高尔基染色树突棘普通显微镜可以眯着眼睛才能看清楚楚吗

一种基于高尔基银染法的快速神经元染色方法
一种基于高尔基银染法的快速神经元染色方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于高尔基银染法的快速神经元染色方法,特征是先以质量体积比浓度为5%重铬酸钾、5%氯化汞和5%铬酸钾的水溶液按照体积比1∶1∶1的比例配制成高尔基银染溶液,将脑组织浸泡于37℃银染溶液中36-48小时,将浸泡好的脑组织在振动切片机上进行切片,将组织切片置于明胶包被的载玻片上,放置过夜,然后进行常规的氨水显影,梯度酒精脱水,二甲苯透明,最后用中性树胶封片,显微镜观察。采用本发明方法能够快速准确的对大脑各部分脑区进行染色,且染色结果清晰,细节明显,便于研究人员观察脑组织的神经元结构,为临床病例分析神经系统的病变提供了便捷的手段,对于神经学的基础研究领域同样具有重大的意义。
【专利说明】—种基于高尔基银染法的快速神经元染色方法
【技术领域】
[0001]本发明属于神经病理学组织染色法【技术领域】,具体涉及基于高尔基银染法的快速神经组织染色的方法。
【背景技术】
[0002]已有的科学研究表明,大脑神经系统有一类专门负责传递和处理神经信号的兴奋性细胞一有棘神经元,主要是由于神经元树突上分布的形态各异的小突起一树突棘而得名。神经元的树突树的精细构筑调控了神经元之间复杂的突触连接,并依此来调节神经信号的传递。树突棘是神经元上突触输入的重要靶点,它与突触可塑性有直接的相关性。因此观察有棘神经元的树突结构的改变对解释大脑复杂的功能基础和神经疾病的病变机理提供了直接证据。
[0003]在组织学染色领域,高尔基银染法是目前应用最为广泛的一种观察神经元形态的染色方法,可以用来分析神经元的树突结构和树突棘形态。因其操作方便,耗费小,染色效果好,对显微镜要求低,并且该方法的组织切片在200微米左右可以清晰的显示整个神经元树突的形态。它的传统操作流程是在染色液配置好后,将一定大小的脑组织放置其中,室温避光保存,两天后需要换置新鲜的染色液,14天后取出脑组织进行切片、显影和观察。但是该方法目前还存在一系列问题,比如整个过程费时、切片容易成碎片、染色时容易掉片等等。特别是由于浸染时间需要14天,大大影响了实验进程。目前有很多研究组对该染色方法进行了一些改进来避免上述问题,比如替换显影液,氧化剂等,但是实验时间最短也要5天,也有相关报道将浸染温度改为37°C,但是因为浸染时间的问题,染色效果不如原始方法的好。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于高尔基银染法的快速神经元染色方法,以实现快速观察在体神经元结构,从而能够为临床病例分析神经系统的病变以及神经学的基础研究提供便捷的手段。
[0005]本发明基于高尔基银染法的快速神经元染色方法,其特征在于包括以下步骤:
[0006]先以质量体积比浓度为5%重铬酸钾、5%氯化汞和5%铬酸钾的水溶液按照体积比1:1:1的比例配制成高尔基银染溶液;
[0007]将待神经元染色的脑组织浸没在上述配制的银染溶液中,在37±2°C环境温度下浸泡36到48小时;
[0008]然后利用振动切片机将浸泡好的脑组织进行切片,并置于明胶包被的载玻片上,用保鲜膜包裹整个载玻片,放置过夜;
[0009]将上述放置过夜的切片经过氨水显影,梯度酒精脱水,二甲苯透明,最后用中性树胶封片。
[0010]所述将浸泡好的脑组织进行切片的步骤为:取出浸泡好的脑组织,用磷酸缓冲液冲洗,然后将振动切片机的有关参数设定为:振幅0.45毫米,切片前进速度0.55毫米/秒,切片厚度为200微米,采用振动切片机进行切片。
[0011]由于本发明采用了在将组织浸泡的温度从传统高尔基染法采用的室温提高至37±2°C的同时将浸泡时间控制在36到48小时之间,从而在保证染色效果与传统效果类似的基础之上,有效地克服了传统高尔基染色耗时14天的长时程操作、大大精简了传统实验步骤,不需要不断更新浸泡液,同时由于浸泡时间短和振动切片机合理使用,有效克服了传统切片操作难、易碎片的缺点。本发明方法为神经元形态观察提供了一种快速有效的新途径,为神经领域的临床分析和科学研究提供了一种有效的检测手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1到图6为采用本发明基于高尔基银染法在不同浸染时间分别处理24小时、36小时、48小时、3天、6天和9天后的锥体神经元的示意图。
[0013]图7、图8和图9为本实施例中分别对不同脑组织采用本发明基于高尔基银染法在浸染时间为48小时的神经元示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:
[0015]下面结合附图通过实施例对本发明作进一步具体详细的说明。
[0016]本发明基于高尔基银染法的快速神经元染色方法,具体实施操作步骤包括:
[0017]I)配制银染溶液:将质量体积比浓度为5%重铬酸钾(国药)、5%氯化汞(国药)和5%铬酸钾(国药)水溶液按1:1:1的体积比例配制混合好,避光放置。
[0018]2)准备样本:大鼠(SD)经过二氧化碳麻醉后,利用蠕动泵进行心脏灌流,灌流液为生理盐水,然后快速断头取脑,将半脑浸没在已配好的银染染色液中。
[0019]3)组织样本浸染:按照1:5的体积比将脑组织侵入银染溶液中,避光放置。在37±2°C环境温度下浸泡36到48小时。
[0020]4)切片:取出浸泡好的脑组织,用PBS缓冲液冲洗,然后用振动切片机(本实施例中采用的是德国制造的莱卡Viooos振动切片机)进行切片,各有关参数设定为:振幅为
0.45毫米,切片前进速度为0.55毫米/秒,切片厚度为200微米,最后组织切片置于明胶包被的载玻片上,用保鲜膜包裹整个载玻片,放置过夜。
[0021]5)显影,制片及观察:切片经过氨水显影,梯度酒精脱水,利用100%酒精,二甲苯和丙酮新鲜配置的混合液,透明15分钟,中性树胶封片,最后在普通光学显微镜下观察(本实施例中采用的是日本制造的尼康EclipseSOi光学显微镜)。
[0022]图1到图6为采用本发明基于高尔基银染法在不同浸染时间分别处理24小时、36小时、48小时、3天、6天和9天后的锥体神经元的示意图。图中的结果显示:浸泡36小时和48小时的组织染色效果比较好,神经元的树突棘比较清晰,细胞结构比较完整。而24小时的染色结果,虽然树突着色较深,但是树突棘部分很容易成团,不利于观察,到了第三天和第六天的结果树突棘虽然还在,但是很多部位已经开始掉色,也就是背景中出现很多黑色斑点,到了第九天,神经元结构有了明显的皱缩,神经元只剩下主干的结构,并且主干的树突上的树突棘也有明显的皱缩,成团状分布在树突的第一级分支上。[0023]图7、图8和图9为本实施例中分别对不同脑组织采用本发明基于高尔基银染法在浸染时间为48小时的神经元示意图。其中图7为大脑视皮层锥体神经元(A),图8为海马区锥体神经元(B),图9为海马区颗粒细胞(C)。从图7、图8和图9中可以看出:大脑视皮层的锥体神经元以及海马区的锥体神经元和颗粒细胞整体染色清晰,特别是这三类神经元上的树突棘结构完整,细节清楚,可以充分用于临床的病理分析,该结果说明实施例中的各个条件的设定都是合理可行的,采用本发明基于高尔基银染法在环境温度37°C下浸染48小时的不同脑区的神经元整体结构完整,树突着色深,树突棘的结构清晰,同时缩短了常规的实验流程,操作方便,利于研究人员进行脑组织病理形态的观察分析。
【权利要求】
1.一种基于高尔基银染法的快速神经元染色方法,其特征在于包括以下步骤:
先以质量体积比浓度为5%重铬酸钾、5%氯化汞和5%铬酸钾的水溶液按照体积比1:1:1的比例配制成高尔基银染溶液;
将待神经元染色的脑组织浸没在上述配制的银染溶液中,在37±2°C环境温度下浸泡36到48小时;
然后利用振动切片机将浸泡好的脑组织进行切片,并置于明胶包被的载玻片上,用保鲜膜包裹整个载玻片,放置过夜;
将上述放置过夜的切片经过氨水显影,梯度酒精脱水,二甲苯透明,最后用中性树胶封片。
2.如权利要求1所述基于高尔基银染法的快速神经元染色方法,特征在于所述将浸泡好的脑组织进行切片的步骤为:取出浸泡好的脑组织,用磷酸缓冲液冲洗,然后将振动切片机的有关参数设定为:振幅0.45毫米,切片前进速度0.55毫米/秒,切片厚度为200微米,采用振动切片机进行切片。
【文档编号】G01N1/30GKSQ
【公开日】日
申请日期:日
优先权日:日
【发明者】胡繁, 葛梦梦, 汪惠丽, 王艳, 刘志华, 徐丽
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【求助】高尔基染色树突棘普通显微镜可以看清楚吗
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最近想检测海马神经元树突脊的密度,请问高尔基染色用高倍显微镜看,还是荧光染后共聚焦看比较合适,高尔基染色能看清吗
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【方法经验】ImageJ测量Golgi-stain神经元树突长度、分支数,树突棘的使用方法(更新)&[精华]
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最近在摸索高尔基染色神经元统计方法,有好多战友推荐ImageJ,就花时间学习了一下。园子里关于imagej的使用方法介绍的很少,所以把我总结的办法贴出来。我拍的片子成像效果不是很好,图片2D重建也是还需要摸索的,不足之处还望指点。
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风中啸 最近在摸索高尔基染色神经元统计方法,有好多战友推荐ImageJ,就花时间学习了一下。园子里关于imagej的使用方法介绍的很少,所以把我总结的办法贴出来。我拍的片子成像效果不是很好,图片2D重建也是还需要摸索的,不足之处还望指点。
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我用了imageJ合成Z轴突图片但是好多细小的分支都丢失了,甚至只剩小了细胞体。不是软件的问题,是你的选项不对。应该是:Image--Stacks--Z project,然后projection type选sum slices,不要选其他。另外,如果细节不足,你可以先把每张图片亮度对比度调整一下,再合并。
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又看了一眼你的重构图,感觉底树突并没有重建完全。原因还是在于你用了一张图片,而不是z轴系列图片。拍z轴系列图片,如果实验室能有个电动z轴移动载物台当然更好。没有的话,结合手动微调和摄像头拍图。也就是,找到神经元的最上端,拍一张图片,随后轻轻旋一下载物台旋钮,拍一张图片,再轻轻旋一下,拍另外一张。如此反复,最后直到整个神经元的不同层面都被拍全为止。然后由ImageJ导入系列图片为一张动态z轴图片(File - Import - Image sequence)。这样分析的劣势还是明显的:与Neurolucida相比,这种方法是2维分析。这跟Cajal时代用Camera lucida分析是一样的,只是过程比Camera lucida简单。我曾经像Cajal那样帮学生画了一百来个神经元,那个累……
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赞!很多人需要,但是静下心来摸索的并不多。
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风中啸 最近在摸索高尔基染色神经元统计方法,有好多战友推荐ImageJ,就花时间学习了一下。园子里关于imagej的使用方法介绍的很少,所以把我总结的办法贴出来。我拍的片子成像效果不是很好,图片2D重建也是还需要摸索的,不足之处还望指点。
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又看了一眼你的重构图,感觉底树突并没有重建完全。原因还是在于你用了一张图片,而不是z轴系列图片。拍z轴系列图片,如果实验室能有个电动z轴移动载物台当然更好。没有的话,结合手动微调和摄像头拍图。也就是,找到神经元的最上端,拍一张图片,随后轻轻旋一下载物台旋钮,拍一张图片,再轻轻旋一下,拍另外一张。如此反复,最后直到整个神经元的不同层面都被拍全为止。然后由ImageJ导入系列图片为一张动态z轴图片(File - Import - Image sequence)。这样分析的劣势还是明显的:与Neurolucida相比,这种方法是2维分析。这跟Cajal时代用Camera lucida分析是一样的,只是过程比Camera lucida简单。我曾经像Cajal那样帮学生画了一百来个神经元,那个累……
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anemia 又看了一眼你的重构图,感觉底树突并没有重建完全。原因还是在于你用了一张图片,而不是z轴系列图片。 ...多谢提出宝贵的意见。我会根据您提出的建议再去学习,到时再分享出来。
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请问,为啥导入两张图片?这两种图片是什么关系?谢谢
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风中啸 最近在摸索高尔基染色神经元统计方法,有好多战友推荐ImageJ,就花时间学习了一下。园子里关于imagej的使用方法介绍的很少,所以把我总结的办法贴出来。我拍的片子成像效果不是很好,图片2D重建也是还需要摸索的,不足之处还望指点。
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请问,为啥导入两张图片?这两种图片是什么关系?谢谢 神经元的结构是立体的,而电子显微镜下拍的照片是二维的。这两张图片是同一个位置不同平面所拍得的图片。为了使神经元尤其是树突显示得更全面,我就把这两张图片重叠整合了。按照anemia的建议,是应该拍目标神经元的N个平面, 排成Z轴序列,然后重建,就更能全面地显示神经元树突的全貌。 同一个神经元,不同层面的照片我只拍了三张,图片整合效果一般,我就只用了两张。
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我有一个想法就是,在显微镜下调不同的焦距观察片子,同时用自带的软件(我们这用的是NIS-Elements F分析软件),边在镜下观察的时候,边用长度测量工具量取树突分支的长度,这样不也能看到不同层面上的分支了吗?@老师及楼主觉得这样OK吗?
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闵丁香1989 我有一个想法就是,在显微镜下调不同的焦距观察片子,同时用自带的软件(我们这用的是NIS-Elements F分析软件),边在镜下观察的时候,边用长度测量工具量取树突分支的长度,这样不也能看到不同层面上的分支了吗?@老师及楼主觉得这样OK吗? 不知道这个软件是不是所有的电子显微镜都能用啊,我们用的是奥林巴斯的。
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不知道这个软件是不是所有的电子显微镜都能用啊,我们用的是奥林巴斯的。我们显微镜是尼康的。软件是仪器自带的。
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神经元的结构是立体的,而电子显微镜下拍的照片是二维的。这两张图片是同一个位置不同平面所拍得的图片。为了使神经元尤其是树突显示得更全面,我就把这两张图片重叠整合了。按照anemia的建议,是应该拍目标神经元的N个平面, 排成Z轴序列,然后重建,就更能全面地显示神经元树突的全貌。 同一个神经元,不同层面的照片我只拍了三张,图片整合效果一般,我就只用了两张。 原来如此,多谢楼主的耐心解答,谢谢。
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楼主有心了,我有问题想向您请教我想统计培养海马神经元的轴突长度和分支情况,之前使用的是Neurolucida软件分析,但是因为自己实验室没有购买这个软件,一直到公共平台去,时间上不是很自由,所以想自己用ImageJ尝试一下。看了一下你的总结,自己尝试了一下,有个操作上的问题:使用NeuronJ 进行neurite tracing时,具体是如何操作的?比如:你是不是先画出最长分支,之后再补画其他短的分支?还是不管最长分支,先全部画出来最后让软件去判断最长的分支?因为第一次使用ImageJ 进行形态分析,问题可能比较初级,烦请楼主帮忙啦~祝实验顺利!
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defuzhuzhu 楼主有心了,我有问题想向您请教我想统计培养海马神经元的轴突长度和分支情况,之前使用的是Neurolucida软件分析,但是因为自己实验室没有购买这个软件,一直到公共平台去,时间上不是很自由,所以想自己用ImageJ尝试一下。看了一下你的总结,自己尝试了一下,有个操作上的问题:使用NeuronJ 进行neurite tracing时,具体是如何操作的?比如:你是不是先画出最长分支,之后再补画其他短的分支?还是不管最长分支,先全部画出来最后让软件去判断最长的分支?因为第一次使用ImageJ 进行形态分析,问题可能比较初级,烦请楼主帮忙啦~祝实验顺利! 我也是还在摸索,应该把轨迹勾勒出来就行了吧,我是都画出来由软件去判断的,软件应该会根据节点判断分支级数从而计算的吧。
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anemia 又看了一眼你的重构图,感觉底树突并没有重建完全。原因还是在于你用了一张图片,而不是z轴系列图片。拍z轴系列图片,如果实验室能有个电动z轴移动载物台当然更好。没有的话,结合手动微调和摄像头拍图。也就是,找到神经元的最上端,拍一张图片,随后轻轻旋一下载物台旋钮,拍一张图片,再轻轻旋一下,拍另外一张。如此反复,最后直到整个神经元的不同层面都被拍全为止。然后由ImageJ导入系列图片为一张动态z轴图片(File - Import - Image sequence)。这样分析的劣势还是明显的:与Neurolucida相比,这种方法是2维分析。这跟Cajal时代用Camera lucida分析是一样的,只是过程比Camera lucida简单。我曾经像Cajal那样帮学生画了一百来个神经元,那个累…… @anemia老师,我按您的方法合成了动态Z轴图片,但是NeuronJ貌似不支持image stack啊,请问您是怎么解决这个问题的?
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@anemia老师,我按您的方法合成了动态Z轴图片,但是NeuronJ貌似不支持image stack啊,请问您是怎么解决这个问题的? NeuroJ是不行的。学学NeuronStudio吧!这个软件你将来做共聚焦或者双光子,分析树突棘3D结构还是很不错的。NeuroStudio网站上有很详细的说明。另外附上一篇文献参考。
(2350.41k)
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NeuroJ是不行的。学学NeuronStudio吧!这个软件你将来做共聚焦或者双光子,分析树突棘3D结构还是很不错的。NeuroStudio网站上有很详细的说明。另外附上一篇文献参考。 好的,谢谢!
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NeuroJ是不行的。学学NeuronStudio吧!这个软件你将来做共聚焦或者双光子,分析树突棘3D结构还是很不错的。NeuroStudio网站上有很详细的说明。另外附上一篇文献参考。 这两天学习了一下NeuronStudio,现在遇到了一些问题想请教anemia老师,这个软件可以分析普通高尔基染色在显微镜下拍的照片吗?好像这个是分析共聚焦图片或荧光的。我是哪里参数没设置好还是图片质量问题,根本就没法自动追踪树突轨迹,手动也用不了啊。这里有我拍的照片:/s/1dDq7VdZ
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NeuroJ是不行的。学学NeuronStudio吧!这个软件你将来做共聚焦或者双光子,分析树突棘3D结构还是很不错的。NeuroStudio网站上有很详细的说明。另外附上一篇文献参考。 我用了imageJ合成Z轴突图片但是好多细小的分支都丢失了,甚至只剩小了细胞体。
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这两天学习了一下NeuronStudio,现在遇到了一些问题想请教anemia老师,这个软件可以分析普通高尔基染色在显微镜下拍的照片吗?好像这个是分析共聚焦图片或荧光的。我是哪里参数没设置好还是图片质量问题,根本就没法自动追踪树突轨迹,手动也用不了啊。这里有我拍的照片:/s/1dDq7VdZ可以的。你要把Z轴图片用ImageJ压成一张8-bit的TIFF(比如把你拍的图片用File--Import--Image Sequence,然后save as TIFF),导入到NeuronStudio。如果跟踪不了,那就要把图片在ImageJ里先反转一下(Edit--Invert)。你现在不能自动跟踪,很可能是因为软件把目的区域和背景搞反了。Invert就是让软件重新认识一下背景和目的区域。在NeuronStudio里你可以在预览选项选invert,这时只是视觉效果跟原来你拍的一样,并没有让ImageJ的真正的Invert失效。说得可能有点绕,你试试就明白了。另外,尽量用手动跟踪。
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这两天学习了一下NeuronStudio,现在遇到了一些问题想请教anemia老师,这个软件可以分析普通高尔基染色在显微镜下拍的照片吗?好像这个是分析共聚焦图片或荧光的。我是哪里参数没设置好还是图片质量问题,根本就没法自动追踪树突轨迹,手动也用不了啊。这里有我拍的照片:/s/1dDq7VdZ补充一下,我试了invert,确实就是这个原因。你就这样解决就好!看来你自学能力还是很强的,请继续努力,相信你肯定能做出好工作的!
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我用了imageJ合成Z轴突图片但是好多细小的分支都丢失了,甚至只剩小了细胞体。不是软件的问题,是你的选项不对。应该是:Image--Stacks--Z project,然后projection type选sum slices,不要选其他。另外,如果细节不足,你可以先把每张图片亮度对比度调整一下,再合并。
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anemia 补充一下,我试了invert,确实就是这个原因。你就这样解决就好!看来你自学能力还是很强的,请 ...哦,我是用NeuronStudio 叠加的,我再用您的方法试试。 多谢您的夸奖与鼓励!
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风中啸 哦,我是用NeuronStudio 叠加的,我再用您的方法试试。 多谢您的夸奖与鼓励!
我想请问一下,微米和pixel是怎么对应的,我的结果是以pix为单位的,我想知道是多少微米,该怎么做?谢谢
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我想请问一下,微米和pixel是怎么对应的,我的结果是以pix为单位的,我想知道是多少微米,该怎么做?谢谢 一般我们用显微镜照相的时候会在图片上面添加标尺,作为图片大小的参考。请注意看我上传文件里面合成转换好的图片(第二张),我用红圈标出的那个就是标尺,不是很清楚了。那是一段50μm的标尺。具体方法参考文件中ImageJ图片初步处理的第5点。
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一般我们用显微镜照相的时候会在图片上面添加标尺,作为图片大小的参考。请注意看我上传文件里面合成转换好的图片(第二张),我用红圈标出的那个就是标尺,不是很清楚了。那是一段50μm的标尺。具体方法参考文件中ImageJ图片初步处理的第5点。 谢谢回复,我已经统计好了。但我是统计的图像中阳性神经纤维的长度之和。这个方法有没有在文献中报道过?我准备加一段到方法里,但不知道该怎么写,所以想参考一下文献。您如果知道的话请麻烦给我一篇文献看看。谢谢。
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zhuzhuls 谢谢回复,我已经统计好了。但我是统计的图像中阳性神经纤维的长度之和。这个方法有没有在文献中报道过? ...去NeuronJ的那个网站找吧。
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@anemia你好,我想问一下我用ImageJ测量用Β-tublin染色的神经元树突的分支,统计的结果见附件,在画第二个同心圆的时候只出现一个交叉点是什么原因。谢谢回答。
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。请问用image J软件分析的高尔基染色图片是用什么显微镜拍摄的,是3D重建过后的吗?
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我们用的是奥林巴斯的电子显微镜,配套的软件是基础版的,没法3d重建。只能手动多拍几张,然后用ImageJ叠加合成2d图片,这样的话数据的精确性确实打折扣了,无奈没有Neurolucida,只能用这种粗糙的方法分析了。
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风中啸 最近在摸索高尔基染色神经元统计方法,有好多战友推荐ImageJ,就花时间学习了一下。园子里关于imagej的使用方法介绍的很少,所以把我总结的办法贴出来。我拍的片子成像效果不是很好,图片2D重建也是还需要摸索的,不足之处还望指点。
ImageJ测量Golgi-stain神经元树突长度、分支数使用方法ImageJ 是一个基于java 的公共的图像处理软件,它是由NationalInstitutes of Health 开发的。ImageJ 能够显示,编辑,分析,处理,保存,打印8 位,16 位,32 位的图片, 支持TIFF,PNG, GIF, JPEG, BMP, DICOM, FITS 等多种格式。ImageJ的很多功能都是通过插件来实现的。比如NeuroJ插件就是用来统计神经元树突长度的,Sholl Analysis插件用来统计神经元分支数。具体方法见附件。风中啸楼主:感谢您的贡献,我按照你的方法处理高尔基染色的图片时,出现了明显的树突丢失的现象,即多张图片合成之后的图片变得很白,然后大多数树突棘丢失,请问您有解决类似类似问题的经验吗?谢谢
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enjoying0220 风中啸楼主:感谢您的贡献,我按照你的方法处理高尔基染色的图片时,出现了明显的树突丢失的现象,即多张图片合成之后的图片变得很白,然后大多数树突棘丢失,请问您有解决类似类似问题的经验吗?谢谢不会丢失的,应该是没有显现。可用NeuronStudio处理,之后再用NeuronJ分析。
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LZ太赞了,谢谢
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想做做看类似的计算,我想问问,神经元接种的细胞密度有多大合适,在什么介质上接种的?是24孔板么?
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梦之安魂曲 想做做看类似的计算,我想问问,神经元接种的细胞密度有多大合适,在什么介质上接种的?是24孔板么?抱歉,这个我没做过。
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