CellAnalyzer 是一類專注于細(xì)胞圖像分析的軟件工具,可對智能熒光顯微采集的圖像進(jìn)行實(shí)時處理,在活細(xì)胞動態(tài)觀察等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。以下是詳細(xì)介紹:
核心功能:
圖像預(yù)處理:可通過高斯濾波、中值濾波等算法對顯微圖像快速降噪,同時利用自適應(yīng)閾值分割增強(qiáng)細(xì)胞與背景的對比度。還能實(shí)時分離與合并多通道熒光圖像,避免通道串?dāng)_。
細(xì)胞實(shí)時分割與識別:基于深度學(xué)習(xí)或傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)算法,能在毫秒級至秒級內(nèi)實(shí)時識別單個細(xì)胞的輪廓,即使細(xì)胞密集或動態(tài)運(yùn)動也能快速完成分割。并且支持動態(tài)調(diào)整分割參數(shù),適應(yīng)不同類型細(xì)胞的特征。
動態(tài)特征實(shí)時提取:對連續(xù)采集的圖像序列,可實(shí)時計算細(xì)胞的形態(tài)特征(如細(xì)胞面積、周長、長寬比等)、運(yùn)動特征(如位移距離、運(yùn)動速度、方向角等)和熒光特征(如平均熒光強(qiáng)度、熒光分布變化等),并以圖表形式實(shí)時展示。
實(shí)時反饋與決策支持:部分高級版本可與顯微鏡硬件聯(lián)動,根據(jù)實(shí)時分析結(jié)果自動調(diào)整成像參數(shù),如當(dāng)細(xì)胞運(yùn)動超出視野時觸發(fā)載物臺自動追蹤,當(dāng)熒光信號減弱時自動增加曝光時間。
實(shí)時處理流程:
圖像采集聯(lián)動:CellAnalyzer 與熒光顯微鏡通過接口連接,實(shí)時接收顯微圖像數(shù)據(jù)流。
實(shí)時預(yù)處理:對每幀圖像快速降噪、增強(qiáng)對比度,并分離熒光通道。
動態(tài)分割:算法實(shí)時識別每個細(xì)胞的輪廓,區(qū)分胞體與突起等,并排除雜質(zhì)或死細(xì)胞干擾。
特征計算:每隔一定時間,實(shí)時計算并更新每個細(xì)胞的各項(xiàng)參數(shù),生成動態(tài)數(shù)據(jù)表和軌跡圖。
異常警報:若檢測到關(guān)鍵參數(shù)突變,可實(shí)時發(fā)出提示,輔助研究者聚焦關(guān)鍵事件。
優(yōu)勢:
效率提升:無需等待全部圖像采集完成后再離線分析,縮短從觀察到結(jié)論的時間,適合高通量篩選或長時程動態(tài)實(shí)驗(yàn)。
動態(tài)追蹤精準(zhǔn)性:對快速變化的細(xì)胞事件,如免疫突觸形成、細(xì)胞分裂等,實(shí)時處理可避免因延遲導(dǎo)致的關(guān)鍵細(xì)節(jié)丟失。
自動化減少誤差:替代人工手動分析,降低主觀偏差,確保結(jié)果一致性。
應(yīng)用場景:
免疫細(xì)胞動態(tài)研究:如實(shí)時追蹤 DC 細(xì)胞與 T 細(xì)胞相互作用時的形態(tài)變化及免疫突觸形成過程。
藥物篩選:實(shí)時分析藥物處理后細(xì)胞的即時反應(yīng),如凋亡早期的形態(tài)改變,快速評估藥效。
細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)控:實(shí)時監(jiān)測細(xì)胞生長狀態(tài),自動預(yù)警污染或異常死亡。