Software

ZEN Mikroskopie-Software

Die Komplettlösung – von der Probe zum Ergebnis

ZEN ist die einheitliche Benutzeroberfläche für alle Bildgebungssysteme von ZEISS. Lassen Sie sich von der ZEN Software bei einfachen Mikroskopiearbeiten direkt zum Ziel führen. Für komplexe Forschungsexperimente können Sie mit ZEN flexibel multidimensionale Workflows ganz nach Ihren Bedürfnissen erstellen. Ganz gleich, welche Aufgabe Sie mit Ihrem Mikroskop bewältigen wollen, die intuitiven Tools und Module von ZEN unterstützen Sie bei jedem Schritt:

Bildaufnahme mit intelligenter Automatisierung
Bildverarbeitung mit wissenschaftlich fundierten Algorithmen
Visualisierung großer Datenmengen mit GPU-basierter 3D-Engine
Bildanalyse mit Machine-Learning-Tools
Korrelation von Licht- und Elektronenmikroskopen

Intelligente Bildaufnahme

Auch hochkomplexe Experimente erfolgreich abschließen

Bedienen Sie alle Ihre Geräte mit einer einzigen, benutzerfreundlichen Software. Die Steuerzentrale „Smart Setup“ findet automatisch die richtigen Einstellungen für Sie – ganz gleich, welcher Mikroskoptyp verwendet wird. Ihre Experimente sollen reproduzierbar sein? Verwenden Sie einfach ein Rohbild von früheren Aufnahmen: Mit einem einzigen Klick werden die entsprechenden Einstellungen haargenau repliziert. Darüber hinaus bietet ZEN viele weitere intelligente Automatisierungsfunktionen: Einige unterstützen beim Auffinden seltener Ereignisse, andere unterstützen Sie bei der Kalibrierung der Hardware.

Quantitative Verarbeitung

Verlässliche, reproduzierbare Ergebnisse erzielen

Mehr als 180 Bildverarbeitungsprogramme erleichtern Ihnen die Umwandlung und Verwaltung Ihrer Daten. Ob Kymografie oder Dekonvolution – mit ZEN suchen und finden Sie Verarbeitungsmethoden ganz einfach über die Stichwortsuche. ZEN liest die Metadaten der importierten Bilder aus, zeigt Ihnen ausschließlich die dafür sinnvollen Verarbeitungsschritte an und optimiert die voreingestellten Parameter automatisch. Mit Tools zum Import von Drittanbieterdateien lassen sich zudem Bilddaten aus anderen Plattformen übernehmen. Darüber hinaus können Sie mit einem separaten Funktionsbereich mühelos mehrere Bilder im Stapel verarbeiten und so unverfälschte quantitative Ergebnisse erzeugen.

Leistungsstarke Visualisierung

Souverän mit großen Datensätzen arbeiten

Generieren Sie im Handumdrehen eine große 2D-Kachelaufnahme mit starker Vergrößerung und mehreren Kanälen, die Sie durch einfaches Scrollen mit der Maus stufenlos vergrößern und verkleinern können – wie bei einer Karten-App auf Ihrem Smartphone. Sie haben bei der Arbeit mit einem aufgeklärten Mäusehirn 200 GB Daten erhalten? Laden Sie diese einfach in die ZEN Software und lassen Sie sich von der Schnelligkeit und der Detailtreue der verschiedenen 3D-Rendering-Methoden begeistern. Mit der arivis ImageCore Technologie und der effizienten Nutzung der Systemressourcen lassen sich die großen 3D-Bilder sogar auf gewöhnlichen Notebooks anzeigen.

Souveräne Analysen

Effizient Einblick in Forschungsdaten erhalten

Bildanalysen mit Tools zur Segmentierung und Ausrichtung sind unverzichtbar, um aussagekräftige Informationen aus Mikroskopiedaten zu gewinnen. Dabei unterstützt ZEN mit den modularen und anwendungsfreundlichen Bio Apps. Jede Bio App ist für eine bestimmte Anwendung wie Zellzählung oder Konfluenzmessungen ausgelegt und bietet individuelle Segmentierungseinstellungen sowie eine optimierte Datenanzeige. Das ZEN Image Analysis Modul mit Wizard-Assistent führt Sie Schritt für Schritt durch die Erstellung Ihrer individuellen Messungen.

Einzigartige korrelative Mikroskopie

Perspektiven über verschiedene Skalierungen und Modalitäten hinweg kombinieren

ZEN überlagert, navigiert und organisiert multimodale Daten. Verbringen Sie Tage damit, mühsam Synapsen zwischen zwei bestimmten Neuronen zu lokalisieren, um die ultrastrukturellen Informationen zu ermitteln? Sie könnten wesentlich effizienter arbeiten, wenn Sie das große Sehfeld eines Weitfeld-Fluoreszenzmikroskops und das hohe Auflösungsvermögen eines Feldemissionsmikroskops miteinander kombinieren. Mit ZEN können Sie schnell den gesamten fluoreszenzgefärbten Schnitt überblicken und Interessensbereiche für die elektronenmikroskopische Bildaufnahme identifizieren und erneut anfahren.

Sichere Speicherung

Auch komplexe Daten ganz unkompliziert verwalten

ZEN speichert jedes Ihrer kostbaren Experimente mit allen dazugehörigen Metadaten.

Das CZI-Format ist mit Bio-Formats kompatibel und kann direkt von ImageJ und vielen weiteren Drittanbieter-Softwareprodukten gelesen werden. Für den einfachen plattformübergreifenden Austausch von Bilddaten lassen sich die Dateien außerdem in OME-TIFF (Open Microscopy Environment) konvertieren.

ZEN speichert und organisiert Ihre Rohdaten und verwaltet die Zugriffsrechte der Benutzer auf einer zentralen, serverbasierten Plattform, um die Verwaltung großer Datenmengen zu erleichtern. Mit ZEN Data Explorer ist der standortunabhängige Zugriff per Browser möglich.

Mehr zum CZI-Format

Die ZEN Toolkit-Struktur

Übersicht über die wichtigsten ZEN Toolkits

Grenzenlose Möglichkeiten einfacher nutzen

Die ZEN Software ist die umfassende Komplettlösung für alle Mikroskopbenutzer. Die Software wird fortlaufend weiterentwickelt und mit zusätzlichen Funktionen für neue Anwendungen in den Biowissenschaften ausgestattet, darunter automatisierte intelligente Bildaufnahme, intuitive Bildanalyse und cloudbasierte Datenverwaltung. Doch diese große Bandbreite an Funktionen macht das ZEN Ökosystem zunehmend komplexer. Die Toolkit-Struktur von ZEN stellt Ihnen daher vereinfachte Optionen bereit, mit denen sich die vielen Funktionen besser nutzen lassen. Stimmen Sie mit Toolkits für die Bildaufnahme, die Analyse und besondere Funktionen Ihre ZEN Umgebung speziell auf Ihre Experimente ab.

Base
Grundlegende Bildaufnahmefunktionen für Mehrkanalfluoreszenz und zeitaufgelöste Versuche mit manuellen, kodierten und motorisierten Mikroskopen.

Motorized Focus
Bildaufnahmefunktionen für Mehrkanalfluoreszenz, zeitaufgelöste Versuche und Z-Stapel einschließlich der Tools Software Autofocus, Extended Depth of Focus und Direct Processing.

Motorized
Bildaufnahmefunktionen für Mehrkanalfluoreszenz, zeitaufgelöste Versuche, Z-Stapel, Kachelaufnahmen und Versuche mit mehreren Positionen, einschließlich der Tools Software Autofocus, Extended Depth of Focus und Direct Processing.

Advanced
Bildaufnahmefunktionen für Mehrkanalfluoreszenz, zeitaufgelöste Versuche, Z-Stapel, Kachelaufnahmen, Versuche mit mehreren Positionen und konfokale HDR-Versuche, einschließlich der Tools Software Autofocus, Extended Depth of Focus, Direct Processing und der Funktion zur Kolokalisationsanalyse.

Smart
Konfiguration uneinheitlicher Aufnahmeversuche über eine einfache Benutzeroberfläche und adaptive sowie automatisierte Aufnahmenerstellung mit Bildanalyse- oder Python-Skripttools.
2D
Erweiterte Bildverarbeitungsfunktionen und automatisierte 2D-Bildanalysen mit Unterstützung durch einen intuitiven Software-Assistenten.

3D
Erweiterte Bildverarbeitungsfunktionen, Visualisierung von 3D-/4D-Bildstapeln mit modernen Rendering-Werkzeugen und 3D-Bildanalysen mit Unterstützung durch einen intuitiven Software-Assistenten.

AI
Segmentierung, Klassifizierung und Rauschunterdrückung für Bilder mithilfe von Deep-Learning-Algorithmen, die über eine spezielle Benutzeroberfläche für das Training von KI-Modellen zugänglich sind.

Connect
Aufnahme und Korrelation von Bildern verschiedener Systeme wie Licht- und Elektronenmikroskopen, mit probenzentriertem Arbeitsbereich und dediziertem Dateiverwaltungssystem.

Developer
Anpassung und Automatisierung von Bildaufnahme, -verarbeitung und -analyse mit einem speziellen Python-Skripteditor für Erfassung, Debugging und Codevervollständigung.

Molecular Quantification
Aufnahme und Analyse von Moleküldynamiken mit FRAP, FRET und Ratio Imaging in einem eigenen Analysebereich unter Einsatz bewährter Algorithmen.

Deconvolution
Intuitive Optimierung der Auflösung von 2D- und 3D-Daten bis auf 120 nm durch Verwendung von 15 veröffentlichten Dekonvolutionsalgorithmen mittels einer effizienten Mehrfach-CPU/Mehrfach-GPU-Verarbeitung.

Bio Apps
Direkt einsatzbereite Zellzählung, Konfluenzmessung, Spoterkennung und Gen-/Proteinexpression mit KI-basierter Segmentierung und anwenderorientierter Ergebnispräsentation.

Mehr Leistung durch Instanzsegmentierung

Nach der Optimierung der Deep-Learning-Trainingsleistung in der Vorgängerversion ermöglicht diese Version nun einen schnelleren Modelleinsatz. Ihre Vorteile:

Schnellere Ergebnisse bei der Instanzsegmentierung
Schnellere Rückschlüsse auch im Bildanalyseassistenten, in Bio Apps und in Guided Acquisition Workflows

Bis zu 90 % schneller bei großen 2D-Bildern, 3D-Daten und Zeitreihen	Bis zu 3-mal schnellere Segmentierung von Datensätzen bei kleinen Objekten	Bis zu 3-mal schnellere Filterung von Rohvorhersagen	2-mal bis 30-mal schnellere Übertragung von Modellen nach ZEN

Als Benutzer des Bio Apps-Toolkits können Sie jetzt die Translokation von Molekülen in den Kern analysieren

Neu in Bio Apps: Translokation

Als Benutzer des Bio Apps-Toolkits können Sie jetzt die Translokation von Molekülen in den Kern analysieren. Die neue Methode bietet folgende Vorteile:

Einfache Setups in einem Schritt
Eine gesonderte Ergebnisansicht mit Heatmaps für Multiwellplatten
Optionale Integration einer erweiterten Deep-Learning-Segmentierung

Parallele Bildverarbeitung mit Lattice SIM

Die Bildverarbeitung mit Lattice SIM wurde als Feature von Direct Processing implementiert. Bei der Nutzung von SIM² Bildverarbeitungsworkflows profitieren Sie von:

Schnelleren Ergebnissen
Höheren Rechenressourcen durch parallele Verarbeitung auf einer speziellen Workstation
Intelligenter Datenkomprimierung für schnellere Dateiübertragung

KI-gestützte Live-Rauschunterdrückung

Bei Weitfeldmodalitäten können Benutzer des AI Toolkits jetzt den Deep-Learning-Algorithmus Noise2Void im kontinuierlichen Aufnahmemodus einsetzen. Dies ermöglicht:

Effiziente Live-Rauschunterdrückung dank erstklassigem Algorithmus
Probeuntersuchung mit Qualitätsbildern bei schwacher Ausleuchtung
Weniger Phototoxizität und Photobleaching

Instanzsegmentierung

Umfangreiche Aktualisierungen der Instanzsegmentierung sorgen für eine höhere Qualität der Segmentierungsergebnisse und kürzere Versuchszeiten:

Erheblich geringerer Zeitaufwand für das Trainieren von Modellen
Modelle für die Mehrkanal-Instanzsegmentierung in ZEN Image Analysis

Zufällige Objektfärbung zur Visualisierung dichter Objekte
Remote-Download von Modellen für Systeme mit begrenztem Internetzugang
Verlustfreie Komprimierung

Die schnelle, verlustfreie Komprimierung mit ZSTD ist der neue Standard für die Bildaufnahme mit ZEN:

Schnelle Datenübertragung und geringere Kosten für die Datenspeicherung dank 2- bis 20-facher Komprimierung der Daten
Mühelose, stapelweise Komprimierung bestehender Datenarchive mit der kostenlosen, eigenständigen Software-Lösung CZI Shrink

CZI Shrink
Direct Processing

Folgende Verbesserungen sind ab dieser Version in Direct Processing verfügbar:

Auslagerung von AI Denoising und Linear Unmixing (für spektrales Imaging mit LSM) auf eine andere Workstation zur Verringerung der Rechenlast auf Ihrem Erfassungssystem
Kompatibilität von Direct Processing mit der Mischmodusaufnahme-Funktion von LSM Systemen und Celldiscoverer 7
Connect Toolkit

Neue Funktionen als nützliche Ergänzungen des ZEN Connect Toolkits für die korrelative Bildgebung:

Integration von Dynamics Profiler in die Connect Navigationsumgebung

Erstellung publikationsfähiger Screenshots aus 3D-Daten mehrerer Volumen

Dynamics Profiler
Automatische ZEN Profilauswahl

ZEN noch einfacher Aufstarten
Das Aufstarten von ZEN mit dem passenden Profil wurde weiter vereinfacht. Bisher konfigurierte sich ZEN auf der Grundlage verfügbarer (teilweise komplexer) Lizenzen. Jetzt greift es direkt auf verfügbare MTB ZEN Profile zu, aus denen Sie wählen können.

Verarbeitung großer Datenmengen

Größere Datenmengen. Schnellere Verarbeitung.
Datensätze werden immer größer. Somit ist die Verwaltung großer Datenmengen ein zentrales Thema für Mikroskopbenutzer. Mit dieser Version kann die verlustfreie Komprimierung mit ZSTD standardmäßig für die Bildaufnahme eingestellt werden. Das beschleunigt die Datenübertragung und erleichtert die Datenspeicherung. Darüber hinaus wurden die Algorithmen für die Erzeugung von Maximumintensitätsprojektionen, Kachelbild-Stitchings und Bildpyramiden erheblich beschleunigt.

Stitching mit Direct Processing

Schnellere und weiter automatisierbare Vorverarbeitung von Bildern
Das Toolset von Direct Processing, dem überaus beliebten Tool zur Vereinfachung des Workflows, wurde ebenfalls erweitert. Ab der ZEN Version 3.8 haben Sie die Möglichkeit, Stitching direkt in Ihre automatisierten Aufnahme-Workflows zu integrieren. Gleichzeitig konnte dank optimierter Algorithmen und der parallelen Verarbeitung die Leistung der Funktion weiter gesteigert werden.

Schnitt eines Convallaria-Stamms, abgebildet mit ZEISS Axio Imager und segmentiert mit Instanzsegmentierung.

Instanzsegmentierung

Die Revolution der Bildsegmentierung geht weiter ...
Instanzsegmentierung steht jetzt auch für die Annotation und das Trainieren von Modellen in der arivis AI Cloud zur Verfügung. In der ZEN Umgebung haben Sie über den Bildanalyseassistenten und das Bio Apps Toolkit Zugriff auf diese neue KI-Funktion. Die Instanzsegmentierung ist in der Lage, sogar unmittelbar nebeneinander liegende Objekte präzise voneinander zu trennen, ohne dafür auf fehleranfällige und leistungsbeschränkte Wasserscheidenalgorithmen zurückgreifen zu müssen.
Floating-Lizenzen

Höhere Benutzerflexibilität und bessere Nutzung der Workstation-Ressourcen
Die neuen Floating-Lizenzen für ZEN erweitern mit den zugehörigen Toolkit-Paketen die Nutzungsmodelle in Ihrer Einrichtung. Früher waren ZEN Benutzer an eine ganz bestimmte Workstation gebunden. Heute gibt es diese Einschränkung nicht mehr: So können Sie die Ressourcen in Ihrer Infrastruktur viel flexibler nutzen.

Zstandard Kennzahlen im Vergleich zu anderen Lösungen für die Datenkomprimierung.
Quelle: https://engineering.fb.com/2018/12/19/core-data/zstandard/

Bildkomprimierung mit Zstandard

Das volle Potenzial Ihres Imaging-Systems ausschöpfen
Die Bildaufnahmeraten moderner Imaging-Systeme sind teils erheblich höher als die Geschwindigkeit bei der Datenspeicherung. Experimente mit großen Datenmengen werden dadurch ausgebremst. ZEN bietet nunmehr die verlustfreie, schnelle Zstandard-Komprimierung. Das bis zu 20-fache Komprimierungsverhältnis beschleunigt die Datenspeicherung und optimiert die Dateneffizienz. Zstandard ist sowohl in das Direct Processing Modul als auch in ZEISS Lattice Lightsheet 7 Systeme integriert und optional für alle Daten im CZI-Format erhältlich.

Klassenauswahl für detaillierte Scans: grünpositive Zellen neben dunklen Bereichen

Klassenauswahl für detaillierte Scans: grünpositive Zellen neben dunklen Bereichen

Klassenauswahl für detaillierte Scans: grünpositive Zellen neben dunklen Bereichen

Smart Acquisition Paket

Optimierung für Guided Acquisition Workflows
Das Guided Acquisition Modul wurde um neue Funktionen erweitert, mit denen jetzt noch komplexere Smart-Imaging-Workflows möglich sind. Das Modul bietet über den Bildanalyseassistenten eine voll ausgebaute Klassenauswahl und ermöglicht die präzise Anpassung der Detailtiefe für die Aufnahmen.

KI-Kompatibilität

Offene Modellarchitektur für den leichten Austausch
Deep-Learning-Tools haben mittlerweile einen festen Platz in Bildanalysesoftwares – das ZEISS Software-Portfolio ist da keine Ausnahme. Für den leichten Austausch und die Weiterverwendung von Modellen sind ZEN und Vision4D mit APEER Deep Learning und Drittmodellen kompatibel. So können Sie Ihre bevorzugten Modelle in etablierten Workflows kostenlos anwenden.