PyScratch je nový open-source software implementovaný v jazyce Python pro analýzu migračních dat s uživatelsky přívětivým rozhraním, které umožňuje vědcům s minimálními nebo žádnými programátorskými dovednostmi jej používat.

Software byl navržen ve spolupráci tří brazilských vědců v laboratoři NanoCell Interactions na univerzitě v Campinas v roce 2017.

Zrodil se z potřeby těchto vědců a dnes je účelem softwaru usnadnit každodenní praxi výzkumných pracovníků, vyloučit manuální analýzu, zvýšit reprodukovatelnost a minimalizovat lidské chyby.

Analýza obrazu je jedním z nejdůležitějších způsobů, které vědci používají v různých metodikách pro analýzu výsledků.

V posledních letech se rozšířilo nejen používání automatických mikroskopů, ale také složitost získaných dat.

Součástí práce vědce je objevovat, jak zacházet s novým druhem informací, kromě toho analyzovat a zpracovávat data.

K tomu vědci potřebují kvalitní a specializované nástroje, aby mohli správně získat a interpretovat všechna data.

PyScratch byl poprvé vytvořen, aby pomohl Fernandě Garcia-Fossa, výzkumné pracovnici v oblasti biologie, analyzovat obrovské množství dat z jejích migračních testů.

"Provedl jsem poškrábání rakovinných buněk a inkuboval je v zařízení po dobu 48 hodin, přičemž jsem každých 15 minut pořizoval snímky a na konci pouze jednoho experimentu jsem měl k dispozici asi tisíc snímků k prohlížení a analýze!

Ručně to nešlo," říká Garcia-Fossa. S řešením tohoto problému se Garcia-Fossa obrátila na svého partnera, fyzika Vladimíra Gaala, který se v té době učil Python, což byla skvělá příležitost, jak tyto znalosti uplatnit v praxi.

Oba tedy pracovali v řešení prostřednictvím rutiny Pythonu, která rozpoznala poškrábané oblasti a exportovala je do souboru csv.

"Postupem času jsme pocítili nutnost vyvinout uživatelské rozhraní, které by ještě více usnadnilo používání, a tak bychom mohli software zveřejnit pro všechny výzkumné pracovníky, kteří by ho potřebovali používat," říká Garcia-Fossa o článku o softwaru, který si můžete prohlédnout. kliknutím zde.

Garcia-Fossa také říká, že jim chvíli trvalo, než ze snímků rozpoznali a určili migrační oblast, protože snímky se mohou od sebe velmi lišit kvůli světlu, zaostření a kontrastu, a dnes používaná verze už dokáže analyzovat docela dobře.

Přesto na softwaru stále pracují a uvádějí nové a lepší verze, protože zveřejněný článek přinesl některé potřeby vylepšení na základě poptávky uživatelů.

Test používaný k ověření výkonnosti softwaru, migrační test, test poškrábání nebo hojení ran, je testem běžně používaným v biologii, protože umožňuje analyzovat základní mechanismus fyziologických a patologických buněčných dějů.

Studium hojení ran je vedle angiogeneze a vývoje nádorů důležitým způsobem, jak porozumět vývoji a modelování tkání.

Pokud se test provádí ve dvou rozměrech, je možné měřit, jak rychle buňky reagují na ránu, která pokrývá definovanou oblast.

Jinými slovy, experiment v podstatě spočívá v tom, že se v monovrstvě konfluenčních buněk v destičce vytvoří mezera.

V průběhu času začnou buňky migrovat, aby vyplnily mezeru, a lze měřit rychlost migrace buněk.

K měření rychlosti migrace buněk pak potřebují získat snímky, a to celou řadu, což je zase problematický krok analýzy, protože vyžaduje ruční měření.

Naštěstí dnes máme k dispozici mnoho technologií, které nám umožňují zlepšit a modernizovat naše analytické postupy a vědcům umožňují přijmout lepší a personalizovanější způsoby, jak získat výsledek.

Stejně jako to udělali Garcia-Fossa a Gaal.

Dnes je možné najít další komerční i nekomerční nástroje pro zpracování oblasti rány.

Nejsou však tak jednoduché jako PyScratch a vyžadují od uživatele určitou úroveň programování a také vyžadují od uživatele pozornost na plný úvazek, takže analýza je náchylnější k lidským chybám, a navíc čas, který výzkumník potřebuje k analýze všech obrázků a dat.

V článku autoři vysvětlují, jak tento software funguje. Ze všech snímků pořízených v rámci experimentu získá uživatel soubor s čárkou oddělenými hodnotami (.cvs), výstup, který uchovává tabulková data v prostém textu.

Uživatel pak může data zpracovávat obvyklým způsobem. Garcia-Fossa říká, že program byl nezbytný pro její magisterskou práci: "Software transformuje vstupní data na hodnoty, které dávají biologický smysl, například rychlost migrace buněk.

Díky PyScratch jsem mohl lépe analyzovat účinek své nanočástice na buňky rakoviny prostaty a měřit rychlost migrace buněk a přesný čas, za který se dobře uzavřou."

Pokud si chcete PyScratch vyzkoušet pro svůj výzkum, software je volně dostupný a každý z vědecké komunity jej může používat, což pomáhá Garciovi-Fossovi a Gaalovi program vylepšovat a zdokonalovat.

 ____

Jaké jsou vaše dosavadní zkušenosti s Mind the Graph? Pomozte nám zlepšit naši platformu pro vás i pro mnoho dalších vědců tím, že napíšete recenzi Mind the Graph. Napište nám o svých zkušenostech, stačí kliknout na zde. 

Související články
logo-odběr

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru

Exkluzivní vysoce kvalitní obsah o efektivním vizuálním
komunikace ve vědě.

- Exkluzivní průvodce
- Tipy pro návrh
- Vědecké novinky a trendy
- Výukové programy a šablony