┐( ̄▽ ̄)ゞ 说哪儿了

FLIM Playground

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我们希望这个项目能给生物学研究者带来一种既严谨、又不折腾,还带点乐趣的体验:从荧光寿命成像显微技术(fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM)以及明场、定量相位成像(QPI)等其他成像模态的原始显微数据里,挖掘出真正的生物学洞见。

这个项目的理念与愿景,都画进了期刊封面、也写在了封面图注里(Cell Reports Methods 第 6 卷第 8 期)。

地面上用粉笔画出的跳房子格子,完整勾勒出 FLIM Playground 的全流程。玩家从第 1 格出发,逐格踏过这个软件所串联起来的每一步:圈定视野;校准未经处理的光子衰减曲线;提取单细胞的拟合、相量(phasor)、形态学与纹理特征;将多个数据集合并成一张统一的特征表;为每个细胞打上标签;最后通过交互式控件对它们展开分析——可反复迭代、流畅无阻、便于探索,也符合直觉。原本零散、代码繁重的漫长跋涉,如今收束在同一副格子之中;每当一个生物学问题引出下一个,生物学家便可在格子间往复跳跃。粉笔廉价而人人可得,正呼应了 Zhao 等人在论文中带来的推进:一个开源、无需写代码、人人都能上来玩的平台。

从概念上看,FLIM Playground 由两个部分组成,它们彼此衔接,也可以各自单独使用:

  • 数据提取(Data Extraction):提取多通道、多模态、单个感兴趣区域(ROI,例如单个细胞)层面的特征;
  • 数据分析(Data Analysis):对这些特征——或者说对任意表格数据——做交互式可视化与统计建模。

关键的架构创新:

  • 三类语义抽象:显微数据中天然存在的多层级复杂度——像素、感兴趣区域、通道、视野、实验——被收敛成三类语义,即单个对象的标识符、数值特征与类别特征。
  • 两个部分共用一套语汇:正是这三类语义,让数据提取与数据分析得以接在一起。因为任何表格数据的分析,最终都能拆解为同一件事:在单个对象的层面上,用数值测量去弥合不同类别之间的概念鸿沟。
  • 按通道分别定制:数值特征是逐通道独立提取的——每个通道对应一种成像模态,而每种模态又自带一套内置的特征提取器。

想了解更多,请见:

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