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EVIDENT细胞培养与成像的AI工作流的应用

浏览次数:1194 发布日期:2022-10-26  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负
EVIDENT细胞培养与成像的AI工作流,文末专属福利来袭
 
胞培养与实验是生命科学研究、再生医学研究和药物开发的基础。但是培养高质量的细胞需要注意很多地方,而且需要不菲的成本。对细胞进行成像和分析并且成为专家需要相当长的一段时间。

Evident将先进的光学和软件技术与人工智能相结合,为细胞实验提供了简单有效的整体工作流。

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1、细胞培养

 

为了进行精准的实验,需要制备在标准条件下培养的细胞。CM20可安装在培养箱中观察记录细胞培养整个过程。

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容器类型:六孔板  时间间隔:3小时  监控周期:7天

容器类型: T25  时间间隔: 3小时  监控周期:20天

使用CM20进行细胞培养主要有以下三个优点:

   优点一:无需从培养箱中取出样品,无需进入CPC。无需浪费容器进行评估,并可消除污染、培养基扰动等影响细胞状态的因素。

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   优点二:由于可以利用AI技术通过测定细胞数量和密度等定量数据来判断培养条件,因此可以消除人为误差和操作者之间不同造成的细胞质量差异。
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   优点三:可尽早发现细胞死亡等异常现象,减少时间和成本。此外,还可以确定传代或开始实验的理想时间。

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细胞培养质量监控的重要性:为了保证实验的可靠性,同步进行实验是很重要的。例如,在最近的一项研究中,我们利用倍增时间和毛细血管长度来评估HUVECs在不同传代数下的血管生成活性。最终发现倍增时间在第8传代时达到最大值;从第5代到第8代,分支数增加,然后迅速减少。所以我们在后续实验中应该维持细胞在八代以内,以控制干细胞的质量。

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Osaki, T., Kageyama, T., Shimazu, Y. et al. Flatbed epi relief-contrast cellular monitoring system for stable cell culture. Sci Rep 7, 1897 (2017).
 

2、成像

 

当细胞培养到合适状态后,我们从培养箱中取出样品进行实验。利用传统显微镜进行成像,操作比较复杂,并且需要较长时间才能获取理想的图像。APX100是一个新概念的成像仪器,旨在任何人都可以轻松和快速获得高质量的图像。

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它主要具有以下这三个方面的特点:

   特点一智能样本导航功能通过简单地放置样本获得导航图,并使用人工智能识别样本的位置。使得我们使用显微镜拍摄样品的第一个困难——找到样品变得更加简单。



   特点二简洁直观的交互操作让我们轻松可以获取多维度的照片,比如多色、Z层切、时间序列、多位点。



   特点三高质量的光学系统,高灵敏度的探测器,可获得与传统显微镜相比更加高质量的图像。结合优化的Trusight模块,APX100可帮助我们获得接近共聚焦级别的图像。



 
 

3、分析

 

为了观察细胞的荧光强度、形态和动态的时间变化,对细胞的准确识别是必不可少的。然而,当细胞的形态复杂时,这是更具挑战性的。而容器的灰尘或划痕、染色或标记蛋白表达不足会增加难度。
Evident的TruAI提供了克服这些挑战的机会。TruAI使用深度学习准确有效地识别每个细胞,并为您提供必要的参数,如强度、大小和速度等。
   • TruAI能够和CM20联合使用,用于实时监测细胞的生长运动状态,获得运动轨迹,速度等定量数据。
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图一:CM20获取细胞培养原图;图二:TruAI识别细胞图;图三:轨迹追踪结果图

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图一:CM20获取局部细胞培养原图;图二:TruAI识别局部细胞图;图左三:局部轨迹追踪结果图;图四:轨迹追踪结果
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cellSens输出数据(包括轨迹区域 位移 时间 速度 长度 角度等)

   • TruAI能够从单通道图像中识别单个细胞及其核,即使是细胞密度比较大的情况下。

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   • TruAI能够在微弱信号之下识别细胞。

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在以上种种技术支持之下,Evident能够提供从细胞培养到分析的整个工作流程。


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