Sistema di screening ad alto contenuto scanR
È possibile assicurare un'acquisizione delle immagini e un'analisi dei dati automatizzate di campioni biologici mediante una postazione di monitoraggio a alto contenuto scanR. Le analisi possono essere personalizzate in relazione al ciclo cellulare, alla localizzazione delle proteine, al trasporto intracellulare e altro. L'hardware modulare è compatibile con diversi sistemi supplementari come: scanner confocala a disco rotante, sistemi a caricamento robotizzato, sistemi di incubazione, sistemi TIFR e sistemi FRAP.
Postazione di screening ad alto contenuto per le scienze della vita
Panoramica
Postazione di screening ad alto contenuto modulare per le scienze della vita
La piattaforma di imaging basata su microscopio modulare scanR assicura un'acquisizione di immagini e un'analisi dei dati di campioni biologici completamente automatizzate attraverso la tecnologia deep learning.
Efficiente visualizzazione di dati per l'analisi interattiva
Il sistema scanR risulta eccezionale nell'analisi e nella valutazione dei dati, sia offline che in parallelo con l'acquisizione dei dati. Utilizzando le tecniche AI e deep learning, il sistema permette il rilevamento di elementi come cellule e nuclei senza l'intervento dell'utente. La sua efficiente analisi dei dati citometrici è concepita per soddisfare le specifiche richieste di analisi di popolazioni cellulari di grandi dimensioni.
I collegamenti bidirezionale tra tutti i punti dei dati, le curve temporali, le gallerie cellulari e i dati delle immagini semplificano la generale valutazione dei campioni, dall'analisi di singole cellule a quelle di popolazioni di milioni di cellule. Ogni punto di dati risulta completamente tracciabile alla sua immagine originale, supportando analisi trasparenti e riproducibili. Il sistema semplifica la realizzazione di analisi quantitative affidabili in alcuni minuti.
Flusso di lavoro veloce e automatizzato per uno screening ad alto contenuto
La postazione di screening scanR combina la modularità e la flessibilità di una configurazione per microscopio con l'automatizzazione, la velocità e la produttività necessarie per lo screening a alto contenuto. Il design flessibile del sistema permette la soddisfazione dei requisiti per un imaging quantitativo e un'analisi di immagini nell'ambito della moderna biologia cellulare, biologia molecolare, biologia dei sistemi e ricerca medica.
- Acquisizione di immagini e un'analisi dei dati completamente automatizzate di campioni biologici
- Progettati per piastre a pozzetti multipli, vetrini e array personalizzati.
- Efficiente modulo di analisi per analisi funzionali biologiche
- Ideale per lo sviluppo di analisi e lo screening a alto contenuto
- Capacità di gestione di cellule vive e statiche
Rilevamento di oggetti e miglioramento di immagini assistiti da AI
Le funzionalità di analisi avanzate della nostra tecnologia TruAI semplifica lo sviluppo di analisi. L'efficiente tecnologia deep learning minimizza il photobleaching e migliora la velocità di acquisizione, la sensibilità di misura e la precisione, permettendo delle osservazioni più prolungate con un impatto ridotto sulla vitalità cellulare.
Le reti di segmentazione TruAI sono progettate per assicurare una segmentazione e una classificazione affidabili, anche i campioni complessi con artefatti, fluttuazioni di intensità o segnali di fondo. Le reti di miglioramento TruAI migliorano inoltre la qualità delle immagini generando delle immagini chiare partendo da dati soggetti a rumore o rimuovendo segnali non focalizzati.
Vengono rilevate solo le cellule divise (in basso)
Previsione di cellule mitotiche utilizzando il TruAI (verde)
Il TruAI rileva le caratteristiche dei glomeruli (in basso)
Previsione delle posizioni dei glomeruli sulla sezione di rene di topo utilizzando il TruAI (blu).
Immagine a fluorescenza di nuclei (verde), nuclei rilevati da immagini in campo chiaro (blu) mediante tecnologia TruAI.
Verde: È possibile osservare che la precisione di rilevamento è bassa a causa dell'irregolarità della marcatura GFP.
Blu: Rilevamento dei nuclei con un'alta precisione malgrado graffi e polvere sul contenitore.
Ottimizzazione di numerose analisi
L'analisi con scanR è riproducibile e affidabile, oltre a essere facilmente integrabile nel proprio flusso di lavoro. Attraverso dei risultati in tempo reale in parallelo con l'acquisizione, le analisi possono essere personalizzate e adattate a numerosi tipi di applicazioni.
Il sistema risulta eccellente per le applicazioni relative alla scoperta di farmaci, inclusa l'evidenziazione degli effetti biochimici di composti a livello cellulare e cambiamenti provocati da farmaci a livello dell'espressione genetica. La soluzione può misurare apoptosi, micronuclei o frammentazioni di DNA (comet assay). Inoltre può gestire numerosi tipi di applicazioni di screening:
- Conteggio delle cellule
- Espressione genica
- Proliferazione cellulare
- Test per la leucemia promielocitica (PML)
- Test per infezioni virali e batteriche
- Screening dei test delle cellule
- Localizzazione e colocalizzazione delle proteine
- Test su cellule vive incluse le analisi cinetiche e gating su curve delle risposte risultanti
- Test multicromatici
- Analisi degli eventi rari
- Analisi FISH automatizzata
- Analisi in fluorescenza nelle sezioni di tessuto
- Migrazione cellulare
- Infiltrazione di linfociti T
- Vitalità cellulare
- Controllo qualità
Localizzazione e trasporto
Analisi genitore-figlio
Ciclo cellulare
Morfologia
Processi dinamici
Tessuti e organismo completo
Hardware flessibile e modulare
La postazione di screening scanR combina la modularità e la flessibilità di una configurazione per microscopio con l'automatizzazione, la velocità e la produttività necessarie per lo screening a alto contenuto. Ottimale per analisi standard e sviluppo di analisi, il suo design modulare rende la postazione scanR adattabile ad applicazioni di laboratorio per la Ricerca e lo Sviluppo o ad ambienti multiutenti.
Sistema di microscopia ad altissima risoluzione IXplore™ IX85 SpinSR
- Compatibile con il nostro sistema di microscopia ad altissima risoluzione IXplore SpinSR con integrazione dell'unità scanner Yokogawa CSU-W1
- I dischi dotati di micro-lenti e la capacità di eccitazione laser permettono di produrre immagini confocali a elevata velocità con qualità costante
Sistema confocale a disco rotante IXplore™ IX85 SpinXL
- Compatibile con il nostro sistema di microscopia IXplore SpinXL con integrazione dell'unità scanner CrestOptics
- I dischi dotati di micro-lenti e la capacità di eccitazione laser permettono di produrre immagini confocali a elevata velocità con qualità costante
Sistema di incubazione
- Aggiungere qualunque sistema di incubazione compatibile con l'IX85 per un rigoroso controllo della temperatura, dell'umidità e dei livelli di CO2.
Sistema di caricamento robotizzato
- Usare un sistema di caricamento di piastre robotizzato per effettuare uno screening automatizzato ad alta produttività
Sistema TIRF* e FRAP (con software cellSens™)
- Usare la nostra serie IXplore in combinazione con il software cellSens per eseguire degli esperimenti di imaging avanzati come il TIRF e il FRAP
* Solamente il TRIF-1L è compatibile con gli stativi IX85.
Tecnologie applicate
Gating e classificazione
- Gli efficienti concetti di analisi dei dati applicati alla citometria sono adattati per realizzare le analisi di dataset di grandi immagini.
- I dati di immagini multidimensionali sono visualizzati su grafici di dispersione bidimensionali o istogrammi monodimensionali, dai quali possono essere selezionate le popolazioni di dati di interesse aggregati mediante gli strumenti grafici.
- I gate di diversi grafici possono essere combinati con operatori Booleani per creare schemi di classificazione complessi.
Un approccio a gating gerarchico permette una selezione intuitiva delle popolazioni, le quali possono essere inoltre visualizzate in gallerie.
Microscopia self-learning
La microscopia self-learning apre nuovi orizzonti nelle analisi a alto contenuto. Le applicazioni spaziano da segmentazione delle immagini precedentemente impossibili e operazioni di classificazione fino a analisi quantitative di livelli di segnale estremamente bassi, semplificazione di protocolli di colorazioni, analisi label-free e altre applicazioni.
Esempio di flusso di lavoro mediante la microscopia self-learning per generare un modello di AI per l'analisi label-free di immagini a campo chiaro complesse; I nuclei cellulari delle cellule Hela possiedono label GFP per la fase di addestramento per mostrare al sistema come analizzare le immagini a campo chiaro.
Esempio di applicazione: segmentazione affidabile di nuclei cellulari a diversi livelli di segnale, permettendo una significativa riduzione dell'esposizione luminosa per l'analisi quantitativa.
L'utente possiede il pieno controllo della concezione degli esperimenti di addestramento.
Numerose condizioni di analisi complesse possono essere gestite durante la fase di addestramento.
Il protocollo di analisi AI acquisito può essere validati in modo approfondito e semplice con l'eccezionale controllo dei dati e l'interfaccia di analisi del software.
Avviamento rapido
I modelli di rete neurale per pre-formazione inclusi permettono un avviamento rapido dell'AI. L'utilizzo dei modelli per pre-formazione consente di iniziare il rilevamento di nuclei e celle nella maggior parte delle condizioni standard. Distinzione affidabile anche di celle e nuclei confluenti.
Vengono realizzate delle misure di controllo e validazione per assicurare la precisione e l'affidabilità dei risultati di analisi AI.
Segmentazione accurata del soggetto: dati grezzi (sinistra), segmentazione di soglia standard (in mezzo), segmentazione di istanza TruAI (destra). La segmentazione di istanza separa in modo affidabile gli oggetti di difficile distinzione molto ravvicinati, come celle e nuclei in colonie o tessuti.
Dettagli di uno screenshot in seguito all'acquisizione dei dati mediante lo scanR evidenzia il rilevamento e la separazione delle etichette. Per gentile concessione del Dott. R. Pepperkok, EMBL Heidelberg, Germania.
Rilevamento e analisi degli oggetti
- Degli efficaci moduli di rilevamento degli oggetti sono ottimizzati per segmentare nuclei, cellule e altre strutture.
- È possibile selezionare diversi algoritmi di rilevamento e adattarli agli oggetti di interesse.
- In base ai risultati di segmentazione, le caratteristiche da estrarre possono essere selezionate da un elenco di oltre 100 parametri degli oggetti.
- Semplifica l'esecuzione di numerosi tipi di analisi cellulari.
Controllo qualità immediata
Immagini e oggetti sono reciprocamente collegati ai rispettivi punti dei dati correlati:
- Cliccando su un punto dei dati viene caricata l'immagine correlata sulla schermata e viene evidenziato l'oggetto in questione.
- Cliccando su un oggetto nella schermata dell'immagine vengono evidenziati i punti dei dati correlati nei grafici di dispersione e negli istogrammi.
Può essere creata una vista con la galleria di tutte le immagini di una popolazione di dati selezionati o sottoposti a gating per permettere un confronto visivo e diretto di serie di immagini più grandi con le informazioni importanti.
I risultati sono visualizzati in mappature di calore o esportati in tabelle. Risulta semplice visualizzare una panoramica di tutti i pozzetti.
Acquisizione multi-livello
Attraverso una prescansione iniziale il software di analisi scanR può identificare tutti i potenziali oggetti di interesse. In un flusso di lavoro automatizzato, i risultati di analisi sono usati per scansionare selettivamente gli oggetti di interesse in una seconda schermata mirata.
Misura dei parametri cinetici con il modulo cinetico
- Classificazione di cellule vive, nuclei e altri oggetti attraverso le proprietà variabili con il tempo.
- Valutazione delle curve di tracciamento in base ai valori (parametri statici come intensità, area, rapporto, fattore di forma, ecc.) misurati nel corso del tempo.
- Valutazione e analisi dei parametri statici nel corso del tempo come: intensità o rapporto di marcatori di fluorescenza; posizione; dimensioni; forma.
- Le curve sono condensate in singoli valori caratteristici (parametri cinetici).
- È possibile tracciare i parametri cinetici in istogrammi 1D o 2D, oltre a popolazioni di gate in base alle rispettive specifiche proprietà variabili con il tempo.
Cellule hES espressione del biosensore FUCC (CA) Per gentile concessione del Dott. Silvia Santos, Francis Crick Institute, Londra, Gran Bretagna.
Combina un imaging all'avanguardia e un'analisi ad alto contenuto
- Eseguendo il software di imaging di cellule vive cellSens nello stesso sistema come la soluzione scanR, è possibile utilizzare la stessa configurazione simultaneamente per lo screening e l'imaging all'avanguardia.
- Inoltre è possibile ottenere dettagli di immagini di qualità per le applicazioni di screening più complesse mediante algoritmi di deconvoluzione iterativa limitata 2D o 3D.
- I veloci e semplici da usare algoritmi sono progettati per ridurre i punti e gli sfondi sfuocati per rivelare i dettagli strutturali essenziali.
- Risulta utile nelle analisi approfondite che richiedono dettagli strutturali a alta risoluzione.
Opzioni modulari flessibili
La soluzione scanR non solo soddisfa i requisiti di velocità, resistenza e affidabilità di un sistema di screening a alto contenuto completamente automatizzato, ma assicura inoltre una flessibilità e un'adattabilità impareggiabili mediante un'ampia capacità di espansione delle funzionalità. Questo permette al sistema scanR di soddisfare le esigenze di una più ampia scelta di applicazioni e budget. Al proprio sistema è possibile aggiungere dei moduli con le seguenti funzionalità:
- Microscopia self-learning basata sulal tecnologia deep learning
- Misura dei parametri cinetici
- Deconvoluzione 3D ad alta velocità
- Autofocus hardware laser a infrarossi (IR)(basato su IX-ZDC)
- E altre
Deconvoluzione TruSight a alta velocità
Confronto tra grandangolare, deconvoluzione 2D e deconvoluzione 3D per il rilevamento di strutture di ridotte dimensioni di campioni senza rinunciare alla produttività.
TruFocus con autofocus hardware con laser a infrarosso (IR)
La potenziata modalità di autofocus continuo mantiene il piano di osservazione desiderato precisamente a fuoco, anche quando si aggiungono reagenti o durante variazioni della temperatura ambiente.