研究目的
开发一个灵活的软件包,用于单分子定位显微镜数据的可视化和分析,以从超分辨率数据集中提取定量信息。
研究成果
SMoLR为单分子定位显微镜(SMLM)数据的定量分析提供了多功能工具,支持可视化、聚类和基于特征的对齐,用于研究纳米级生物结构。它通过提供批量处理功能及与R环境的集成,补充了现有软件的不足,有助于更深入地洞察蛋白质组织和生物过程。
研究不足
SMoLR主要设计用于二维定位数据;未直接实现三维聚类功能。该软件处理大型数据集时可能需要计算资源,其效果取决于输入数据的质量和格式。
1:实验设计与方法选择:
本研究在R编程环境中开发了SMoLR软件包,用于处理包含笛卡尔坐标和定位精度的单分子定位显微镜(SMLM)数据。方法包括从多种格式导入数据、可视化技术(高斯绘图、二维核密度估计、散点图)、聚类算法(核密度估计、DBSCAN、Voronoi镶嵌)以及基于图像特征的粒子平均。
2:样本选择与数据来源:
使用来自生物样本的SMLM数据,例如参与DNA双链断裂修复的蛋白质(如U2Os细胞中的RAD51和BRCA2)。数据来自单分子定位软件(如ThunderSTORM、Zeiss ZEN、SOSplugin)或纯文本文件。
3:实验设备与材料清单:
论文中未指定;重点在于软件工具而非物理设备。
4:实验步骤与操作流程:
从显微镜图像中提取数据,导入SMoLR,使用ImageJ或SMoLR功能手动或自动选择感兴趣区域(ROIs),并进行可视化、聚类、统计探索等分析。粒子平均涉及基于提取特征的结构对齐。
5:数据分析方法:
使用R的功能进行统计分析,包括spatstat包(用于空间点模式分析)、EBImage包(用于图像特征)以及用于聚类和平均的自定义脚本。
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获取完整内容-
ThunderSTORM
Plugin for ImageJ used for PALM and STORM data analysis and super-resolution imaging.
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Zeiss ZEN software
Zeiss
Software for microscopy data acquisition and analysis.
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SOSplugin
Plugin for single-molecule localization data extraction.
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ImageJ
Open-source platform for biological-image analysis, used for ROI selection.
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Fiji
Distribution of ImageJ with bundled plugins, used for image analysis.
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spatstat
R package for spatial point pattern analysis, used for visualization and clustering.
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EBImage
R package for image processing, used for calculating image features.
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dbscan
R package for density-based clustering algorithms.
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