微小模式生物流式成像研究取得進展

2021-01-16 生物谷

 

模式生物是生命科學研究中的理想研究材料，生命科學領域的發展依賴於模式動物資源的開發與利用，以斑馬魚、線蟲、渦蟲等為代表的微小模式動物，在基於生命體活體表徵的疾病模型藥物篩選中發揮著越來越重要的作用。然而，目前在利用微小型模式動物開展科學研究過程中主要以手工分揀篩選和利用傳統顯微鏡進行局部成像為主，不僅工作量大而且數據採集效率低下，無法實現大規模實時分析，無法有效發揮微小模式動物的自身優勢，更無法適應中大規模遺傳/藥物篩選需求。因此，生命科學領域需要一套基於大顆粒成像的流式分析與分選系統，來進行高效率的微小模式生物的成像及分選。

在中國科學院儀器裝備研製項目的支持下，由中科院上海生命科學研究院潘巍峻研究員提出需求和應用方向，中科院蘇州生物醫學工程技術研究所李輝課題組開發了一套針對斑馬魚等微小模式動物高速成像及分選系統。類似於流式細胞儀對細胞進行檢測與成像，該系統實現對100微米~2mm的微小模式生物流過微流道時的高通量自動成像。系統採用片層光照明和高速的線陣CCD相機，成像速度可以達到每秒10到15胚胎，比國外類似成像設備成像速度提高10倍以上。

針對採集到的大量斑馬魚胚胎圖像，該研究進一步開發了圖像分割及識別的軟體算法。可以使用自動識別出未破膜的斑馬魚胚胎和已破膜的斑馬魚胚胎，並可根據識別的結構自動進行胚胎死亡/存活的判讀，以及胚胎形態特徵的自動分析。

該設備的開發將滿足並推動微小型模式動物在生物醫學領域中的大規模應用，加速相關領域研究進展和基於表型篩選的新型藥物研發進程。相關工作發表在Biomedical Optics Express上。 (生物谷Bioon.com）


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