تحليل النمط المكاني باستخدام أقرب الأحداث (SPACE) - إطار تحليل نمط النقطة الأقرب لتقييم العلاقات المكانية من الصور الرقمية

الملخص: الوصف الكمي للهياكل البيولوجية هو مهمة قيمة ولكنها صعبة في علوم الحياة. يتم إنجاز ذلك عادة من خلال تصوير العينات باستخدام المجهر الفلوري وتحليل الصور الناتجة باستخدام ارتباط بيرسون أو نماذج تداخل ماندرز المبنية على كثافة التداخل. على الرغم من أنها بسيطة من الناحية المفاهيمية والحسابية، فإن هذه الطرق بها عيوب خطيرة بسبب اعتمادها على تداخل الإشارات، وحساسيتها لجودة الإشارات السطحية، وعدم قدرتها على التفريق بين التداخل الحقيقي والتداخل العرضي. يوفر تحليل نمط النقطة إطارًا للتوصيف الكمي للعلاقات المكانية بين الأنماط المكانية باستخدام المسافات بين الملاحظات بدلاً من تداخلها، متجاوزًا بذلك هذه القضايا. هنا نقدم أداة تحليل الصورة المسماة تحليل النمط المكاني باستخدام أقرب الأحداث (SPACE) التي تستغل تحليل نمط النقطة القائم على الجوار الأقرب لتوصيف العلاقة المكانية لإشارات المجهر الفلوري من بيانات الصورة. تم إثبات فائدة SPACE من خلال تقييم الترابط المكاني بين mRNA ونوى الخلايا من صور كونفوكالية لعضلات القلب. بالإضافة إلى ذلك، نستخدم صورًا تركيبية وتجريبية لتوصيف حساسية SPACE تجاه معايير تقسيم الصورة وجودة الصورة السطحية مثل وفرة الإشارات ودقة الصورة. في نهاية المطاف، يوفر SPACE أداءً متفوقًا على طرق التداخل التقليدية ويقدم إضافة قيمة لأدوات المجهر.