Trainierbare Bildanalyse-Software für optische Überwachung von Zellkulturen

Vier Fraunhofer-Institute entwickeln gemeinsam eine Zellkultivierungsplattform, in der die Schritte von der Aussaat bis zur Zellernte automatisiert ablaufen. Die Prozessschritte werden durch optische Kontrolle mittels automatischer Bildanalyse gesteuert. Fraunhofer FIT entwickelt dafür trainierbare, flexible Bildanalyse-Verfahren. Erfahren Sie mehr vom 9. – 12. Mai auf der MipTec 2005 in Basel, Schweiz.

Die Zellkultivierung stellt hohe Anforderungen an die Bildanalyse, da Zelltypen sehr unterschiedlich aussehen können und auch Zellen eines Typs je nach Alter stark variieren. Die Algorithmen für die Bildanalyse müssen daher sehr genau für die jeweilige Analyse-Aufgabe ausgewählt werden. Bei heutiger Bildanalyse-Software geschieht dies manuell durch den Bediener. Der Anwender in der Biologie hat aber in der Regel nicht den technischen Hintergrund, um die richtige Einstellung vornehmen zu können. Abhilfe bringt hier die vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT entwickelte trainierbare Bildanalyse.

„Der Biologe markiert einfach mit der Maus die für ihn interessanten biologischen Strukturen in den Bilddaten. Die Bildanalyse-Software berechnet die übereinstimmenden Merkmale der ausgewählten Beispiele und kann so die Parameter und Algorithmen zur Bildanalyse automatisch bestimmen“, erklärt Ron Schwarz vom Fraunhofer FIT die Funktionsweise des Verfahrens.

Die trainierbare Bildanalyse ermöglicht beispielsweise die automatische Bestimmung des Bedeckungsgrades einer Zellkultur, die Zellzählung in einer Zellsuspension und die automatische Klassifikation von Zellzuständen. Für eine Anwendung des Systems im Hochdurchsatz kann so anhand weniger Beispieldaten die Konfiguration der Bildanalyse vorgenommen werden.

Fraunhofer FIT entwickelt die Bildanalyse-Software im Rahmen des Projekts „Live Cell Monitoring“, an dem noch drei weitere Fraunhofer-Institute (IPM, IPA und IBMT) beteiligt sind. Die bisher erarbeiteten Ergebnisse aller Partner werden vom 09. – 12. Mai 2005 auf der MipTec 2005 in Basel, Schweiz, präsentiert.