Indice
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Introduzione
I
Capitolo 1
Acquisizione di bioimmagini
1
1.1 La microscopia a fluorescenza 21.2 Principio di funzionamento di un microscopio a fluorescenza 5
1.3 Rappresentazione delle immagini 12
1.3.1 Immagini indicizzate 12
1.3.2 Immagini RGB 14
1.3.3 Immagini a livelli di grigio 16
1.4 Descrizione della funzione sviluppata 17
1.4.1 Motivazioni 17
1.4.2 Avvio 17
1.4.3 Selezione ed apertura immagini 18
Capitolo 2
Segmentazione di bioimmagini
24
2.1 Campi di applicazione 25
2.2 Tecniche di elaborazione 30
2.2.1 Elaborazione mediante soglia 30 2.2.2 Elaborazione mediante esaltazione dei bordi 31 2.2.3 Elaborazione mediante analisi a zone 31 2.2.4 Elaborazione mediante conservazione di proprietà connettive 32 2.2.5 Elaborazione con approccio ‘Region Growing’ 33
2.3 Segmentazione di immagini di coltura batterica 37
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2.4 Sezione di funzione relativa alla segmentazione 38
2.4.1 Segmentazione con soglia 38 2.4.2 Segmentazione con gradiente 44 2.4.3 Segmentazione con approccio ‘Region Growing’ 47
Capitolo 3
Conteggio di individui biologici
52
3.1 Misura della crescita microbica e batterica 52
3.1.1 Conta totale 52
3.1.2 Conta vitale 56
3.1.3 Conteggio attraverso la determinazione della massa cellulare 59
3.2 Tecniche di conteggio adottate 62
3.2.1 Conteggio manuale – stampa 63 3.2.2 Conteggio medio con campione unitario assegnato 64 3.2.3 Conteggio per correlazione con campione unitario assegnato 69
Capitolo 4
Analisi dell'evoluzione della popolazione
biologica
75
4.1 Approssimazione di funzioni 75
4.1.1 Cenni teorici 75
4.1.2 Esempio di calcolo: retta di regressione 82 4.1.3 Calcolo dei coefficienti del polinomio interpolante n punti
assegnati, rappresentato nella forma di Newton 85 4.1.4 Calcolo dei coefficienti della spline cubica naturale
interpolante n punti assegnati 86 4.1.5 Calcolo dei coefficienti del polinomio dei minimi quadrati
di 2° grado 87
4.2 Interpolazione dei dati 88
4.2.1 Elaborazione preliminare: normalizzazione 88 4.2.2 Interpolazione mediante regressione 89 4.2.3 Regressione di tipo polinomiale con polinomio di ordine 2 91 4.2.4 Regressione di tipo polinomiale con polinomio di ordine 3 94
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4.2.5 Regressione di tipo polinomiale con polinomio di ordine 4 96
4.2.6 Regressione mediante funzione di tipo esponenziale 99
4.2.7 Regressione mediante funzione di tipo iperbolico 102
4.2.8 Regressione mediante funzione di tipo ‘Error function’ 105
4.3 Caricamento, visualizzazione, interpolazione dei dati 107
Capitolo 5
Deduzione del modello evolutivo
111
5.1 Considerazioni generali 111
5.2 Descrizione dell’ evoluzione del sistema biologico 111
5.3 Verifica dei risultati e deduzione del modello 114
5.3.1 Risultati 114
5.3.2 Introduzione di nuovi dati sperimentali 117
5.3.3 Valutazioni conclusive 121
