fbpx

JAK ALGORYTMY ŚLEDZĄ ŻYWE KOMÓRKI CZYLI O SZTUCZNEJ INTELIGENCJI W BADANIACH MIKROSKOPOWYCH

Rozwój nowych technologii, w tym sztucznej inteligencji, coraz częściej odgrywa kluczową rolę w badaniach coraz mniejszych obiektów. Rewolucja w „nanoświecie” wiąże się jednak z potrzebą udoskonalania procesów, takich jak obrazowanie komórek macierzystych czy drukowanie 3D za pomocą materiału organicznego. W ten sposób w oparciu o lata badań R&D stworzono oprogramowanie AIVIA.

algorytmy Aivia na zdjęciu
Zdjęcie 1. Obraz płuc wykonany za pomocą mikroskopu OTLS. Renderowanie i animacja stworzona w oprogramowaniu Aivia
Źródło: Leica AIVIA

AI TO NIE TYLKO MODNE HASŁO

Sztuczna inteligencja (AI) umożliwia tworzenie innowacyjnych produktów i usług oraz ulepszanie procesów. Usprawnia ludzkie działania, identyfikuje schematy występujące w przesłanych danych oraz automatyzuje złożone lub monotonne zadania. Przykładem technologii, w której niezbędnym sojusznikiem stała się sztuczna inteligencja, jest Leica Aivia.

Aivia (Artificial Intelligence and Visualization for Image Analysis) jest innowacyjną i kompletną platformą do wizualizacji, analizy oraz interpretacji obrazów 2D i 3D. Dodatkowo posiadając możliwość obserwacji komórek w czasie. Protokoły analityczne w Aivia stosują najnowocześniejszy algorytm przetwarzania obrazu w celu automatycznego wzmocnienia, wykrywania i śledzenia obiektów tj. komórki, czy cząsteczki. W przeszłości często tego typu procedury wykonywane były ręcznie przez naukowców. Ówcześnie zastosowanie oprogramowania pozwala na ujednolicenie badań oraz zminimalizowanie błędu ludzkiego.

Wykorzystywane algorytmy sztucznej inteligencji umożliwiają oprogramowaniu AIVIA m.in. odróżnić obiekty, które nas interesują od tła (model uczelnia maszynowego) oraz rekonstruować zaszumione obrazy, czy segmentować gęstą hodowlę komórkową (algorytmy głębokiego uczenia). Pakiet Aivia Neuro natomiast posiada błyskawiczny protokół analizy neuronów, który generuje pełną rekonstrukcję obrazu neuronu już w kilka sekund.

Oprogramowanie Aivia zostało zaprojektowane do pracy z ogromnymi zestawami danych, aby zapewnić dokładne wyniki analizy. Dzięki opatentowanym algorytmom renderowania dynamicznych powierzchni można wyświetlać dane i wchodzić z nimi w interakcję w ciągu kilku sekund. Aivia wspomagana przez AI może nauczyć się identyfikować określone fenotypy komórek w oparciu o dziesiątki złożonych cech oraz sugerować nowe, niezidentyfikowane jeszcze fenotypy. Dzięki temu możemy szybko uzyskać wysokiej jakości wyniki bez konieczności określenia funkcji przetwarzania obrazu lub dostosowania parametrów – a to robi wrażenie!

algorytmy programu Aivia
Zdjęcie 2. Leica Aivia
Źródło: Sygnis New Technologies

VR NA WYCIĄGNIĘCIE RĘKI

Pakiet Aivia VR rozszerza analizę o możliwość wizualizacji obrazu w wymiarze wirtualnej rzeczywistości (VR). Dodatkowy pakiet pozwala interaktywnie eksplorować dane 3D w przestrzeni VR. Wystarczy podłączyć zestaw VR do komputera, by zacząć eksplorować dane w nowym wymiarze!

WIEDZA DLA KAŻDEGO

Dostęp do specjalistycznej wiedzy bywa często bardzo utrudniony, a informacje zamieszczone na stronach internetowych często bywają mało wiarygodne. Jednak, by cieszyć się rzetelną wiedzą na temat biodruku 3D, mikroskopii oraz sztucznej inteligencji nie trzeba wcale należeć do koła naukowego czy pracować w laboratorium.

„Wiedza ma Warstwy” to bezpłatne, cykliczne webinary, podczas których poznasz zastosowania technologii addytywnych w teorii i praktyce. Podczas comiesięcznych spotkań, swoją wiedzą ze słuchaczami, dzielą się znakomici naukowcy, inżynierzy i eksperci z wielu dziedzin.

O podstawowych funkcjach i protokołach AIVIA oraz procesach analizy obrazów na przykładzie m.in. trackingu komórkowego opowiadała Nikoletta Buczek, Application Engineer SYGNIS podczas 2. edycji webinaru Wiedza ma Warstwy:

Sygnis Bio Technologies zapewnia kompleksowe rozwiązania do analizy obrazów mikroskopowych. Jesteśmy dystrybutorem oprogramowania opartego na modułach sztucznej inteligencji Leica AIVIA.