Новое ПО на базе ИИ для отслеживания множества клеток в 3D-видео с микроскопа

Разработано первое ПО на основе глубокого обучения, которое служит универсальным инструментом для отслеживания клеток и извлечения их сигналов из ~100 клеток в мозге движущегося червя, в сердце рыбки данио и ~1000 культивируемых раковых клеток в 3D-видео с микроскопа. Метод демонстрирует значительные улучшения в возможностях трекинга по различным метрикам, включая возможное количество отслеживаемых объектов, надежность и требования к вычислительным ресурсам.

В современных фундаментальных исследованиях в области наук о жизни, а также в разработке лекарств, запись и анализ изображений клеток с течением времени с помощью 3D-микроскопии стала чрезвычайно важной. После записи изображений одну и ту же клетку на разных изображениях в разные моменты времени необходимо точно идентифицировать (трекинг клеток), поскольку живые клетки, запечатленные на изображениях, находятся в движении. Однако автоматическое отслеживание множества клеток в 3D-видео с микроскопа было весьма сложной задачей.

В лаборатории Кимуры в Университете Нагоя доктор Чентао Вэнь и его коллеги разработали первое ПО на базе ИИ под названием 3DeeCellTracker, которое может работать на настольном ПК и автоматически отслеживать клетки в 3D-видео с микроскопа. Используя это ПО, они смогли измерить и проанализировать активность:

• ~100 клеток в мозге движущегося микроскопического червя,
• в естественно бьющемся сердце молодой мелкой рыбки,
• ~1000 раковых клеток, культивируемых в 3D в лабораторных условиях.

Видео были записаны с использованием различных типов современных микроскопических систем.

Это универсальное ПО теперь может использоваться в биологии, медицинских исследованиях и разработке лекарств для помощи в мониторинге активности клеток.