Tracking of intracellular calcium signals for segregation of single-cells

Metabolik değişimlerin tek hücre düzeyindeki çözünürlüğün ölçülmesi, hücreler arasındaki sinyal oluşumu çeşitliliğinin anlaşılmasında büyük rol oynamaktadır. Kalsiyum sinyallerinin, çekirdekli hücrelerde oluşan bir çok esas metabolik olayda yer alması yaygın bir mekanizmadır. Bu sinyallerin salınımı ve dalgalanması epithel hücrelerdeki ve sinir hücrelerindeki bilgi aktarımı için temel bir olaydır ya da eğer dışarıdan uygulanan zehirli maddeler bahsedilen kalsiyum sinyalinin salınımını ve dalgalanmanın frekansını ya da büyüklüğünü değiştirirlerse ciddi şekilde hücre işlevini etkiler. Zaman odaklı çözünürlüğün tek bir hücrede gözlenmesi, anlık değişimlerin gözlemlenebildiği çözünürlükte sinyalleri sınıflandırmak icin kullanılan bilgisayar programlarının eksikliği ve bu tür değişimlerin takibindeki eksiklikler yüzünden çalışılması zor konular arasındadır. Hücrelerin metabolik aktivitesindeki gözlenmesi zor değişimleri ve hücrelerin mikro-çevrelerindeki değişimler sebebiyle oluşan gürültüleri bir takım anormal sinyal oluşumlarına sebep olmaktadır. Artık hücrelerin farklı metabolik aktiviteleri analiz teknolojisindeki gelişmelerle birbirinden ayırt edilebilir hala gelmiştir. Hücre dışındaki kalsiyum sinyallerinin iletimi detaylı olarak çalışılmasına rağmen,tek hücre düzeyindeki iletişim hala açıklanamamış bir konudur. Toplu ölçümlerin tek hücre düzeyindeki aktiviteleri gösteren sinyalleri örtmesinden ötürü, hücre dinamiklerinin anlık değişimlerin gözlemlenebildiği çözünürlüğü sağlayacak olan yeni tekniklere ihityac duyulmaktadır. Bu tezde kalsiyum sinyallerinin tek hücre düzeyinde gözlemlenmesi için geliştirilmiş bilgisayar ve deneysel tekniklere odaklanıldı. Aynı zamanda heterojen sinyal oluşumlarını statistiksel olarak açıklayan bir teknik geliştirildi. Bu tezde, kalsiyum sinyallerinin kullanımı açıklandı ve kalsiyum sıralamasına karar vermek için temel bileşenler analizi kullanıldı. Hücre durumunu tespit etmek için hücre morfolojisi ve boyama teknikleri geçerli olsa da, metabolik sinyallerin tek hücre düzeyinde ölçülmesi hücresel değişimleri daha doğru betimler, sonuç olarak sinir hücreleri gibi tek hücre düzeyde bir çok farklı işlev yürüten çok önemli yerlerde hızlı ve güvenilir bir metod geliştirilir.