BigStitcher :Une carte Google pour les tissus

• Les chercheurs ont créé un nouveau logiciel pour faciliter l'analyse biologique.
• Il traite automatiquement de grands ensembles de données et permet une visualisation interactive, un alignement rapide et précis et une fusion en temps réel.

Les méthodes modernes de microscopie optique, telles que l'élimination des échantillons et la microscopie à expansion, fournissent des informations détaillées sur les organes, mais elles génèrent d'énormes quantités de données extrêmement difficiles à traiter.

Ces méthodes, avec l'aide de microscopes avancés à nappe de lumière, permettent aux scientifiques de traiter rapidement de grands échantillons. Cependant, de telles procédures produisent des données excessives (en téraoctets), ce qui rend difficile pour les scientifiques de passer au crible et d'organiser les données.

Pour mettre de l'ordre dans le chaos, une équipe de chercheurs internationaux a créé un logiciel nommé BigStitcher qui simplifie le processus d'analyse biologique. Il reconstruit les données complexes de manière à ce que le résultat ressemble à une carte Google en mode 3D.

Que fait-il ?

Avec BigStitcher, les scientifiques peuvent avoir une vue d'ensemble :ils peuvent zoomer dans une position spécifique pour analyser des structures individuelles à la résolution souhaitée.

Plus précisément, le logiciel permet une visualisation interactive, un alignement rapide et précis, une fusion en temps réel, une déconvolution et une estimation de la qualité résolue spatialement d'ensembles de données multi-tuiles et multi-vues. Il peut doubler la taille des spécimens tout en compensant les effets optiques et en améliorant la précision.

La reconstruction de ces grands ensembles de données avec précision nécessite une compensation pour divers types d'images et de transformations d'intensité qui sont introduites par le processus d'acquisition. Par conséquent, l'équipe de recherche a construit un processus interactif par étapes qui compense toutes les transformations pertinentes tout en fournissant un retour d'information spatialement localisé sur la qualité des données acquises.

Référence :Méthodes naturelles | DOI :10.1038/s41592-019-0501-0 | MDC

Il existe une fonction de zoom qui permet aux biologistes de zoomer et de visualiser de minuscules détails en haute résolution. Cela pourrait les aider à trouver des réponses à diverses questions. Par exemple

• Où exactement dans le cerveau se déroule la division cellulaire ?
• Où s'arrêtent certaines projections neuronales ?
• Où est exprimé l'ARN ?

Le programme traite les données automatiquement :il gère efficacement la gestion des grandes images, des ensembles de données clairsemés, l'estimation de la qualité et la fusion interactive.

Deux coupes transversales virtuelles à angle droit à travers le système nerveux d'une larve de mouche des fruits 

BigStitcher surpasse les logiciels existants en termes de performances, de fonctionnalités et d'interaction avec l'utilisateur. Il ne faut que quelques dizaines de minutes pour reconstruire automatiquement de grands ensembles de données et prend en charge les échantillons nettoyés, les acquisitions confocales et grand champ 2D et 3D conventionnelles, ainsi que les acquisitions de feuilles de lumière multivues en mosaïque.

Ces fonctionnalités font de BigStitcher un outil indispensable pour plusieurs laboratoires. Il est implémenté dans ImgLib et distribué dans le framework Fidji.

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La meilleure chose est que le programme ne nécessite pas de ressources de calcul intensives. Vous pouvez l'exécuter sur n'importe quel ordinateur standard et partager facilement des données entre les membres de votre équipe.

Et comme il s'agit d'un outil open source, tout le monde peut le télécharger gratuitement. La dernière version stable est disponible sur GitHub.