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Criblage à haut contenu : l’analyse personnalisée simplifiée

Criblage à haut contenu : l’analyse personnalisée simplifiée

Dans ce webinaire, Manoel et Shohei, nos experts en apprentissage profond et en criblage à haut contenu, présenteront le concepteur d’essai du système scanR. Le système scanR, plateforme dédiée au criblage à haut contenu d’Olympus, adopte une approche unique de navigation dans les données optiques de l’échantillon et d’analyse inspirée de la cytométrie de flux.

Présentateurs :

Shohei Imamura, chef de projet stratégique, médecine régénérative et solutions de découverte de médicaments
Manoel Veiga, spécialiste en imagerie médicale, recherche en sciences de la vie

Foire aux questions

Foire aux questions du webinaire | Criblage à haut contenu : l’analyse personnalisée simplifiée

Certaines cellules présentent deux couleurs différentes (par exemple, vert et bleu), ce qui suggère qu’elles se trouvent dans deux stades différents du cycle cellulaire. Est-ce une indication que le modèle ne fonctionne pas correctement ?

Le système peut distinguer plusieurs couleurs/canaux. Ainsi, lorsque deux couleurs différentes sont présentes, le logiciel distingue l’arrière-plan du premier plan (le premier plan étant la couche cellulaire). Cependant, comme certains stades du cycle cellulaire peuvent être identifiés par certaines caractéristiques morphologiques, nous suggérons fortement d’utiliser une étiquette de stade cellulaire pour marquer les différents stades cellulaires. Il s’agit d’une étape à part entière pour s’assurer que l’entraînement (l’apprentissage profond) est effectué avec chacun des stades du cycle cellulaire que vous souhaitez différencier. Néanmoins, comme les cellules sont évaluées par pixel et non « par cellule », le système sera dans certains cas capable de discerner automatiquement un stade du cycle cellulaire, même sans entraînement avec ce stade.

Comment le système se comporte-t-il lors de l’analyse de cultures de sphéroïdes ou d’autres cultures ?

Le système scanR a été conçu pour fonctionner efficacement avec des cultures de sphéroïdes et d’autres types de culture. Nous avons observé que certains détails de la procédure fonctionnent correctement avec cette application. Tout d’abord, nous vous recommandons d’appliquer la déconvolution 3D aux images recueillies, puis d’effectuer une annotation manuelle. Un exemple de procédure pourrait consister à utiliser de 10 à 20 images et à segmenter manuellement 10 cellules.

Est-il possible de produire une image des bordures des puits dans des plaques à 384 puits ?

Oui, mais avec quelques contraintes. La capacité à produire des images des bordures des puits dépend de la combinaison du type de plaque à puits et de l’objectif utilisé. Les plaques à puits se présentent sous différentes formes : les plaques à jupe, les plaques à demi-jupe et les plaques sans jupe. Par conséquent, un facteur important pour l’imagerie des bords de puits est la différence de hauteur entre le fond de la plaque et le bas de la jupe. Il y a donc des plaques dans lesquelles la distance verticale entre le fond de la plaque et le bas de la jupe empêche l’imagerie avec des objectifs à fort grossissement, car l’objectif risque d’entrer en collision avec la plaque. Dans un tel cas, nous suggérons fortement d’utiliser un objectif à longue distance de travail. Olympus offre une large gamme d’objectifs à longue distance de travail.

Comment la mise au point s’effectue-t-elle dans le système scanR ?

Le système scanR utilise une combinaison de mise au point automatique matérielle et logicielle. La mise au point matérielle détecte la surface inférieure de la cellule, et la mise au point logicielle localise la portion de l’échantillon. Ce processus est particulièrement fiable ; vous n’avez pas besoin de rester à côté du système une fois que vous avez lancé l’expérience.

Peut-on utiliser le système à disque rotatif à super-résolution pour faire du criblage à haut contenu ?

Oui, vous pouvez utiliser le logiciel scanR pour contrôler le système de microscope IXplore SpinSR d’Olympus. Avec ce système, il est possible d’atteindre une résolution de 120 nm, puis d’importer les images acquises dans le logiciel cellSens en vue d’un traitement plus poussé pour obtenir des résultats encore meilleurs.

Quelle est la performance de la segmentation et de l’apprentissage profond sur les tranches de tissu ?

D’après notre expérience, la segmentation fonctionne convenablement sur les tranches de tissu, en particulier lorsqu’on utilise le système à disque rotatif. Cependant, il est possible d’acquérir de bonnes images sans le système à disque rotatif en appliquant simplement la déconvolution en 3D. Si les tissus sont particulièrement difficiles à analyser, l’apprentissage profond avec annotation manuelle s’avère efficace. L’annotation manuelle fournit à l’algorithme d’apprentissage profond un ensemble d’entraînement robuste à partir duquel il peut apprendre et mieux prédire les segments sur la base de l’identification de l’utilisateur.


Produits associés

Station de criblage à haut contenu pour les sciences de la vie

scanR

Réalisez une acquisition d’images et une analyse de données entièrement automatisées d’échantillons biologiques avec la station de criblage à haut contenu scanR. Concevez des tests individualisés pour le cycle cellulaire, la localisation de protéines, le transport intracellulaire et plus encore. Le matériel modulaire est compatible avec une toute une gamme de systèmes supplémentaires, y compris des systèmes confocaux à disque rotatif, de robots de chargement, d’incubation, TIRF et FRAP.

  • Acquisition et analyse rapides et précises des images
  • Approche basée sur la cytométrie des images permettant une visualisation facile et détaillée des résultats
  • Développez vos capacités avec des modules tels que l’intelligence artificielle auto-apprenante, la mesure des paramètres cinétiques, la déconvolution 3D à grande vitesse, et plus encore

Criblage à haut contenu : l’analyse personnalisée simplifiée

Dans ce webinaire, Manoel et Shohei, nos experts en apprentissage profond et en criblage à haut contenu, présenteront le concepteur d’essai du système scanR. Le système scanR, plateforme dédiée au criblage à haut contenu d’Olympus, adopte une approche unique de navigation dans les données optiques de l’échantillon et d’analyse inspirée de la cytométrie de flux.

Foire aux questions

Foire aux questions du webinaire | Criblage à haut contenu : l’analyse personnalisée simplifiée

Certaines cellules présentent deux couleurs différentes (par exemple, vert et bleu), ce qui suggère qu’elles se trouvent dans deux stades différents du cycle cellulaire. Est-ce une indication que le modèle ne fonctionne pas correctement ?

Le système peut distinguer plusieurs couleurs/canaux. Ainsi, lorsque deux couleurs différentes sont présentes, le logiciel distingue l’arrière-plan du premier plan (le premier plan étant la couche cellulaire). Cependant, comme certains stades du cycle cellulaire peuvent être identifiés par certaines caractéristiques morphologiques, nous suggérons fortement d’utiliser une étiquette de stade cellulaire pour marquer les différents stades cellulaires. Il s’agit d’une étape à part entière pour s’assurer que l’entraînement (l’apprentissage profond) est effectué avec chacun des stades du cycle cellulaire que vous souhaitez différencier. Néanmoins, comme les cellules sont évaluées par pixel et non « par cellule », le système sera dans certains cas capable de discerner automatiquement un stade du cycle cellulaire, même sans entraînement avec ce stade.

Comment le système se comporte-t-il lors de l’analyse de cultures de sphéroïdes ou d’autres cultures ?

Le système scanR a été conçu pour fonctionner efficacement avec des cultures de sphéroïdes et d’autres types de culture. Nous avons observé que certains détails de la procédure fonctionnent correctement avec cette application. Tout d’abord, nous vous recommandons d’appliquer la déconvolution 3D aux images recueillies, puis d’effectuer une annotation manuelle. Un exemple de procédure pourrait consister à utiliser de 10 à 20 images et à segmenter manuellement 10 cellules.

Est-il possible de produire une image des bordures des puits dans des plaques à 384 puits ?

Oui, mais avec quelques contraintes. La capacité à produire des images des bordures des puits dépend de la combinaison du type de plaque à puits et de l’objectif utilisé. Les plaques à puits se présentent sous différentes formes : les plaques à jupe, les plaques à demi-jupe et les plaques sans jupe. Par conséquent, un facteur important pour l’imagerie des bords de puits est la différence de hauteur entre le fond de la plaque et le bas de la jupe. Il y a donc des plaques dans lesquelles la distance verticale entre le fond de la plaque et le bas de la jupe empêche l’imagerie avec des objectifs à fort grossissement, car l’objectif risque d’entrer en collision avec la plaque. Dans un tel cas, nous suggérons fortement d’utiliser un objectif à longue distance de travail. Olympus offre une large gamme d’objectifs à longue distance de travail.

Comment la mise au point s’effectue-t-elle dans le système scanR ?

Le système scanR utilise une combinaison de mise au point automatique matérielle et logicielle. La mise au point matérielle détecte la surface inférieure du fond du puits de la plaque, et la mise au point logicielle localise l’échantillon. Ce processus est particulièrement fiable ; vous n’avez pas besoin de rester à côté du système une fois que vous avez lancé l’expérience.

Peut-on utiliser le système à disque rotatif à super-résolution pour faire du criblage à haut contenu ?

Oui, vous pouvez utiliser le logiciel scanR pour contrôler le système de microscope IXplore SpinSR d’Olympus. Avec ce système, il est possible d’atteindre une résolution de 120 nm, puis d’importer les images acquises dans le logiciel cellSens en vue d’un traitement plus poussé pour obtenir des résultats encore meilleurs.

Quelle est la performance de la segmentation et de l’apprentissage profond sur les tranches de tissu ?

D’après notre expérience, la segmentation fonctionne convenablement sur les tranches de tissu, en particulier lorsqu’on utilise le système à disque rotatif. Cependant, il est possible d’acquérir de bonnes images sans le système à disque rotatif en appliquant simplement la déconvolution en 3D. Si les tissus sont particulièrement difficiles à analyser, l’apprentissage profond avec annotation manuelle s’avère efficace. L’annotation manuelle fournit à l’algorithme d’apprentissage profond un ensemble d’entraînement robuste à partir duquel il peut apprendre et mieux prédire les segments sur la base de l’identification de l’utilisateur.


Produits associés

Station de criblage à haut contenu pour les sciences de la vie

scanR

Réalisez une acquisition d’images et une analyse de données entièrement automatisées d’échantillons biologiques avec la station de criblage à haut contenu scanR. Concevez des tests individualisés pour le cycle cellulaire, la localisation de protéines, le transport intracellulaire et plus encore. Le matériel modulaire est compatible avec une toute une gamme de systèmes supplémentaires, y compris des systèmes confocaux à disque rotatif, de robots de chargement, d’incubation, TIRF et FRAP.

  • Acquisition et analyse rapides et précises des images
  • Approche basée sur la cytométrie des images permettant une visualisation facile et détaillée des résultats
  • Développez vos capacités avec des modules tels que l’intelligence artificielle auto-apprenante, la mesure des paramètres cinétiques, la déconvolution 3D à grande vitesse, et plus encore
Experts
Manoel Veiga
Spécialiste en applications, recherche en sciences de la vie
Olympus Soft Imaging Solutions

Bonjour ! Je m’appelle Manoel Veiga et je fais partie de l’équipe qui a mis en œuvre la technologie d’apprentissage profond dans le logiciel d’Olympus. J’ai rejoint Olympus en 2017. J’ai développé une expertise dans le criblage à haut contenu, l’analyse d’images et la technologie d’apprentissage profond. Je suis également expert en microscopie de fluorescence résolue dans le temps (FLIM).

Je me suis intéressé pour la première fois à l’analyse de données pendant mon doctorat en chimie physique, un intérêt qui n’a jamais cessé de croître après la découverte de la puissance des réseaux neuronaux convolutifs et des incroyables tâches d’analyse d’images qu’ils peuvent accomplir.

Shohei Imamura
Chef de projet stratégique, médecine régénérative et solutions de découverte de médicaments

Je m’appelle Shohei Imamura. Je suis chef de projets stratégiques chez Olympus. J’ai quatre années d’expérience dans la vente de microscopes scientifiques et sept dans le développement de nouveaux produits, notamment des logiciels, et la gestion et l’exécution de projets stratégiques. Je suis titulaire d’une maîtrise de commerce de l’université Meiji au Japon.

Criblage à haut contenu : l’analyse personnalisée simplifiéenov. 10 2024
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