Desarrollo de un algoritmo de procesamiento de imágenes para la cuantificación preliminar de contenido intracelular de polihidroxialcanoatos en cultivos de Cupriavidus necator
Se desarrolló un algoritmo basado en el análisis cuantitativo de imágenes, para la estimación cuantitativa del contenido intracelular de polihidroxialcanoatos (PHA’s) en cultivos celulares a partir de imágenes de microscopía de fluorescencia. Para ello se identificaron los parámetros de crecimiento...
- Autores:
-
Jiménez Posada, Manuel Andrés
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad El Bosque
- Repositorio:
- Repositorio U. El Bosque
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unbosque.edu.co:20.500.12495/10735
- Palabra clave:
- Polihidroxialcanoatos
Procesamiento digital de imágenes
Algoritmo de Watershed
Microscopía confocal de fluorescencia
Cuantificación intracelular
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Polyhydroxyalkanoates
Digital image processing
Watershed algorithm
Fluorescence confocal microscopy
Intracellular quantification
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Se desarrolló un algoritmo basado en el análisis cuantitativo de imágenes, para la estimación cuantitativa del contenido intracelular de polihidroxialcanoatos (PHA’s) en cultivos celulares a partir de imágenes de microscopía de fluorescencia. Para ello se identificaron los parámetros de crecimiento y biosíntesis de PHA de la cepa bacteriana Cupriavidus necator DSM 545. Posteriormente se desarrolló un protocolo montaje de muestras mediante camas de agarosa en juntas tóricas, y se estableció el protocolo de adquisición de imágenes para alimentar el algoritmo. El método propuesto permitió generar cuatro data sets cada uno de cien pares de imágenes de microscopía confocal y de fluorescencia. Como resultado se obtuvo un algoritmo de cuantificación funcional basado en la técnica de segmentación de Watershed y filtrado estadístico de data sets que consiguió cuantificar la concentración intracelular de PHA en g/L con un porcentaje de error medio del 18.6% respecto a la cuantificación mediante cromatografía de gases. Se constituye así un método alternativo de cuantificación de PHA, rápido, de menor costo y que no involucra el uso de sustancias químicas perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana. |
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El método propuesto permitió generar cuatro data sets cada uno de cien pares de imágenes de microscopía confocal y de fluorescencia. Como resultado se obtuvo un algoritmo de cuantificación funcional basado en la técnica de segmentación de Watershed y filtrado estadístico de data sets que consiguió cuantificar la concentración intracelular de PHA en g/L con un porcentaje de error medio del 18.6% respecto a la cuantificación mediante cromatografía de gases. Se constituye así un método alternativo de cuantificación de PHA, rápido, de menor costo y que no involucra el uso de sustancias químicas perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana.Instituto de Ciencias Biomédicas - Universidad de Sao PauloBioingenieroPregradoAn algorithm based on quantitative image analysis was developed for the quantitative estimation of the intracellular content of polyhydroxyalkanoates (PHA's) in cell cultures from fluorescence microscopy images. For this, the growth and biosynthesis parameters of PHA of the Cupriavidus necator DSM 545 bacterial strain were identified. Subsequently, a sample assembly protocol was developed using agarose beds in O-rings, and the image acquisition protocol was established to feed the algorithm. . The proposed method allowed the generation of four data sets each of one hundred pairs of confocal and fluorescence microscopy images. As a result, a functional quantification algorithm based on the Watershed segmentation technique and statistical filtering of data sets was obtained, which managed to quantify the intracellular concentration of PHA in g/L with a mean error percentage of 18.6% compared to quantification by chromatography. of gases. Thus, an alternative method of quantification of PHA is constituted, fast, of lower cost and that does not involve the use of harmful chemical substances for the environment and human health.application/pdfspaPolihidroxialcanoatosProcesamiento digital de imágenesAlgoritmo de WatershedMicroscopía confocal de fluorescenciaCuantificación intracelular610.28PolyhydroxyalkanoatesDigital image processingWatershed algorithmFluorescence confocal microscopyIntracellular quantificationDesarrollo de un algoritmo de procesamiento de imágenes para la cuantificación preliminar de contenido intracelular de polihidroxialcanoatos en cultivos de Cupriavidus necatorDevelopment of an image processing algorithm for the preliminary quantification of intracellular contents of polyhydroxyalkanoates in cultures of Cupriavidus necatorBioingenieríaUniversidad El BosqueFacultad de IngenieríaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Acceso cerradoinfo:eu-repo/semantics/closedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbTHUMBNAILDesarrollo de un algoritmo de procesamiento de imágenes para la cuantificación preliminar de contenido intracelular de polihidroxialcanoatos en cultivos de Cupriavidus necator.pngDesarrollo de un algoritmo de procesamiento de imágenes para la cuantificación preliminar de contenido intracelular de polihidroxialcanoatos en cultivos de Cupriavidus necator.pngPortadaimage/png36404https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/55874907-9674-4b2f-ad32-57875c31472d/download403bab4e778686e4d8aba1782634165eMD55Desarrollo de un algoritmo de procesamiento de imágenes para la cuantificación preliminar de contenido intracelular de polihidroxialcanoatos en cultivos de Cupriavidus necator.jpgDesarrollo de un algoritmo de procesamiento de imágenes para la cuantificación preliminar de contenido intracelular de polihidroxialcanoatos en cultivos de Cupriavidus necator.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2712https://repositorio.unbosque.edu.co/bitstreams/6271d1e0-db46-44ec-bc63-7bc6502f7c5a/download705aee85128ca0b1aba66683175e0954MD57LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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