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线粒体超氧炫是新发现的一类生理现象,它反映了线粒体超氧的爆发,在培养或者在体的多种细胞中可以观测到。超氧炫的发现为我们进一步研究线粒体活性氧信号转导以及相偶联的能量代谢,细胞命运的调节和氧化应激相关的疾病提供了新的思路。由于超氧炫发放频率较低,时程较长(约20s),实验采用激光共聚焦显微镜的二维时间序列扫描模式记录,生成大量的数据。为了客观、准确并有效的对超氧炫进行检测和测量,我们设计、验证了一套超氧炫自动探测的算法,并编写了软件Flash Sniper。该软件实现三个基本功能:数据前处理,超氧炫自动检测和参数测量。数据前处理包括利用非线性拟合对荧光漂泊和荧光转换的矫正,基于多分辨率块匹配的细胞运动补偿,以及时空维度的滤波。我们设计了两个二维特征图进行超氧炫的检测,一个代表了每个空间位置的荧光强度随时间变化的最大值,另一个代表了该最大值对应的时刻。超氧炫可以通过对以上特征图的阈值化处理和分割进行标记。算法的有效性在控制信噪比并镶嵌了超氧炫事件的数据集上进行了评估。结合实验研究,我们使用Flash Sniper检测并分析了心肌细胞上1800多个超氧炫事件,发现了超氧炫上升相的不同的动力学特征以及对应的线粒体膜电位的变化,在一定程度上揭示了超氧炫产生的机制。综上,我们的软件及研究将为我们进一步理解超氧炫的机制及其在健康和疾病状况下的应用提供巨大的帮助。