PyScratchは、マイグレーションデータ解析のためのPythonで実装された新しいオープンソースソフトウェアで、ユーザーフレンドリーなインターフェースにより、プログラミングスキルのない研究者でも使用することができます。
このソフトウェアは、2017年にカンピーナス大学のNanoCell Interactionsラボの3人のブラジル人科学者のパートナーシップで設計されました。
このような科学者の必要性から生まれたこのソフトウェアは、今日、研究者の日常業務を容易にし、手作業による分析を排除し、再現性を高め、ヒューマンエラーを最小限にすることを目的としています。
画像解析は、科学者がさまざまな方法論で結果を分析するために使用する最も重要な方法の1つである。
この数年、自動顕微鏡の普及だけでなく、取得されるデータの複雑さも増しています。
科学者の仕事の一つは、データの他に、新しい種類の情報を扱う方法を発見し、分析し、処理することです。
そのためには、科学者がすべてのデータを正しく抽出し、解釈するための優れた専門ツールが必要です。
PyScratchは、生物学者の研究者であるFernanda Garcia-Fossaが、マイグレーションアッセイから得られる膨大な量のデータを解析するために最初に作られました。
"がん細胞のスクラッチを行い、装置内で48時間培養し、15分ごとに写真を取得したところ、たった1回の実験が終わった時点で、約1000枚の写真を見て解析することができたのです！
手作業では無理でした」とGarcia-Fossaは言います。その頃、GaalはPythonを学んでおり、その知識を実践する絶好の機会だったのです。
そこで、両氏はPythonのルーチンを使って解決に取り組み、スクラッチ部分を認識してcsvファイルに書き出すことにした。
"時間をかけて、我々はさらに使いやすくするユーザーインターフェイスを開発する必要性を感じ、その方法で我々は同様に使用する必要があるすべての研究者のためのソフトウェアを公開することができます"、あなたがそれをチェックアウトすることができますソフトウェアの記事についてガルシア-フォッサは言う。 ここをクリック.
Garcia-Fossaはまた、光、焦点、コントラストによって写真が大きく異なるため、画像から移動エリアを認識し定義するのに時間がかかったと語っています。
とはいえ、掲載された記事からユーザーからの要望があり、改良の必要性が指摘されたため、現在も新バージョンや改良版の開発に取り組んでいるそうです。
ソフトウェアの性能を検証するためのアッセイであるマイグレーションアッセイ、あるいはスクラッチアッセイ、創傷治癒は、生理的・病理的な細胞現象の根本的なメカニズムを解析することができるため、生物学でよく用いられるアッセイである。
創傷治癒の研究は、血管新生や腫瘍の発生以外にも、発生や組織モデリングを理解する上で重要な手段です。
2次元でアッセイを行うと、決められた領域を覆うように、細胞が傷に反応する速さを測定することができる。
つまり、基本的には、プラークの中のコンフルエンス細胞の単層に隙間を作るという実験です。
時間の経過とともに、隙間を埋めるように細胞は移動を開始し、細胞の移動速度を測定することができます。
そして、細胞の移動速度を測定するためには、画像を取得する必要があり、それを大量に取得する必要があるのですが、そのためには、手作業で測定する必要があるため、解析のステップとしては問題があるのです。
幸いなことに、今日、私たちは、分析のパイプラインを改善し、アップグレードするために利用できる多くの技術を自由に使うことができ、科学者は、結果を得るために、より良い、より個人的な方法を採用することができます。
ガルシア＝フォッサやガールがやったようにね。
今日、傷の部分を加工するために利用できる他の商用および非商用のツールを見つけることが可能です。
しかし、PyScratchのように単純ではなく、ユーザーからある程度のプログラミングを要求され、また、ユーザーから専任の注意が必要なため、ヒューマンエラーの影響を受けやすく、さらに研究者がすべての画像やデータを解析するのに時間がかかる。
この記事では、著者らがこのソフトの仕組みを説明している。実験で作られたすべての写真から、ユーザーはカンマ区切り値（.cvs）ファイル、表形式のデータを平文で保存する出力を得る。
そして、ユーザーは普段の業務でデータを処理することができます。Garcia-Fossaは、このプログラムが修士論文に不可欠だったと言います。「このソフトウェアは、入力データを、細胞の移動速度のような生物学的に意味のある値に変換してくれるのです。
前立腺がん細胞に対する私のナノ粒子の効果をよりよく分析し、細胞の移動速度や、良好な閉鎖の正確な時間を測定できたのは、すべてPyScratchのおかげです。"
PyScratchを研究用に使いたい場合、このソフトウェアは自由に利用でき、科学コミュニティの誰もが使用できるため、Garcia-FossaとGaalがプログラムを強化し改善するのに役立ちます。
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