Celómica
Celómica es la disciplina de análisis cuantitativo de células utilizando métodos BIOimagen e informática con un flujo de trabajo que implica tres componentes principales: adquisición de imágenes , análisis de imágenes y visualización de datos y de gestión. Estos procesos generalmente están automatizados. Los tres de estos componentes dependen de un software sofisticado para adquirir datos cualitativos, datos cuantitativos y la gestión de imágenes y datos, respectivamente. Cellomics es también un término registrado, [1] [2] que a menudo se usa indistintamente con análisis de alto contenido (HCA) o cribado de alto contenido (HCS) , pero la celómica se extiende más allá de HCA / HCS al incorporar sofisticadosherramientas informáticas .
Historia
La HCS y la disciplina de la celómica fueron pioneras en una empresa que alguna vez fue privada llamada Cellomics Inc., que comercializaba instrumentos, software y reactivos para facilitar el estudio de células en cultivo y, más específicamente, sus respuestas a moléculas similares a fármacos potencialmente terapéuticos. En 2005, Cellomics fue adquirida por Fisher Scientific International, Inc., [3] ahora Thermo Fisher Scientific, que continúa desarrollando productos centrados en la celómica bajo su línea de productos de análisis de alto contenido Thermo Scientific ™ .
Aplicaciones
Como muchas de las ómicas, por ejemplo, genómica y proteómica , las aplicaciones han crecido en profundidad y amplitud con el tiempo. Actualmente hay más de 40 áreas de aplicación diferentes en las que se utiliza la celómica, incluido el análisis de modelos de células 3-D, angiogénesis y señalización celular. Originalmente una herramienta utilizada por la industria farmacéutica para la detección, la celómica ahora se ha expandido al mundo académico para comprender mejor la función celular en el contexto de la célula. [4]La celómica se utiliza tanto en la investigación académica como en la industrial de las ciencias de la vida en áreas como la investigación del cáncer, la investigación en neurociencia, el descubrimiento de fármacos, la seguridad de los productos de consumo y la toxicología; sin embargo, hay muchas más áreas en las que la celómica podría proporcionar una comprensión mucho más profunda de la función celular.
Análisis de imagen
Con HCA en su núcleo, la celómica incorpora la flexibilidad de la microscopía de fluorescencia, la automatización y la capacidad del lector de placas y el análisis multiparamétrico de citometría de flujo para extraer datos de células individuales o de una población de células. [5]
Una vez que se adquiere una imagen utilizando hardware de tecnología de alto contenido, los datos de la celda se extraen de esa imagen utilizando un software de análisis de imágenes. Los datos de una sola celda o los datos de población pueden ser de interés, pero para ambos, se sigue una serie de pasos con diversos grados de interacción del usuario según la aplicación y el software que se esté utilizando. El primer paso es segmentar las celdas en la imagen, lo que proporciona a los algoritmos de software la información que necesita para el procesamiento posterior de las mediciones de celdas individuales. A continuación, un usuario debe definir el área o áreas de interés basándose en una multitud de parámetros, es decir, el área que un usuario desea medir. Una vez que se ha definido el área de interés, se recopilan las mediciones. Las mediciones, a menudo denominadas características, están dictadas por el tipo de datos que se desean obtener de la muestra.Hay muchos algoritmos matemáticos que impulsan todos estos pasos, y cada paquete de software de análisis de imágenes proporciona su propio nivel de apertura a los algoritmos matemáticos que se utilizan.
Gestión de datos
Es necesario gestionar una gran cantidad de imágenes y cantidades de datos cuando se realiza una investigación en celómica. Los volúmenes de datos e imágenes pueden variar rápidamente de 11 MB a 1 TB en menos de un año, por lo que la celómica utiliza el poder de la informática para recopilar, organizar y archivar toda esta información. La minería de datos segura y eficaz requiere que los metadatos asociados se capturen e integren en el modelo de gestión de datos. [6] Debido a la naturaleza crítica de la gestión de datos de la celómica, la implementación de estudios de celómica a menudo requiere la cooperación entre departamentos entre la tecnología de la información y el grupo de investigación en ciencias de la vida que dirige el estudio.
Referencias
- ^ "Cellomics" (Web) . USPTO. Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos . Consultado el 30 de junio de 2014 .
- ^ "Cellomics (informática)" (Web) . USPTO. Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos . Consultado el 30 de junio de 2014 .
- ^ "Fisher adquiere Cellomics por $ 49 millones" . Tiempos de negocios de Pittsburgh . 2005.
- ^ Lista maestra de publicaciones . Thermo Fisher Scientific. 2014.
- ^ Liszewski, Kathy (2014). "Análisis de alto contenido: la solución 'perfecta'" . Gen. Eng. Biotechnol. Noticias . 34 (3).
- ^ Haney, Steven A. (2008). Proyección de alto contenido . Hoboken, Nueva Jersey: John Wiley & Sons. págs. 13-14, 32.
