高內(nèi)涵——更快更高的斑馬魚(yú)成像與分析方案

斑馬魚(yú)是一種廣泛使用于科研與藥物研發(fā)的模型系統(tǒng)，由于其與人類疾病表型的相似性而廣受歡迎。許多基于成像的實(shí)驗(yàn)可用來(lái)測(cè)定斑馬魚(yú)的表型變化，但是圖像的手動(dòng)采集和分析非常繁瑣且耗時(shí)。這些過(guò)程的自動(dòng)化會(huì)大大提高通量及數(shù)據(jù)質(zhì)量。在這里，我們展示了Operetta CLS™和Opera Phenix™如何進(jìn)行高通量的斑馬魚(yú)的成像和表型分析、篩選，使您能夠?qū)Ｗ⒂跀?shù)據(jù)評(píng)估而不是數(shù)據(jù)生成。

自動(dòng)檢測(cè)高分辨率圖像-輕松鎖定斑馬魚(yú)

用普通顯微鏡對(duì)96孔板中的斑馬魚(yú)進(jìn)行定位與成像非常耗時(shí)的。Harmony® 高含量分析軟件融合了PreciScan™智能圖像采集工具，集成低倍率預(yù)掃描工作流程，圖像分析，更高的放大倍率重新掃描，可*實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以減少采集時(shí)間和無(wú)效的數(shù)據(jù)量，并顯著加快分析速度。斑馬魚(yú)的明場(chǎng)成像，通過(guò)PhenoLOGIC™ 人工智能使圖像分割變得容易（圖1和圖2）。

通過(guò)機(jī)器自學(xué)習(xí)在微孔板中自動(dòng)檢測(cè)斑馬魚(yú)

通過(guò)智能圖像識(shí)別提高檢測(cè)通量

通過(guò)自動(dòng)水浸鏡頭獲取高分辨率共聚焦圖像

使用Harmony® 成像和分析軟件簡(jiǎn)化與流程化圖像分析

圖1：自動(dòng)定位：使用Harmony中的PhenoLOGIC功能對(duì)斑馬魚(yú)自動(dòng)定位。A-5X明場(chǎng)預(yù)掃描。B-PhenoLOGIC經(jīng)過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊培訓(xùn)區(qū)分魚(yú)（綠點(diǎn)）和背景（紅點(diǎn)）C-以PhenoLOGIC為基礎(chǔ)的魚(yú)類識(shí)別，使用形狀進(jìn)一步優(yōu)化，過(guò)濾去除較小的錯(cuò)誤識(shí)別的地區(qū)。

圖2：PreciScan預(yù)掃描定位下一步高倍鏡掃描的區(qū)域

以20x（1.0 NA水浸鏡頭）掃描預(yù)掃描的定位區(qū)域。Z軸共聚焦50層的大投影。700張圖像的采集時(shí)間<2分鐘。自動(dòng)檢測(cè)和采集意味著無(wú)人值守。

表型的自動(dòng)量化

分析基因表達(dá)模式

圖3：表達(dá)CFP，GFP，YFP和mCherry標(biāo)記蛋白的斑馬魚(yú)。樣品由維也納CCRI提供。

自動(dòng)準(zhǔn)確地確定形態(tài)特征

Harmony^® 成像與分析軟件可以輕松檢測(cè)熒光強(qiáng)度，形態(tài)和紋理的變化。示例（圖4）顯示單個(gè)熒光染料可用于識(shí)別不同的身體部分。根據(jù)寬度識(shí)別頭部與脊柱。等效橢圓用于描述脊柱的形狀并估計(jì)其曲率。尾軸（圖5）以類似的方式，自動(dòng)檢測(cè)尾部曲率。

圖4：?jiǎn)我粺晒馊玖希?jì)算確定斑馬魚(yú)頭部/尾部比例

圖5：尾軸的自動(dòng)檢測(cè)。

在3D圖像中，依舊看到細(xì)節(jié)

Harmony軟件提供了3D圖像的可視化樣品的工具， Opera Phenix和Operetta CLS高內(nèi)涵分析系統(tǒng)提供從1.25x到63x的各種放大倍數(shù)，63x并配備自動(dòng)水浸鏡頭，提高靈敏度，減少深層樣本成像中的光學(xué)畸變。

圖6：斑馬魚(yú)尾部血管3D重構(gòu)

圖7：表達(dá)GFP和RFP的個(gè)體紅細(xì)胞

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