{"id":12130,"date":"2021-01-13T09:30:00","date_gmt":"2021-01-13T11:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/mindthegraph.com\/blog\/?p=12130"},"modified":"2022-10-18T08:09:26","modified_gmt":"2022-10-18T11:09:26","slug":"pyscratch-spatial-and-temporal-information-from-scratch-assays","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mindthegraph.com\/blog\/it\/saggi-pyscratch-spatial-and-temporal-information-from-scratch\/","title":{"rendered":"PyScratch: Un nuovo strumento per elaborare le informazioni spaziali e temporali dai saggi Scratch"},"content":{"rendered":"

PyScratch \u00e8 un nuovo software open-source implementato in Python per l'analisi dei saggi di migrazione, con un'interfaccia facile da usare che consente agli scienziati con poche o nessuna competenza di programmazione di utilizzarlo. <\/p>\n\n\n\n

Il software \u00e8 stato progettato in collaborazione tra tre scienziati brasiliani del laboratorio NanoCell Interactions dell'Universit\u00e0 di Campinas nel 2017. <\/p>\n\n\n\n

Nato dalla necessit\u00e0 di questi scienziati, oggi il software ha lo scopo di facilitare la pratica quotidiana dei ricercatori, escludere l'analisi manuale, aumentare la riproducibilit\u00e0 e ridurre al minimo gli errori umani.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

L'analisi delle immagini \u00e8 uno dei metodi pi\u00f9 importanti utilizzati dagli scienziati in diverse metodologie per analizzare i risultati. <\/p>\n\n\n\n

Negli ultimi anni \u00e8 aumentato non solo l'uso di microscopi automatizzati, ma anche la complessit\u00e0 dei dati acquisiti. <\/p>\n\n\n\n

Parte del lavoro di uno scienziato consiste nello scoprire come gestire un nuovo tipo di informazioni, oltre che analizzare ed elaborare i dati. <\/p>\n\n\n\n

A tal fine, gli scienziati hanno bisogno di strumenti validi e specializzati per estrarre e interpretare correttamente tutti i dati.<\/p>\n\n\n\n

PyScratch \u00e8 stato creato per aiutare Fernanda Garcia-Fossa, una biologa ricercatrice, ad analizzare un'enorme quantit\u00e0 di dati provenienti dai suoi saggi di migrazione. <\/p>\n\n\n\n

\"Ho eseguito il graffio delle cellule tumorali e le ho incubate nell'apparecchiatura per 48 ore, acquisendo immagini ogni 15 minuti; alla fine di un solo esperimento, avevo circa mille immagini da guardare e analizzare! <\/p>\n\n\n\n

Era impossibile farlo manualmente\", dice Garcia-Fossa. Per risolvere il problema, Garcia-Fossa si \u00e8 rivolta al suo partner, il fisico Vladimir Gaal. In quel periodo Gaal stava imparando Python, il che ha rappresentato una grande opportunit\u00e0 per mettere in pratica quelle conoscenze.<\/p>\n\n\n\n

Quindi, entrambi hanno lavorato alla soluzione attraverso una routine Python, che ha riconosciuto le aree graffiate e le ha esportate in un file csv. <\/p>\n\n\n\n

\"Con il tempo, abbiamo sentito la necessit\u00e0 di sviluppare un'interfaccia utente che rendesse ancora pi\u00f9 facile l'utilizzo, in modo da poter pubblicare il software anche per qualsiasi ricercatore che avesse bisogno di utilizzarlo\", spiega Garcia-Fossa a proposito dell'articolo sul software che potete consultare cliccando qui<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Garcia-Fossa racconta anche che c'\u00e8 voluto un po' di tempo per riconoscere e definire l'area di migrazione dalle immagini, poich\u00e9 le foto possono essere molto diverse tra loro a causa della luce, della messa a fuoco e del contrasto, e la versione utilizzata oggi \u00e8 gi\u00e0 in grado di analizzarle abbastanza bene. <\/p>\n\n\n\n

Ciononostante, stanno ancora lavorando al software lanciando nuove e migliori versioni, dato che l'articolo pubblicato ha evidenziato alcune esigenze di miglioramento a causa della domanda degli utenti.<\/p>\n\n\n\n

Il saggio utilizzato per convalidare le prestazioni del software, il saggio di migrazione, o scratch assay, o di guarigione delle ferite, \u00e8 un saggio comunemente utilizzato in biologia perch\u00e9 consente di analizzare il meccanismo sottostante agli eventi cellulari fisiologici e patologici. <\/p>\n\n\n\n

Lo studio della guarigione delle ferite \u00e8 un modo importante per comprendere lo sviluppo e la modellazione dei tessuti, oltre all'angiogenesi e allo sviluppo dei tumori. <\/p>\n\n\n\n

Quando il test viene eseguito in due dimensioni, \u00e8 possibile misurare la velocit\u00e0 con cui le cellule reagiscono alla ferita, coprendo l'area definita.<\/p>\n\n\n\n

In altre parole, l'esperimento consiste nel creare una fessura nel monostrato di cellule in confluenza in una placca. <\/p>\n\n\n\n

Nel corso del tempo, per riempire il vuoto le cellule iniziano a migrare e la velocit\u00e0 di migrazione delle cellule pu\u00f2 essere misurata. <\/p>\n\n\n\n

Poi, per misurare la velocit\u00e0 di migrazione delle cellule \u00e8 necessario acquisire immagini, un mucchio di immagini, che a sua volta \u00e8 una fase problematica dell'analisi perch\u00e9 richiede una misurazione manuale. <\/p>\n\n\n\n

Fortunatamente, oggi abbiamo a disposizione molta tecnologia per migliorare e aggiornare la nostra pipeline di analisi, consentendo agli scienziati di adottare modi migliori e pi\u00f9 personalizzati per ottenere un risultato. <\/p>\n\n\n\n

Come hanno fatto Garcia-Fossa e Gaal.<\/p>\n\n\n\n

Oggi \u00e8 possibile trovare altri strumenti commerciali e non commerciali per elaborare l'area della ferita. <\/p>\n\n\n\n

Ma non sono semplici come PyScratch, richiedono all'utente un certo livello di programmazione e richiedono anche un'attenzione a tempo pieno da parte dell'utente, rendendo l'analisi pi\u00f9 suscettibile agli errori umani, oltre al tempo che il ricercatore impiega per analizzare tutte le immagini e i dati.<\/p>\n\n\n\n

Nell'articolo, gli autori spiegano come funziona il software. Da tutte le immagini realizzate nell'esperimento, l'utente ottiene un file comma-separated values (.cvs), un output che memorizza dati tabellari in testo semplice. <\/p>\n\n\n\n

L'utente pu\u00f2 quindi elaborare i dati nella sua routine abituale. Garcia-Fossa afferma che il programma \u00e8 stato essenziale per la sua tesi di master: \"Il software trasforma i dati in ingresso in valori che hanno un senso biologico, come la velocit\u00e0 di migrazione delle cellule. <\/p>\n\n\n\n

Ho potuto analizzare meglio l'effetto della mia nanoparticella sulle cellule del cancro alla prostata e misurare la velocit\u00e0 di migrazione delle cellule e il tempo esatto per la buona chiusura, tutto questo grazie a PyScratch\".<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Se volete provare PyScratch per le vostre ricerche, il software \u00e8 disponibile gratuitamente e tutti i membri della comunit\u00e0 scientifica possono usarlo, aiutando Garcia-Fossa e Gaal a migliorare il programma.<\/p>\n\n\n\n

 ____<\/p>\n\n\n\n

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He has a Ph.D. and solid scientific background in Psychopharmacology and experience as a Guest Researcher at the Max Planck Institute of Psychiatry (Germany) and Researcher in D'Or Institute for Research and Education (IDOR, Brazil). Fabricio holds over 2500 citations in Google Scholar. He has 10 years of experience in small innovative businesses, with relevant experience in product design and innovation management. 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