Cómo detectar las divisiones celulares en bioimágenes utilizando información como la intensidad de los píxeles, el ángulo entre las células madre e hija, etc.

Antes que nada, necesitas algún tipo de detección de objetos. En microscopía de células vivas, generalmente es más fácil usar una proteína marcada con fluorescencia (GFP) para marcar los núcleos. Para la división celular, una proteína histona como H2B es muy adecuada.
Hay muchos programas disponibles libremente que usan algoritmos de detección de objetos para rastrear núcleos fluorescentes individuales. Por ejemplo: puede encontrar complementos para ImageJ (FIJI) que pueden ayudar con esto (Trackmate viene con FIJI). Cellprofiler puede hacerlo y Cellcognition / Cecoganalyzer también puedo, estoy seguro (todavía no lo he probado). Soy fan del software Olympus ScanR, pero eso no es gratis.

Una vez que tiene los objetos identificados, tiene algunas opciones, dependiendo de la cantidad de detalles que necesita.
Simplemente puede contar la cantidad de objetos a lo largo del tiempo para ver un aumento, lo que indicaría que se ha producido una división celular.
Si los objetos individuales no se mueven demasiado entre sus imágenes de lapso de tiempo, estos algoritmos generalmente también pueden rastrear un objeto a lo largo del tiempo y luego determinar si se divide o no en dos objetos en algún punto.
Puede usar algoritmos supervisados ​​de aprendizaje automático para detectar automáticamente las fases mitóticas (metafase, anafase, etc.) y puntuarlas. Cellcognition / Cecoganalyzer debería ser capaz de ayudarlo con eso.

Eche un vistazo al trabajo en el programa Mitocheck en EMBL: cribado RNAi de alto rendimiento mediante imágenes time-lapse de células humanas vivas
y Gehrlich: Página en rupress.org

Estoy seguro de que hay más personas que hacen esto de manera rutinaria (que yo no) que yo no sé. Pero esto podría ser un comienzo.