Station de criblage à haut contenu scanR
Réalisez une acquisition d’images et une analyse de données entièrement automatisées d’échantillons biologiques avec la station de criblage à haut contenu scanR. Concevez des tests individualisés pour le cycle cellulaire, la localisation de protéines, le transport intracellulaire et plus encore. Le matériel modulaire est compatible avec une toute une gamme de systèmes supplémentaires, y compris des systèmes confocaux à disque rotatif, de robots de chargement, d’incubation, TIRF et FRAP.
Station de criblage à haut contenu scanR pour les sciences de la vie
Vue d’ensemble
Station modulaire de criblage à haut contenu pour les sciences de la vie
La plateforme d’imagerie microscopique modulaire scanR permet l’acquisition entièrement automatisée d’images ainsi que l’analyse de données d’échantillons biologiques grâce à la technologie de l’apprentissage profond.
Visualisation puissante des données pour une analyse interactive
Le système scanR excelle dans l’analyse et l’évaluation des données, que ce soit hors ligne ou en parallèle de l’acquisition. Grâce à l’intelligence artificielle et aux techniques d’apprentissage profond, il détecte automatiquement des objets tels que les cellules ou les noyaux, sans aucune intervention de l’utilisateur. Sa puissante fonction d’analyse cytométrique est conçue pour répondre aux exigences spécifiques liées à l’analyse de grandes populations cellulaires.
Les liens bidirectionnels entre tous les points de données, les courbes temporelles, les galeries de cellules et les données d’imagerie permettent l’évaluation complète des échantillons, de l’analyse d’une seule cellule à l’étude de populations de plusieurs millions de cellules. Chaque point de donnée reste entièrement traçable à son image d’origine, garantissant une analyse transparente et reproductible. Le système permet le montage d’essais quantitatifs fiables en quelques minutes.
Processus rapide et automatisé pour le criblage à haut contenu
La station de criblage scanR combine la modularité et la flexibilité d’un système microscopique avec l’automatisation, la vitesse et le débit nécessaires pour le criblage à haut contenu. La conception souple du système lui permet de satisfaire aux exigences de l’imagerie quantitative et de l’analyse d’image dans les domaines de la biologie cellulaire, de la biologie moléculaire, de la biologie des systèmes et de la recherche médicale modernes.
- Acquisition des images et analyse des données des échantillons biologiques entièrement automatisées
- Conçu pour les plaques multipuits, les lames et les biopuces créées sur mesure
- Module d’analyse puissant pour les analyses biologiques fonctionnelles
- Idéal pour le développement des analyses et le criblage à haut contenu
- Adapté aux cellules fixées et vivantes
Amélioration des images et de la détection des objets assistée par l’IA
Les capacités d’analyse avancées de notre technologie TruAI contribuent à simplifier le développement d’essais. La puissante technologie d’apprentissage profond minimise le photoblanchiment et améliore la vitesse d’acquisition ainsi que la sensibilité et l’exactitude des mesures, ce qui permet de faire des observations plus longues avec un impact réduit sur la viabilité des cellules.
Les réseaux de segmentation de la technologie TruAI sont conçus pour fournir une segmentation et une classification fiables, même pour des échantillons complexes présentant des artefacts, des fluctuations d’intensité ou des signaux de fond. Les réseaux d’amélioration de la technologie TruAI améliorent également la qualité d’image en générant des images claires à partir de données bruitées ou en éliminant les signaux hors plan focal.
Seules les cellules en mitose sont détectées (image du bas).
Prédiction des cellules mitotiques au moyen de la technologie TruAI (vert)
La technologie TruAI détecte les caractéristiques des glomérules (image du bas).
Prédiction des positions des glomérules sur une coupe de rein de souris au moyen de la technologie TruAI (bleu)
Vert : image en fluorescence de noyaux ; bleu : noyaux détectés sur une image en fond clair grâce à la technologie TruAI
Vert – Vous pouvez constater que la détection n’est pas très précise en raison du manque d’homogénéité du marquage par la GFP.
Bleu – Détection très précise des noyaux malgré les rayures et la poussière sur le récipient
Satisfait aux besoins de nombreuses analyses
L’analyse par essais du système scanR garantit fiabilité et reproductibilité, et s’intègre facilement à vos procédures. Grâce à l’obtention des résultats en temps réel en parallèle de l’acquisition, les essais peuvent être personnalisés et adaptés à une large gamme d’applications.
Le système est idéal pour les applications de recherche de nouveaux médicaments, notamment pour mettre en évidence les effets biochimiques des composés au niveau cellulaire et les changements induits par les médicaments au niveau de l’expression génique. La solution peut mesurer l’apoptose, les micronoyaux ou la fragmentation de l’ADN (tests des comètes) et couvre une grande variété d’applications de criblage :
- Numération cellulaire
- Expression génique
- Prolifération cellulaire
- Analyse des corps nucléaires PML (leucémie promyélocytaire)
- Analyses d’infection bactérienne et virale
- Cribles sur biopuces cellulaires
- Localisation et colocalisation des protéines
- Essais sur cellules vivantes avec analyse cinétique et fenêtrage sur les courbes de réponse qui en résultent
- Analyses multicolores
- Analyse des événements rares
- Analyse FISH automatisée
- Analyse de fluorescence dans les coupes de tissus
- Migration cellulaire
- Invasion des lymphocytes T
- Viabilité des cellules
- Contrôle de la qualité
Localisation et transport
Analyse parent-enfant
Cycle cellulaire
Morphologie
Processus dynamiques
Tissus et organisme entier
Matériel souple et modulaire
La station de criblage scanR combine la modularité et la flexibilité d’un système microscopique avec l’automatisation, la vitesse et le débit nécessaires pour le criblage à haut contenu. Parfaitement adaptée aux analyses standard et au développement d’analyses, la conception modulaire permet d’adapter la station scanR aux applications de recherche et développement dans le domaine de la biologie ou aux environnements multiutilisateurs.
Système de microscope à super résolution IXplore™ IX85 SpinSR
- Compatible avec notre système de microscope à super-résolution IXplore SpinSR intégrant le scanner CSU-W1 de Yokogawa
- Les disques de microlentilles et l’excitation laser produisent une qualité d’image confocale parfaite à haute vitesse.
Système confocal à disque rotatif IXplore™ IX85 SpinXL
- Compatible avec notre système de microscope IXplore SpinXL intégrant le scanner CrestOptics
- Les disques de microlentilles et l’excitation laser produisent une qualité d’image confocale parfaite à haute vitesse.
Système d’incubation
- Ajoutez n’importe quel système d’incubation compatible avec l’IX85 pour un contrôle rigoureux de la température, de l’humidité et du taux de CO2.
Système de chargement robotisé
- Utilisez la station avec un robot de chargement de plaques pour des criblages à haut débit entièrement automatisés.
Systèmes de TIRF* et FRAP (avec le logiciel cellSens™)
- Utilisez-les avec notre série IXplore et le logiciel cellSens pour réaliser des expériences d’imagerie avancées de type TIRF et FRAP.
* Seul le système TRIF-1L est compatible avec les potences IX85.
Technologies appliquées
Fenêtrage et classification
- Les concepts puissants d’analyse des données appliqués avec succès à la cytométrie sont parfaitement adaptés aux exigences des analyses des fichiers de grande taille tels que les fichiers d’images.
- Les données d’image multidimensionnelle sont représentées sous forme de diagrammes de dispersion bidimensionnels ou d’histogrammes unidimensionnels ; des populations de données groupées d’intérêt peuvent être sélectionnées à l’aide d’outils graphiques.
- Les fenêtres de classification de différents diagrammes peuvent être combinées avec des opérateurs Boolean pour créer des schémas de classification complexes.
Une approche de fenêtrage hiérarchique permet une sélection intuitive des populations, qui peuvent également être visualisées dans les galeries.
Microscopie avec auto-apprentissage
La microscopie avec autoapprentissage ouvre de nouveaux horizons dans l’analyse à haut contenu. Les applications vont de la segmentation des images et de tâches de classification auparavant impossibles à l’analyse quantitative de signaux d’intensité extrêmement faible, ce qui simplifie les protocoles de marquage, les analyses sans marqueur, etc.
Exemple de procédure utilisant la microscopie avec autoapprentissage pour générer un modèle d’IA pour effectuer une analyse d’images d’échantillons non marqués prises en fond clair et difficiles à analyser. Le noyau des cellules HeLa est marqué avec la GFP pour la phase d’entraînement afin de montrer au système comment analyser les images en fond clair.
Exemple d’application : segmentation fiable des noyaux cellulaires à différents niveaux de signal permettant une réduction radicale de l’exposition lumineuse pour l’analyse quantitative
L’utilisateur a un contrôle total de la conception de l’expérience d’entraînement.
Il est possible de couvrir de nombreuses conditions d’analyse difficiles pendant la phase d’entraînement.
Le protocole analytique appris par IA peut être validé simplement et de manière approfondie avec l’interface unique d’exploration et d’analyse de données du logiciel.
Prise en main rapide
Grâce aux modèles de réseaux neuronaux pré-entraînés inclus, vous pouvez commencer à utiliser l’IA rapidement. Les modèles pré-entraînés vous permettent de commencer à détecter des noyaux et des cellules dans la plupart des conditions standard. Même les cellules confluentes et les noyaux denses peuvent être distingués de manière fiable.
Des mesures de contrôle et de validation sont intégrées pour garantir la précision et la fiabilité des résultats d’analyse de l’IA.
Segmentation précise des objets : données brutes (à gauche), segmentation par seuil standard (au milieu), segmentation par instance TruAI (à droite). La segmentation par instance sépare de manière fiable les objets difficiles à distinguer qui sont très proches les uns des autres, comme les cellules ou les noyaux dans les colonies ou les tissus.
Détail d’une capture d’écran après l’acquisition de données par scanR illustrant la détection et la séparation des marqueurs. Image reproduite avec l’aimable autorisation de la Dre R. Pepperkok, EMBL Heidelberg, Allemagne.
Détection et analyse des objets
- De puissants modules de détection des objets segmentent les noyaux, les cellules ou d’autres structures.
- Sélectionnez de multiples algorithmes de détection et adaptez-les aux objets d’intérêt.
- Sur la base des résultats de la segmentation, les caractéristiques à extraire peuvent être sélectionnées dans une liste de plus de 100 paramètres d’objet.
- Permet une grande variété de tests cellulaires.
Contrôle qualité immédiat
Les images et les objets sont réciproquement liés à leurs points de données respectifs :
- Cliquer sur un point de données charge l’image correspondante dans la fenêtre d’affichage et met en évidence l’objet en question.
- Cliquer sur un objet dans la fenêtre d’affichage de l’image met en évidence les points de données associés dans les diagrammes de dispersion et les histogrammes.
Créez une galerie de toutes les images d’une population de données sélectionnées ou fenêtrées pour permettre la comparaison visuelle directe de plus grands ensembles d’images avec les informations pertinentes qui y sont associées.
Les résultats sont visualisés sur des cartes de densité ou exportés dans des tableaux. L’affichage d’une vue d’ensemble des puits pleins est très simple.
Acquisition à plusieurs niveaux
Après une prénumérisation initiale, le logiciel d’analyse scanR peut identifier tous les objets d’intérêt potentiels. Dans un mode opératoire automatisé, les résultats de l’analyse sont utilisés pour numériser de manière sélective les objets d’intérêt dans un deuxième écran ciblé.
Mesure des paramètres cinétiques avec le module Kinetic
- Classez les cellules vivantes, les noyaux et les autres objets en fonction de leurs propriétés qui varient dans le temps.
- Évaluez les courbes de suivi en fonction de différentes valeurs (paramètres statiques moyens tels que l’intensité, la surface, le rapport, le facteur de forme, etc.) mesurées dans le temps.
- Évaluez et analysez les paramètres statiques comme l’intensité ou le rapport entre les marqueurs de fluorescence, la position, la taille ou la forme au fil du temps.
- Les courbes sont condensées en des valeurs de caractéristiques uniques (paramètres cinétiques).
- Représentez les paramètres cinétiques dans des histogrammes 1D ou 2D et classifiez les populations en fonction de leurs propriétés spécifiques qui varient dans le temps.
Cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) exprimant le biocapteur FUCC (CA). Image reproduite avec l’aimable autorisation de la Dre Silvia Santos, Francis Crick Institute, Londres, Royaume-Uni.
Combinez l’imagerie de pointe et l’analyse à haut contenu
- Exécutez le logiciel d’imagerie de cellules vivantes cellSens sur le même système que la solution scanR de sorte à pouvoir utiliser simultanément la même configuration pour le criblage et l’imagerie de pointe.
- Obtenez des détails d’image de très grande qualité pour les applications de criblage les plus exigeantes en utilisant des algorithmes de déconvolution itérative contrainte 2D et 3D.
- Les algorithmes, rapides et simples d’utilisation, sont conçus pour réduire le flou et le bruit de fond pour mettre en évidence les détails structurels essentiels.
- Utile pour une analyse en profondeur nécessitant des détails structurels en haute résolution.
Un système modulaire d’une grande souplesse
La solution scanR satisfait non seulement aux exigences spécifiques de rapidité, d’endurance et de fiabilité d’un système de criblage à haut contenu entièrement automatisé, mais elle offre également une flexibilité et une adaptabilité inégalées avec de vastes capacités d’extension. Cela permet au système scanR de se conformer aux spécifications d’un plus grand nombre d’applications et de budgets. Ajoutez des modules intégrant les fonctionnalités suivantes à votre système :
- Microscopie avec autoapprentissage s’appuyant sur une technologie d’apprentissage profond
- Mesure des paramètres cinétiques
- Déconvolution en 3D à haute vitesse
- Mise au point automatique à laser infrarouge (IR) [basée sur le IX-ZDC]
- … et plus encore
La déconvolution à grande vitesse du système TruSight™
Comparaison entre l’imagerie en grand champ, la déconvolution 2D et la déconvolution 3D détectant les fines structures d’échantillons sans compromettre le débit.
Système TruFocus avec mise au point automatique à laser infrarouge (IR)
Le mode amélioré de mise au point automatique en continu maintient une mise au point précise sur le plan d’observation souhaité, y compris lors de l’ajout de réactifs ou lors de variations de la température ambiante.