27、生物细胞分析与DNA损伤修复动力学研究

生物细胞分析与DNA损伤修复动力学研究

在生物学研究中，对生物细胞的分析以及DNA损伤修复动力学的研究具有重要意义。随着科技的发展，算法分析在生物学领域的应用彻底改变了科学家分析数据的方式，生物学家和工程师的合作借助视频和图像分析算法提升了分析过程，节省了大量的时间和金钱，同时减少了人为误差，确保了结果的真实性。

细胞特征与图像采集

细胞具有三个基本特征：
1. 细胞周围有强烈的光晕；
2. 细胞体周围有深色的椭圆形或圆形环；
3. 细胞中心的强度与背景相似或比背景更亮。

在研究中，使用特定的N. crassa菌株进行分生孢子的繁殖和图像采集。具体操作步骤如下：
1. 从5 - 7天龄的斜面培养物中，用1毫升无菌水收集分生孢子。
2. 将悬浮液按1:50稀释。
3. 使用配备40×相位物镜的Olympus IX71倒置显微镜观察并采集多个图像用于分析。

细胞区域检测算法

算法利用细胞的三个特征进行细胞区域检测，具体步骤如下：
1. Gabor滤波增强光晕效果 ：使用Gabor滤波器增强光晕效果，以更好地检测细胞区域。滤波前后图像的特性变化可通过对比观察。
2. Otsu阈值分割 ：滤波后，使用Otsu方法进行简单的阈值分割，将细胞区域从非细胞区域中分割出来。从光晕强度直方图可以看出，光晕强度分布在直方图右侧，背景分布在左侧，因此Otsu方法能使光晕作为检测到的细胞区域的一部分凸显出来。
3. 形态学方法获取完整细胞区域 ：由于前景和背景