Bildanalyse für Biologen

Zellkultivierungsplattformen, deren Nutzung weitgehend automatisiert ist, könnten Biowissenschaftlern äusserst dienlich sein. In einem solchen System liessen sich die Prozessschritte, angefangen bei der Aussaat bis hin zur Zellernte, am besten durch optische Kontrolle mittels einer Bildanalyse-Software steuern. Dieser Überzeugung ist zumindest das Fraunhofer Institut für Angewandte Informatik (FIT). Seine Forscher entwickeln eigens zu diesem Zweck trainierbare, flexible Bildanalyse-Verfahren.

Die Zellkultivierung verlangt der Bildanalyse hohe Qualitäten ab, denn Zellen können in Abhängigkeit von Alter und Typ sehr unterschiedlich aussehen. Entsprechend müssen die Algorithmen für die Bildanalyse sehr genau für die jeweilige Analyse-Aufgabe ausgewählt werden. Bei bestehender Bildanalyse-Software erfolgt diese Auswahl manuell durch den Benutzer. Dieser verfüge jedoch meist nicht ausreichend über das technische Wissen, um die richtigen Einstellungen vornehmen zu können, argumentieren die Fraunhofer-Forscher. Abhilfe schaffen soll nun das am FIT entwickelte Tool.

Dabei markiert der Biologe mit der Maus die für ihn interessanten Strukturen in den Bilddaten. Die Bildanalyse-Software berechnet die übereinstimmenden Merkmale der ausgewählten Beispiele und kann so die Parameter und Algorithmen zur Untersuchung automatisch bestimmen, erklärt Ron Schwarz vom FIT.

Die Bildanalyse ist bis zu einem gewissen Grad lernfähig und ermöglicht beispielsweise die automatische Bestimmung des Bedeckungsgrades einer Zellkultur, die Zellzählung in einer Zellsuspension sowie die automatische Klassifikation von Zellzuständen. Für eine Anwendung des Systems im Hochdurchsatz kann so anhand weniger Daten die Konfiguration der Bildanalyse vorgenommen werden.

www.fit.fraunhofer.de