胚胎中经过分割的细胞核和微核,左侧为绿色荧光原始图像,右侧为亚细胞结构的三维分析。
图像分析工作流

将细胞表型分析提升至全新的精度和自动化水平

癌症研究和细胞生物学高级图像分析实例

现代显微镜能够生成放大纳米级细节的图像,因此亚细胞结构的表型分析也需要跟上现代技术发展的步伐。无论您在细胞生物学和癌症研究中面临何种挑战,我们强大的软件都会提供可靠和可重复的结果,为广泛的图像分析任务创建人工智能驱动的自动化流程,为您解决研究问题助力。

  • 每个单独的细胞都以不同的颜色显示,而追踪线则显示每个细胞随时间变化的运动轨迹。

    所有细胞均使用实例分割(基于对象的分割)来进行单独分割。高质量分割结果用于以高保真度追踪每个细胞随时间的变化。

    细胞追踪

    使用基于相位衬度成像的单个细胞分割和追踪对细胞运动性进行分析

    细胞追踪是时间序列图像分析中极具挑战的任务之一,是在单细胞层面上分析细胞和研究不同环境(如癌细胞侵袭、免疫细胞迁移和胚胎发育)中细胞运动性的基础。

  • 一个由96个不同色调的黄色、橙色、红色和蓝色矩形组成的矩阵,代表细胞核计数分析的结果,显示96孔板中每孔图像中细胞核数量(红色:数量多,蓝色:数量少)。

    生成的热图,显示96孔板中每孔图像中细胞核的数量(红色:数量多,蓝色:数量少)。

    细胞核计数

    基于荧光细胞核标记(如Dapi)进行细胞核计数

    细胞核计数是生物学研究中常见的细胞表型分析任务。对计数进行自动化处理对于众多应用以及进一步的下游分析来说至关重要。该工作流基于预训练的深度学习模型,能够根据任何荧光细胞核标记(如DAPI)在一张或多张显微镜图像中自动分割、分离和计数细胞核。该应用不仅支持时间序列图像,还支持多孔测量。输出矩阵显示了每个时间点每孔图像中的细胞核数量(如适用)。相应的深度学习模型在具有不同分辨率和放大倍率的多个显微镜的数据集上进行。

  • 在每个以深蓝色显示的细胞核内,细胞核以青色突出显示,而焦点则以品红色突出显示。

    每个细胞核内经过分割的细胞核(青色突出显示)和经过分割的焦点(品红色突出显示)。

    高通量基因毒性

    通过测量两个通道中焦点的信号强度来量化DAPI染色细胞的DNA损伤程度

    DNA损伤分析对癌症研究十分关键。高通量筛选可以确保有效地测试不同条件对基因毒性的影响。

    采集数据后,首先对DAPI细胞核进行分割。对另一个细胞核信号(红色信号)进行强度测量可确定细胞周期阶段。随后可在分析流程中使用“父-子”操作,根据细胞内的DNA损伤焦点(EdU,绿色信号)对这些细胞核进行分类。这种解决方案能够根据多种参数快速灵活地对细胞核进行分层,以深入分析基因毒性的机制。

    一旦在蔡司arivis平台上设置完成,便可在三维视图中查看分析结果并可扩展到数百个样品。

  • 细胞核标记为青色、橙色和红色。细胞质标记为绿色。根据细胞核与细胞质的标记组合来识别特定的细胞群体。

    多孔板中的细胞。自动化的人工智能分析能够识别出红色和绿色标记的呈阳性的细胞。

    表型筛选

    基于细胞形态以及细胞核、细胞质或细胞膜中多个荧光标记的强度,对细胞进行表型特征分析

    表型筛选是一种与靶点无关、用于监测细胞中表型变化的药物开发方法。该应用程序可对多孔板进行高通量定量分析,提供复杂细胞模型的各种亚细胞强度和形态测量结果。在本例中,使用细胞核标记来识别所有细胞,并根据细胞核和细胞质标记组合来识别特定细胞群体。细胞质标记也用于表征该标记表达的所有单个细胞的形状和大小。

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