org (em inglês). 8 de janeiro de 2016. Consultado em 10 de julho de 2025 
  6. ↑ «CellProfiler — Bio-Formats 5.2.1 documentation». www.openmicroscopy.org. Consultado em 29 de agosto de 2016 [ligação inativa] 
  7. ↑ Lamprecht, Michael R.; Sabatini, David M.; Carpenter, Anne E. (1 de janeiro de 2007). «CellProfiler: free, versatile software for automated biological image analysis». BioTechniques. 42 (1): 71–75. ISSN 0736-6205. PMID 17269487. doi:10.2144/000112257Acessível livremente 
  8. ↑ Singh, S.; Bray, M.-A.; Jones, T. R.; Carpenter, A. E. (1 de dezembro de 2014). «Pipeline for illumination correction of images for high-throughput microscopy». Journal of Microscopy. 256 (3): 231–236. ISSN 1365-2818. PMC 4359755Acessível livremente. PMID 25228240. doi:10.1111/jmi.12178 
  9. ↑ a b c Kamentsky, Lee; Jones, Thouis R.; Fraser, Adam; Bray, Mark-Anthony; Logan, David J.; Madden, Katherine L.; Ljosa, Vebjorn; Rueden, Curtis; Eliceiri, Kevin W. (15 de abril de 2011). «Improved structure, function and compatibility for CellProfiler: modular high-throughput image analysis software». Bioinformatics (em inglês) (8): 1179–1180. ISSN 1367-4811. PMC 3072555Acessível livremente. doi:10.1093/bioinformatics/btr095. Consultado em 10 de julho de 2025 
  10. ↑ Bray, Mark-Anthony; Carpenter, Anne E. (1 de janeiro de 2015). «CellProfiler Tracer: exploring and validating high-throughput, time-lapse microscopy image data». BMC Bioinformatics. 16. 368 páginas. ISSN 1471-2105. PMC 4634901Acessível livremente. PMID 26537300. doi:10.1186/s12859-015-0759-xAcessível livremente 
  11. ↑ a b «What Is the Key Best Practice for Collaborating with a Computational Biologist?». Cell Systems. 3 (1): 7–11. 2016. PMID 27467242. doi:10.1016/j.cels.2016.07.006Acessível livremente 
  12. ↑ «Cimini Lab». cimini-lab.broadinstitute.org (em inglês). Consultado em 10 de julho de 2025 
  13. ↑ Carpenter, AE (16 de outubro de 2017). «CellProfiler 3.0 release: faster, better, and 3D». CellProfiler Blog. Consultado em 10 de julho de 2025 
  14. ↑ «CellProfiler 4.0 Release: Improvements in speed, utility, and usability». carpenterlab.broadinstitute.org (em inglês). Consultado em 16 de outubro de 2020 
  15. ↑ «CellProfiler/CellProfiler». GitHub. Consultado em 29 de agosto de 2016 
  16. ↑ «CellProfiler». forum.cellprofiler.org. Consultado em 29 de agosto de 2016 

Ligações externas

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