BigStitcher:een Google Map For Tissues

• Onderzoekers hebben een nieuw softwareprogramma gebouwd om biologische analyse eenvoudig te maken.
• Het verwerkt grote datasets automatisch en maakt interactieve visualisatie, snelle en nauwkeurige uitlijning en realtime fusie mogelijk.

Moderne lichtmicroscopische methoden — zoals monsterzuivering en expansiemicroscopie — bieden gedetailleerde inzichten in organen, maar ze genereren enorme hoeveelheden gegevens die buitengewoon moeilijk te verwerken zijn.

Deze methoden, met behulp van geavanceerde light-sheet-microscopen, stellen wetenschappers in staat om snel grote monsters te verwerken. Dergelijke procedures produceren echter buitensporige gegevens (in terabytes), waardoor het voor wetenschappers moeilijk wordt om de gegevens te doorzoeken en te ordenen.

Om orde in de chaos te scheppen, heeft een team van internationale onderzoekers een softwareprogramma gebouwd met de naam BigStitcher dat het biologische analyseproces eenvoudig maakt. Het reconstrueert de complexe gegevens op zo'n manier dat het resultaat eruitziet als een Google Map in 3D-modus.

Wat doet het?

Met BigStitcher krijgen wetenschappers een overzicht van het grotere geheel:ze kunnen inzoomen op een specifieke positie om individuele structuren met de gewenste resolutie te analyseren.

Meer specifiek maakt het softwareprogramma interactieve visualisatie, snelle en nauwkeurige uitlijning, real-time fusie, deconvolutie en ruimtelijk opgeloste kwaliteitsschatting van multitile, multiview datasets mogelijk. Het kan de grootte van specimens verdubbelen terwijl het optische effecten compenseert en de nauwkeurigheid verbetert.

Het nauwkeurig reconstrueren van dergelijke grote datasets vereist compensatie voor verschillende soorten afbeeldingen en intensiteitstransformatie die door het acquisitieproces worden geïntroduceerd. Daarom heeft het onderzoeksteam een ​​interactief stapsgewijs proces gebouwd dat alle relevante transformatie compenseert en tegelijkertijd ruimtelijk gelokaliseerde feedback geeft over de kwaliteit van de verkregen gegevens.

Referentie:Natuurmethoden | DOI:10.1038/s41592-019-0501-0 | MDC

Er is een zoomfunctie waarmee biologen kunnen inzoomen en kleine details in hoge resolutie kunnen visualiseren. Dit kan hen helpen antwoorden te vinden op verschillende vragen. Bijvoorbeeld

• Waar precies in de hersenen vindt celdeling plaats?
• Waar eindigen bepaalde neuronale projecties?
• Waar wordt RNA tot expressie gebracht?

Het programma verwerkt gegevens automatisch:het zorgt voor een efficiënt beheer van grote afbeeldingen, schaarse datasets, kwaliteitsschattingen en interactieve fusie.

Twee virtuele rechthoekige  dwarsdoorsneden door het zenuwstelsel van een fruitvlieglarve 

BigStitcher presteert beter dan bestaande software op het gebied van prestaties, functionaliteit en gebruikersinteractie. Het duurt slechts tientallen minuten om grote datasets automatisch te reconstrueren en ondersteunt gewiste monsters, conventionele 2D- en 3D-confocale en breedveldacquisities, evenals betegelde multiview light-sheet-acquisities.

Deze eigenschappen maken BigStitcher een onmisbaar hulpmiddel voor verschillende laboratoria. Het is geïmplementeerd in ImgLib en gedistribueerd binnen het Fiji-framework.

Lezen:nieuwe bioreactor gebruikt kleine stukjes hartweefsel om een ​​kloppend hart na te bootsen

Het beste is dat het programma geen intensieve rekenbronnen vereist. U kunt het op elke standaardcomputer uitvoeren en eenvoudig gegevens delen met uw teamleden.

En aangezien het een open-sourcetool is, kan iedereen het gratis downloaden. De nieuwste stabiele release is beschikbaar op GitHub.