| 講演名 | 2012-06-28 細胞形態を反映した階層ベイズ法による細胞の力推定法(合同企画セッション:バイオデータマイニング,機械学習によるバイオデータマインニング,一般) 小沢 哲, 作村 諭一, 鳥山 道則, 稲垣 直之, 池田 和司, |
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| 抄録(和) | 細胞運動の原理を解明するため,細胞が発生する物理的力の計測が近年盛んである.代表的な実験的手法として,細胞の培養基質の表面に埋め込まれた蛍光ビーズを用いるものがあり,細胞の力は蛍光ビーズの変位データから推定する.しかし,物理的な制限により推定すべき力点の候補数よりも蛍光ビーズの数を抑える必要があるため,変位からの力推定は計算困難な逆問題である.この問題を解くために,本研究では細胞の形態と力ベクトルの方向に関する事前分布を用いたベイズ推定により,力を推定する手法を提案する.パラメータ推定にはEMアルゴリズムを利用した.本手法のにより力推定が劇的に改善されることを示す. |
| 抄録(英) | To elucidate the migration mechanism of a biological cell, a mechanical force generated by the cell is measured in many biological studies. One of popular techniques is to measure the locations of fluorescent nano beads which are embedded in the surface of the culture substrate. A force is estimated from bead transitions. However, it is difficult inverse problem to estimate forces from the transitions because the number of possible force points is much larger than that of embedded beads due to physical limitations. To solve this problem, in this study we propose Bayesian force estimation by introducing priors of the cell morphology and the force directions, with the EM algorithm for parameter estimation. Our algorithm shows a significant improvement in estimating a force. |
| キーワード(和) | 牽引力顕微鏡 / 細胞 / 逆問題 / ベイズ推定 |
| キーワード(英) | Traction force microscopy (TFM) / cell / inverse problem / Bayesian estimation |
| 資料番号 | NC2012-8 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2012/6/21(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 細胞形態を反映した階層ベイズ法による細胞の力推定法(合同企画セッション:バイオデータマイニング,機械学習によるバイオデータマインニング,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An Estimation of Cell Forces with Hierarchical Bayes Approach Considering Cell Morphology |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 牽引力顕微鏡 / Traction force microscopy (TFM) |
| キーワード(2)（和/英） | 細胞 / cell |
| キーワード(3)（和/英） | 逆問題 / inverse problem |
| キーワード(4)（和/英） | ベイズ推定 / Bayesian estimation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小沢 哲 / Satoshi KOZAWA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 作村 諭一 / Yuichi SAKUMURA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 愛知県立大学情報科学部 School of Information Science and Technology, Aichi Prefectural University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 鳥山 道則 / Michinori TORIYAMA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科 Graduate School of Biological Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 稲垣 直之 / Naoyuki INAGAKI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科 Graduate School of Biological Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 池田 和司 / Kazushi IKEDA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology |
| 発表年月日 | 2012-06-28 |
| 資料番号 | NC2012-8 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 108 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | |