Imaris细胞生物学分析软件

Imaris细胞生物学分析软件包非常适合生命科学领域的众多研究人员，他们需要借助多种功能来深入探究细胞和生物体的奥秘。除了Imaris久经考验的3D/4D可视化和分析工具外，该软件包还提供了智能细胞分割功能，支持逐个细胞的精细分析，助力发现细胞内复杂关系。此外，它还包括自动追踪、细胞分裂检测、创建交互式谱系树创建，并配备统计检验功能，以及与Matlab、Java或Python的双向接口，方便用户按需编写程序。

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Batchable Image Analysis Protocols

Cells & Tissues

Quantifying lysosomes and TFEB expression at the single-cell level traditionally requires multiple segmentation steps, making reproducibility challenging. Imaris 11 Workflows streamline this protocol by integrating Surface segmentation of cells and nuclei with Spot detection for lysosomes and TFEB into one automated, reproducible workflow.

Statistics are compiled per cell while Batch Workflows enable consistent analysis and direct comparison across experimental groups through Vantage plotting tools.

With Imaris 11, you can effortlessly create a customized image analysis protocol (Workflow) tailored to your specific research area and requirements. These Workflows can be saved and applied to other datasets with just one click, streamlining your analysis process. Discover how Workflows can accelerate your journey from microscopy data to meaningful insights, impactful publications, and engaging conference presentations.

Automated detection of cells and organelles

Imaris for Cell Biologists provides multiple options to detect and model your biologically relevant structures via step-by-step wizards with a preview of the results at each point in the workflow.

表面分割

使用Imaris Surfaces，可轻松并精确可视化和测量：细胞器、细胞核、生物膜、细胞、组织、器官、胚胎以及类器官:

只对数据集的感兴趣区域做集中表征；
可处理高达数百GB大小的数据集，轻松可视化并精准计算（Imaris 9及以上版本提供该技术）；
作为一个模型，可从中计算出所有所需的数据统计数据；
能追踪随时间变化的位置、形状和强度等数据统计量。

点状信号分割

使用Imaris Spots轻松检测：颗粒、蛋白质聚集体、囊泡、核仁、细胞核、中心体、细胞和细菌。

对数据中的点状或囊泡状结构进行建模；
即使在包含数万或数十万个目标物体的图像中，也能精准识别目标；
计算每个目标物体的XYZ坐标，可测量与其他物体的相对距离；
能追踪随时间变化的运动轨迹（配备5种高性能运动算法）。

细胞结构分割

使用Imaris Cell，通过细胞质或质膜标记实现细胞的智能检测：细胞质、细胞核、核仁以及各类囊泡均可被检测及分析。

同时分割多个生物组分（例如基于膜或细胞质标记的细胞、细胞核、溶酶体、囊泡等）；
以细胞为单元进行图像分析（例如每个细胞中的囊泡数量、每个囊泡与细胞边界的距离等）；
测量囊泡或其他细胞器到细胞膜或细胞核边界的相对距离。

膜标记

使用Imaris Cell，轻松检测仅表面有荧光信号的对象（即仅细胞膜或细胞壁标记的细胞）。它能对紧密接触的细胞进行精确的形状建模，并报告诸如体积或表面积等测量值。

精确分割仅质膜、核膜或细胞壁染色的接触或稀疏的细胞等对象；
可利用2D切片器从各个方向检查分割质量；
仅计算指定感兴趣区域（整个数据集或子集）内的对象数量；
报告形态学测量值，如体积、边界框长度和球形度。

细胞追踪

Imaris for Cell Biologists is the most powerful commercial software for live cell tracking & analysis. It rises to the challenge of monitoring temporal changes in biological systems. Users have a choice of multiple sophisticated automatic tracking algorithms, manual tracking options as well as an intuitive and interactive track editing tool.

Tracking motion in 3D or 2D

可使用提供的算法之一自动追踪感兴趣的对象；
可追踪成千上万个对象和时间点；
可使用多种可视化选项，直观展示轨迹或位移；
可计算平均速度、瞬时速度和加速度等相关数据统计量；
支持手动创建和编辑轨迹，满足多样化分析需求。

追踪细胞分裂与谱系（细胞核标记）

可使用专门的谱系追踪算法，能够精准监测细胞分裂和细胞核变化；
可从单个祖细胞追踪到最终代，全面探索细胞命运；
可自动创建谱系树，支持手动编辑；
可用彩色标签标记选定的谱系树分支，并按谱系分析数据；
可自动计算细胞周期持续时间、代数、首次分裂的时间、上次分裂时间等关键参数。

追踪细胞分裂和谱系（膜标记）

可使用Maximum Overlap算法，能够有效追踪相互接触的膜标记的细胞；
可从单个祖细胞追踪到最终代，全面探索细胞命运；
可自动创建谱系树，支持手动编辑；
可用彩色标签标记选定的谱系树分支，并按谱系分析数据；
可自动计算细胞周期持续时间、代数、首次分裂的时间、上次分裂时间等关键参数。

Statistics and measurements

After segmenting the image data Imaris calculates a wide range of statistics for all detected objects: Cells, Surfaces and Spots. All values can be used for color coding, plotted inside Imaris (using Vantage plots) or exported in an .csv or .xls file format. Parameters presented below are the most common statistic types needed by biologists. Imaris reports many more.

运动分析

平均速度
瞬时速度
加速度
轨迹长度
细胞周期持续时间

细胞

体积
每个细胞中的囊泡数量
每个囊泡到细胞膜的距离
每个细胞核中的囊泡数量
每个囊泡到细胞中心的距离

斑点

数量（计数）
位置（x，y，z）
Spots之间的距离
Spots到Surfaces的最短距离
速度

表面

面积
体积
荧光强度
椭圆度
球形度

绘图、统计检验和组间比较

Imaris细胞生物学分析软件包含一个无缝集成的图表工具ImarisVantage，可用于探究实验组（例如对照组与实验组）之间的差异。它支持创建交互式图表，有助于展示测量值或不同组分之间的关系、模式和差异，并揭示隐藏的关联性。

图库

可将3D/4D数据转化为一个动态的展示图库；
可比较在网格中相邻排列的3D检测对象的形状；
可在图库视图中选择一个对象，并查看其在数据集中的位置。

散点图

可通过在2D/3D交互式Vantage图上绘制数据，探索数据中隐藏的关联性；
可最多选择五个测量值，分别用x、y、z轴、大小和颜色表示；
可在Vantage绘图中选择感兴趣的对象，并在3D空间中探索，从而更深入理解数据中的关联性。

组间比较（3D）

可将图像分析流程应用于多个相同类型的数据集（如对照组和实验组）；
可将多个数据集的对象上传到同一个Vantage图中，便于比较和组间分析；
可通过为选择不同的测量值作为坐标轴，来比较组间测量值。

统计检验

可轻松创建单变量散点图，直观展示来自一张或多张图片、图片组的选定测量值；
可通过对比，得到T检验、F检验、Kolmogorov-Smirnov检验和Wilcoxon检验的统计学检验结果；
可以直接以用于论文和报告常用的格式导出。

可视化和动画导出

Imaris提供了一整套功能，用于可视化从多通道显微镜数据集，无论是固定样本的2D图像到3D时间序列，无论其大小和格式如何。使用Imaris细胞生物学分析软件包，用户可以：

在Imaris Arena中组织和管理完整的实验，包括图像和数据分析；
使用卓越的3D/4D渲染模式：（最大强度投影、混合、阴影投影、常规阴影）；
受益于Imaris的高性能IMS文件格式，即使在非常大的数据集（TB级）中也能保证流畅的浏览；
可结合渲染模式、对象表征、裁剪平面和2D切片器；
使用快照工具制作高质量的图像，可直接用于演示和发表；
通过在录制动画工具轻松制作动画，包含渲染模式、检测对象和对象运动动画，只需要添加几个关键帧。

其他优势

Imaris for Cell Biologist Package provides many more advantages and flexibility to experience complete analysis freedom during your experiments.

图像数据管理

在Arena中，可以将图像数据逻辑分组

轻松管理与图像数据相关的所有资源（例如原始数据、分割结果、图像分析流程）
可将图像按实验结构分组，便于探索
可为信息添加标签，便于搜索和组织

Co-localization

ImarisColoc是功能强大的共定位分析工具，用于量化和记录多种染色生物成分的共分布情况。

支持2D、3D数据和时间序列的共定位分析
共定位区域可以新的3D或4D颜色通道呈现；

用户可以扩大或缩小用于计算共定位直方图的区域

可自动计算以下指标：皮尔逊系数(Pearson’s coefficient)、曼德尔系数(Mander’s coefficient)、共定位体素、共定位百分比

双向定制接口

Imaris XT模块为科学家和有复杂图像分析需求的用户提供强大支持，支持用Matlab或Python编写图像分析代码。Imaris XT提供：

访问现有的XTensions库 - 可针对特定应用进行修改自定义图像分析脚本
Imaris与经典编程语言（Matlab、Java或Python）之间的双向接口，还支持图像在Fiji之间的图像导出/导入功能
提供集成自定义算法能力，适用于非通用图像分析

用户论文

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其他资源

Imaris学习中心提供丰富的教程视频、操作指南和网络研讨会，助您全面了解Imaris的众多功能。以下链接讲帮助您了解我们的一些最新进展。

案例集锦

Fluorescently labeled nuclei of the C. elegans developing embryo were imaged in three-dimensional time-lapse (4D) movies and automatically tracked using ImarisLineage module. Courtesy of Andrew Chisholm, Division of Biological Sciences, Section of Cell and Developmental Biology, University of California San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA
Fluorescently labeled nuclei of the C. elegans developing embryo were imaged in three-dimensional time-lapse (4D) movies and automatically tracked using ImarisLineage module. Celle were color-coded based on the generation. Using ImarisVantage cell generation was plotted versus time and fluorescence intensity. Courtesy of Andrew Chisholm, Division of Biological Sciences, Section of Cell and Developmental Biology, University of California San Diego, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA 92093, USA.
The ‚Biofilm Analysis‚ XTension measures the mean thickness, maximum thickness and Roughness Coefficient (Variance) of all reconstructed objects in the Surfaces scene. If you have one or many surface objects, it will report a single mean thickness in the Overall Stats Tab, as well as an individual surface object statistics. The image represents 3D thickness colormap of the biofilm surface. The ‚Biofilm Analysis‚ XTension is free to download from open.bitplane.com. Courtesy of Matthew Gastinger, Bitplane
The ‚Biofilm Analysis‚ XTension measures the mean thickness, maximum thickness and Roughness Coefficient (Variance) of all reconstructed objects in the Surfaces scene. If you have one or many surface objects, it will report a single mean thickness in the Overall Stats Tab, as well as an individual surface object statistics. The image represents 3D thickness colormap of the biofilm surface. The ‚Biofilm Analysis‚ XTension is free to download from open.bitplane.com. Courtesy of Matthew Gastinger, Bitplane
Courtesy of Gabriel G. Martins, Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC)

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