细胞划痕数据统计？快看神器ImageJ如何实现

导读

往期我们已经介绍过细胞划痕实验的具体操作方法，然而，对于细胞划痕后形态多样的“愈合伤口”，你都知道该如何进行数据统计吗？成片的细胞迁移，细胞计数的方法在这里显然是不适用的。原来此处需要借助神器ImageJ软件，下面就一起看看ImageJ如何实现简单高效的数据分析吧！

首先我们再回忆一下，细胞划痕后迁移的过程，如下图：

细胞迁移动态图（来自网络）

从上图看到，当人为地划开一个空白无细胞地带即“伤口”后，划痕边缘的细胞便会努力移动并逐渐覆盖空白区域来使伤口愈合。然而迁移的形状不会再像我们当时划的线那么“规规矩矩”，而是“张牙舞爪”的，进而形成各异的形状。因此，在划痕实验中，统计二维的面积是目前最合适也是最常用的方法。

对于面积的统计，最好用的软件即ImageJ，它和GraphPad可堪称是科研界中的两大神器。下面就看看ImageJ如何实现的吧！

ImageJ的简介

ImageJ是一个基于java的公共的图像处理软件，它是由National Institutes of Health（NIH）开发的一款功能强大的免费软件，在生物及医学图像分析中起着非常重要的作用，除了进行细胞划痕实验分析，还可进行细胞计数，DNA电泳条带和Western blot条带灰度值分析，荧光图片共定位分析等，受到高大上的期刊杂志普遍承认。

ImageJ界面图

今天就给大家介绍一下如何用ImageJ计算细胞的划痕面积

1. 导入拍照图片

File→open:打开要测量的划痕图(以刚划线的人肺癌细胞A549为例)

2. 转换图片格式  Image→Type→8-bit(调成灰度图片，此步骤非常重要，必须转换)

Tips:ImageJ软件的数据类型有：8位灰度或索引色，16位无符号整数，32位浮点和RGB色彩。由于许多操作是在灰色图像上完成的，因此将图片进行转换是十分必要的，此处将图片转换成8-bit的目的是：将图片调成灰色，加强图像的对比度。

3. 增强对比Process→Enhance Contrast

出现以下界面：

在Saturated pixels中输入0.3%，勾选Normalize，点击OK，效果如下图：

4. 加强平滑效果  Process→Enhance Smooth

 5. 找到划痕边缘  Process→FindEdges

 6. 调整阈值  Image→Adjust→Threshold

• Tips:

1. 调整阈值目的：将图片转换成灰度图之后，通过设置阈值，使高于阈值的部分凸显出来，方便软件识别并计算其目的区域大小，或方便计数；

2. 绿框：设置Default为Red，即默认值为红；

3. 红框：适当调节绿框中的值使细胞的亮度更明显（也可以使用默认值，调节阈值的范围为0-20），本例中调节的阈值为20.

4. 随后点击Apply，效果如下：

7. 选择目的区域

选择魔棒工具，点击黑色的划痕部分（即细胞划痕区域），如下图：

黄色包围的面积即为测量的划痕区

8. 实验结果出炉Analyze→Measure

Tips: 红色框内的数值即为测得的划痕区面积值（面积值的单位是平方像素pixel²）

为了计算细胞迁移率，可选择适当的时间点如6，12，24h后细胞图片，再进行上述操作。如下图为人肺癌细胞A549在0h和24h的迁移图片，迁移率(或伤口愈合的百分比)即：24h迁移面积（0h的划痕面积-24h的划痕面积）与0h面积的比值。

人肺癌细胞A549迁移及划痕面积统计图

我们在使用该软件时常会遇到哪些问题呢？

1. 关于ImageJ软件下载？

首先，可以进入ImageJ官网：https://imagej.nih.gov/ij/进行下载；其次，ImageJ可运行于Microsoft Windows，MacOS X,Linux和Sharp Zaurus PDA等多种平台，不同的平台所下载的ImageJ安装包不同，可根据需求，下载相应的ImageJ安装包。

2. 在用ImageJ处理划痕面积时出现图片全黑的情况？

首先，确认图片清晰，光线均匀，细胞区域和划痕区域有明显的界限；其次，可以改变图片的处理方式，可将划痕区域处理成红色，然后用魔棒工具选取划痕区域，这样可以避免出现由于划痕不明显造成用ImageJ处理过程中出现图片全黑的现象。具体操作请见上文步骤6。

3. 那关于面积单位？

如果不进行标尺校正，得到的长度单位为pixel像素，面积单位为平方像素pixel2。

4. 如何利用ImageJ在图片中加上标尺校对呢？

打开ImageJ软件和图片，点击Analyze——Tools —— Scale Bar，然后输入想要显示的长度即可。

5. 对用于ImageJ软件分析的图片的要求？

ImageJ软件固然好用，其对图片本身的要求也较高，光线要均匀，在拍摄图片的过程中，应选择合适的放大倍数和视野大小。

6. ImageJ除了用统计面积外，还可以用什么方法？

还可使用Image J 软件，划取6至8条水平线，计算细胞间距离的均值，并计算出迁移速度。但是统计面积的方法更加直观，可靠。

以上就是利用ImageJ进行划痕面积的统计步骤，看似步骤复杂，其实跟着步骤做，是一项很容易get到的技能哦！除了进行细胞划痕实验分析，ImageJ还可进行细胞计数，DNA电泳条带和WB条带灰度值分析，荧光图片共定位分析等，功能十分强大，是名副其实的神器。后期我们都会详细介绍！如果你需要软件安装包或想获取软件更多信息，可以关注我们公众号或者加入下方群聊，即可获取哦！

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