Sistema de cribado de alto contenido scanR
Adquiera imágenes de forma completamente automatizada y analice datos a partir de muestras biológicas con la estación de cribado de alto contenido scanR. Diseñe ensayos individualizados para el ciclo celular, la localización de las proteínas, el transporte intracelular y más. El hardware modular es compatible con una gama de sistemas adicionales, como el sistema confocal de disco giratorio, así como los de carga robótica, incubación, TIRF y FRAP.
Estación de cribado de alto contenido para las ciencias de la vida ScanR
Descripción
Estación de cribado modular de alto contenido para las ciencias de la vida
La plataforma modular de procesamiento de imágenes scanR, basada en una configuración de sistemas microscópicos, permite la adquisición de imágenes y el análisis de datos de muestras biológicas de forma totalmente automatizada gracias a la tecnología de aprendizaje profundo (Deep Learning).
Potente visualización de datos para análisis interactivos
El sistema scanR destaca en el análisis y la evaluación de datos, ya sea fuera de línea o paralelamente a la adquisición de datos. El sistema, mediante el uso de técnicas IA y de aprendizaje profundo, detecta objetos como células o núcleos sin intervención del usuario. su potente análisis de datos citométricos está diseñado para satisfacer requisitos específicos al analizar grandes populaciones de células.
Los enlaces bidireccionales entre todos los puntos de datos, curvas de tiempo, galerías de células y datos de imágenes favorecen una evaluación integral de las muestras, desde el análisis de una sola célula hasta poblaciones de millones de células. Cada punto de dato es totalmente rastreable hasta su imagen original, lo que permite un análisis transparente y reproducible. El sistema facilita la configuración de ensayos cuantitativos fiables en pocos minutos.
Flujo de trabajo rápido y automatizado para el cribado de alto contenido
La estación de cribado scanR combina la modularidad y flexibilidad de una configuración microscópica dotada de las capacidades de automatización, rapidez y rendimiento necesarias para un cribado de alto contenido. El flexible diseño del sistema permite cumplir los requisitos del procesamiento de imágenes cuantitativo y análisis de imágenes en biología celular, biología molecular, biología de sistemas e investigación médica en la actualidad.
- Adquisición de imágenes y análisis de datos completamente automatizados para muestras biológicas.
- Diseñado para placas multipocillo, portaobjetos y matrices. personalizadas
- Potente módulo de análisis para ensayos funcionales biológicos.
- Ideal para el desarrollo de ensayos y cribado de alto contenido
- Se adapta a células vivas y fijas.
Detección de objetos y mejora de imágenes asistidas por IA
Las capacidades analíticas avanzadas de nuestra tecnología TruAI ayudan a simplificar el desarrollo de ensayos. Esta valiosa tecnología de aprendizaje reduce el fotoblanqueo y mejora la velocidad de adquisición, la sensibilidad de las mediciones y la exactitud, lo que permite observaciones más prolongadas que afectan menos la viabilidad de las células.
Las redes de segmentación TruAI están diseñadas para proporcionar una segmentación y clasificación sólidas, incluso en muestras complejas, con artefactos o con fluctuaciones o señales de fondo intensas. Las redes de mejora TruAI también mejoran la calidad de imagen al generar imágenes claras a partir datos de fuerte ruido o al eliminar señales desenfocadas.
Solo se detectan las células en división (imagen inferior)
Previsión de células mitóticas usando la tecnología TruAI (verde).
Tecnología TruAI al detectar las características de los glomérulos (imagen inferior).
Previsión de la posición de glomérulos en una sección de riñón de un ratón con TruAI (azul).
En verde: imagen de fluorescencia de los núcleos. En azul: núcleos detectados de la imagen de campo brillante por la tecnología TruAI
Verde: Se percibe una precisión de detección baja debido a la irregularidad del marcado GFP.
Azul: Detección de núcleos con alta precisión a pesar de los rasguños y el polvo en el recipiente.
Cubre las necesidades de muchos ensayos
El análisis basado en el ensayo ejecutado con el scanR es reproducible y fiable e integra fácilmente su flujo de trabajo. Con resultados instantáneos paralelamente a la adquisición, los ensayos pueden ser personalizados y adaptados a un amplio rango de aplicaciones.
El sistema destaca en las aplicaciones de descubrimiento de fármacos, mostrando los efectos bioquímicos de los compuestos a nivel celular y los cambios inducidos por fármacos en los niveles de expresión genética. La solución puede medir apoptosis, micronúcleos o fragmentación del ADN (ensayos comet) y cubre una amplia gama de aplicaciones de cribado:
- Recuento celular
- Expresión genética
- Proliferación celular
- Ensayos en cuerpo con leucemia promielocítica (LPM)
- Pruebas de infecciones bacterianas y virales
- Exámenes de matrices celulares
- Localización y colocalización de proteínas
- Ensayos de células vivas, como el análisis cinético y el control de las curvas de respuesta resultantes
- Pruebas multicromáticas
- Análisis de eventos poco comunes
- Análisis automatizado por FISH
- Análisis de fluorescencia en cortes tisulares
- Migración de células
- Invasión de células T
- Viabilidad celular
- Control de calidad
Locación y transporte
Análisis de paternidad
Ciclo celular
Morfología
Proceso dinámico
Organismo completo y tisular
Hardware flexible y modular
La estación de cribado scanR combina la modularidad y flexibilidad de una configuración microscópica dotada de las capacidades de automatización, rapidez y rendimiento necesarias para un cribado de alto contenido. El diseño modular está pensado para ensayos estándar y desarrollo de ensayos, y hace que la estación scanR sea adaptable a las aplicaciones de laboratorio de I+D o entornos multiusuario.
Sistema microscópico de superresolución IXplore™ IX85 SpinSR
- Compatible con nuestro sistema microscópico de superresolución IXplore SpinSR que integra el escáner CSU-W1 de Yokogawa.
- Los discos basados en microlentes y la excitación láser proporcionan una calidad de imagen confocal perfecta a alta velocidad
Sistema confocal de disco giratorio IXplore™ IX85 SpinXL
- Compatible con nuestro sistema microscópico IXplore SpinXL que incorpora la unidad de escáner CrestOptics
- Los discos de microlentes y la excitación láser proporcionan una calidad de imagen confocal perfecta a alta velocidad
Sistema de incubación
- Añada cualquier sistema de incubación compatible con IX85 para obtener un control estricto de los niveles de temperatura, humedad y CO2
Sistema robótico de carga
- Puede usarse con un sistema robótico de carga de placas para automatizar el análisis de alto rendimiento
Sistema TIRF* y FRAP (con el software cellSens™)
- Úselo con nuestra serie IXplore y el software cellSens para llevar a cabo experimentos de imágenes avanzados de tipo TIRF y FRAP.
* Sólo TRIF-1L es compatible con los estativos IX85.
Tecnologías aplicadas
Control por puertas y clasificación
- Los potentes conceptos analíticos de datos aplicados en la citometría se adaptan para satisfacer la demanda del análisis de los conjuntos de datos de grandes imágenes.
- Los datos de imágenes multidimensionales se muestran en representaciones de dispersión bidimensionales o histogramas unidimensionales, a partir de los cuales se pueden seleccionar partes de datos —agrupadas según el interés— mediante herramientas gráficas.
- Las puertas de distintos diagramas pueden combinarse con operadores booleanos para crear esquemas de clasificación muy complejos.
Un enfoque controlado por puertas de nivel jerárquico permite seleccionar de forma intuitiva partes de datos que pueden ser visualizadas en galerías.
Microscopía de autoaprendizaje
La microscopía de autoaprendizaje abre nuevos horizontes en el cribado de alto contenido. Las aplicaciones van desde las tareas de segmentación y clasificación de imágenes —que antes eran imposibles—, hasta el análisis cuantitativo de niveles de señal extremadamente bajos, la simplificación de los protocolos de tinción, el análisis sin marcado y mucho más.
Ejemplo de un proceso de trabajo usando la microscopía de autoaprendizaje para generar un modelo por inteligencia artificial para el análisis sin marcado de imágenes complejas en campo claro. Los núcleos celulares de las células de HeLa están marcados con GFP para la fase de formación a fin de mostrar al sistema cómo analizar las imágenes de campo claro.
Ejemplo de aplicación: Segmentación firme de los núcleos celulares bajo diferentes niveles de señal, lo que permite una reducción radical de la exposición a la luz para el análisis cuantitativo.
El usuario posee completo control sobre el diseño del experimento de formación.
Durante la fase de formación es posible cubrir muchas condiciones de análisis desafiantes.
El protocolo analítico aprendido por la inteligencia artificial puede ser validado de forma exhaustiva y fácil a través de la interfaz de análisis y exploración de datos exclusiva del software.
Inicio rápido
Los modelos de redes neuronales preformados e incluidos le permiten empezar a usar la IA de forma rápida. Con el uso de modelos preformados, puede empezar a detectar el núcleo y las células en la mayoría de las condiciones estándar. Incluso las células confluentes y los núcleos densos pueden distinguirse con fiabilidad.
Las medidas de control y validación se encuentran integradas al sistema para poder garantizar la precisión y la fiabilidad de los resultados de análisis por la inteligencia artificial (IA).
Segmentación precisa de objetos: datos sin procesar/tratar (izq.), segmentación de umbral estándar (centro), segmentación de instancias TruAI (dcha.). La segmentación de instancias separa de forma fiable los objetos difíciles de distinguir que están situados muy cerca entre sí, tales como células o núcleos en colonias o tejidos.
Detalle en imagen capturada después de la adquisición de datos mediante el sistema scanR que demuestra la detección y la separación del marcado. Cortesía de la Dra. R. Peperkok, EMBL, Heidelberg, Alemania.
Detección y análisis de objetos
- Los potentes módulos de detección de objetos segmentan núcleos, células u otras estructuras.
- Escoja los diversos algoritmos de detección y adáptelos a los objetos de interés.
- En función de los resultados de la segmentación, es posible seleccionar las características que se han de extraer de una lista de más de 100 parámetros de objetos.
- Facilita una amplia gama de ensayos basados en células.
Control de calidad instantáneo
Las imágenes y los objetos están vinculados recíprocamente a sus puntos de datos respectivos:
- Por ejemplo, al hacer clic en un punto de datos, la imagen correspondiente se carga en la ventana de visualización y se resalta el objeto en cuestión.
- Por otro lado, al hacer clic en un objeto dentro de la ventana de visualización de la imagen, los puntos de datos relacionados son resaltados en las representaciones de dispersión e histogramas.
Cree una vista de galería de todas las imágenes o la población de datos limitada a fin de comparar de forma visual y directa los conjuntos de imágenes más grandes con información relevante.
Los resultados son visualizados a partir de mapas térmicos o pueden ser exportados a tablas. Se ofrece una descripción general de todos los pocillos llenos.
Adquisición multinivel
Después de un escaneo preliminar inicial, el software de análisis scanR permite identificar todos los objetos potenciales de interés. A través de un proceso de trabajo automatizado, los resultados son usados para escanear los objetos de interés de forma selectiva en una segunda pantalla específica.
Medición de los parámetros cinéticos con el módulo cinético
- Clasifica células vivas, núcleos y otros objetos en función de sus propiedades de variación temporal.
- Evalúa las curvas de control basándose en valores (parámetros estáticos principales, como la intensidad, el área, la proporción, el factor de forma, etc.) medidos a lo largo del tiempo.
- Evalúa y analiza parámetros estáticos, como la intensidad o el índice de marcadores de fluorescencia, posición, tamaño o forma en el tiempo.
- Las curvas son abreviadas en valores característicos únicos (parámetros cinéticos).
- Traza los parámetros cinéticos en histogramas en 1D o 2D y limita las poblaciones basándose en las propiedades específicas de variación temporal.
Células de hES expresadas en un biosensor de FUCC (CA). Cortesía de la Dra. Silvia Santos, The Francis Crick Institute, Londres, Reino Unido.
Combina procesamiento de imágenes de alto nivel y análisis de alto contenido
- Ejecute su software de procesamiento de imágenes de células vivas cellSens en el mismo sistema que la solución scanR para poder usar la misma configuración en el análisis y el procesamiento de imágenes de alto nivel al mismo tiempo.
- Obtenga detalles de imagen de alta calidad para las aplicaciones de cribado más rigurosas mediante el uso de algoritmos de deconvolución iterativa forzada en 2D y 3D.
- Los algoritmos rápidos y fáciles de usar están diseñados para reducir la borrosidad y la imagen de fondo desenfocada con el fin de revelar los detalles estructurales esenciales.
- Útil para análisis profundos que requieren detalles estructurales en alta resolución.
Opciones flexibles del módulo
La solución scanR no solo satisface los requisitos específicos de velocidad, resistencia y fiabilidad de un sistema de cribado de alto contenido completamente automatizado, sino que también ofrece niveles incomparables de flexibilidad y adaptabilidad con numerosas opciones de expansión. Esto permite que el sistema scanR cumpla las especificaciones de una gama más amplia de aplicaciones y presupuestos. Añada módulos con las siguientes capacidades a su sistema:
- Microscopía de autoaprendizaje basada en la tecnología de aprendizaje profundo (Deep Learning)
- Medición de parámetros cinéticos
- Deconvolución en 3D a alta velocidad
- Autoenfoque por instrumentación de láser infrarrojo (IR) (basado en el IX-ZDC)
- y mucho más...
Deconvolución TruSight de alta velocidad
Comparación de campo amplio, deconvolución en 2D y deconvolución en 3D para detectar las estructuras finas de las muestras sin comprometer el rendimiento.
Tecnología TruFocus con autoenfoque por instrumentación de láser infrarrojo (IR)
El modo AF continuo mantiene el plano de observación perfectamente enfocado, incluso durante la adición de reactivos o el cambio térmico de la sala.