We here propose an automated pipeline for the microscopy image-based characterization of catalytically active inclusion bodies (CatIBs), which includes a fully automatic experimental high-throughput workflow combined with a hybrid approach for multi-object microbial cell segmentation. For automated microscopy, a CatIB producer strain was cultivated in a microbioreactor from which samples were injected into a flow chamber. The flow chamber was fixed under a microscope and an integrated camera took a series of images per sample. To explore heterogeneity of CatIB development during the cultivation and track the size and quantity of CatIBs over time, a hybrid image processing pipeline approach was developed, which combines an ML-based detection of in-focus cells with model-based segmentation. The experimental setup in combination with an automated image analysis unlocks high-throughput screening of CatIB production, saving time and resources. Biotechnological relevance - CatIBs have wide application in synthetic chemistry and biocatalysis, but also could have future biomedical applications such as therapeutics. The proposed hybrid automatic image processing pipeline can be adjusted to treat comparable biological microorganisms, where fully data-driven ML-based segmentation approaches are not feasible due to the lack of training data. Our work is the first step towards image-based bioprocess control.


翻译:我们在此建议为催化活性包容机构(CatIBs)的显微镜图像定性自动管道,其中包括完全自动的实验性高通量工作流程,加上多球微生物细胞分解的混合方法;对于自动显微镜,CatIB生产商株式种植在微生物体中,样品从该微生物体中注入进入流动室;流动室在显微镜下固定,一个综合照相机对每个样本进行一系列图像;为了探索CatIB公司在种植期间开发的异质性,并跟踪CatIB公司的规模和数量,开发了一个混合式图像处理管道方法,将基于ML的局部细胞检测与基于模型的分解结合起来;对于自动图像分析结合,使对CatIB公司生产、节省时间和资源进行高通量筛选;生物技术相关性-CatIBs在合成化学和生物卡特解析中广泛应用,但也有可能在未来应用生物医学等生物医学应用;拟议的混合自动图像处理管道处理方法可以调整,以便处理可比较的生物微生物,而以ML公司进行完全以数据驱动的分级培训,而没有以适当的分级技术。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
117+阅读 · 2022年4月21日
专知会员服务
17+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月3日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员