【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】顯微鏡成像技術(shù)的進(jìn)步使得能夠使用延時(shí)顯微鏡成像對(duì)活細(xì)胞動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行可視化。然而，現(xiàn)代方法在培訓(xùn)階段和時(shí)間限制方面存在一些限制，阻礙了它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室實(shí)踐中的應(yīng)用。在這項(xiàng)工作中，研究人員提出了一種新的方法，稱為自動(dòng)細(xì)胞檢測(cè)和計(jì)數(shù)(ACDC)，設(shè)計(jì)用于在延時(shí)顯微鏡下熒光標(biāo)記細(xì)胞核的活性檢測(cè)。
 

　　ACDC克服了文獻(xiàn)方法的局限性，首先對(duì)原始圖像進(jìn)行雙邊濾波，在保持邊緣銳度的同時(shí)平滑輸入細(xì)胞圖像，然后利用分水嶺變換和形態(tài)學(xué)濾波。
 

　　此外，ACDC為實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐提供了一種可行的解決方案，因?yàn)樗梢岳糜?jì)算機(jī)集群中的多核架構(gòu)來高效地處理大規(guī)模成像數(shù)據(jù)集。實(shí)際上，研究人員的ACDC的父- worker實(shí)現(xiàn)允許獲得與順序?qū)Φ软?xiàng)相比最大的加速。在兩個(gè)不同的細(xì)胞成像數(shù)據(jù)集上測(cè)試ACDC，以評(píng)估其對(duì)不同特征圖像的準(zhǔn)確性和有效性。
 

　　研究人員在不依賴大規(guī)模注釋數(shù)據(jù)集的情況下實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的細(xì)胞計(jì)數(shù)和細(xì)胞核分割，這一結(jié)果通過對(duì)兩個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)集的人工細(xì)胞計(jì)數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到和的平均骰子相似系數(shù)和和的皮爾遜系數(shù)。
 

　　相關(guān)論文以題為“ACDC: Automated Cell Detection and Counting for Time-Lapse Fluorescence Microscopy”于北京時(shí)間2020年09月06號(hào)發(fā)表在《Applied Sciences》上。
 

　　顯微成像技術(shù)的進(jìn)步，使動(dòng)態(tài)活細(xì)胞過程可視化。因此，顯微鏡圖像的收集已成為闡明活細(xì)胞的復(fù)雜機(jī)制和功能的主要數(shù)據(jù)來源。現(xiàn)代可視化技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量大且復(fù)雜，無法進(jìn)行可視化或人工分析，因此需要計(jì)算方法從大數(shù)據(jù)集中推斷生物知識(shí)。特別是，細(xì)胞圖像中感興趣的對(duì)象以圖像之間形態(tài)和強(qiáng)度的高度變化為特征，這使得諸如細(xì)胞邊界和細(xì)胞內(nèi)特征等特征難以準(zhǔn)確識(shí)別。因此，細(xì)胞分割分析在過去的十年中得到了越來越多的關(guān)注。
 

　　另外，研究人員還致力于利用最新的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來精確地細(xì)化分割結(jié)果。改進(jìn)可以通過對(duì)從檢測(cè)細(xì)胞中提取的幾何特征和紋理特征進(jìn)行分類來實(shí)現(xiàn)。這種先進(jìn)的計(jì)算分析可以讓我們從生物學(xué)角度了解復(fù)雜的細(xì)胞過程。