Accueil/ Articles techniquesComment le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent du microscope APX100 améliore l’efficacité des opérations préobservation

Comment le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent du microscope APX100 améliore l’efficacité des opérations préobservation

Introduction

La microscopie est un outil important dans les sciences de la vie et la recherche médicale. Les microscopes peuvent être utilisés pour observer des microrégions en haute résolution, mais leur champ de vision d’observation est étroit, ce qui ne permet pas de savoir facilement quelle partie de l’échantillon est observée. Pour commencer à observer un échantillon avec un microscope doté d’oculaires, la première étape consiste à aligner visuellement l’échantillon avec le trajet optique de mise au point du microscope. Ensuite, l’utilisateur doit regarder à travers les oculaires pour effectuer une recherche détaillée afin de déterminer la position d’observation. Cette série de tâches est appelée la préparation préobservation. Si l’utilisateur ne sait pas comment utiliser le microscope, le processus peut être lent et itératif.

Le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent du microscope tout-en-un APX100 effectue automatiquement les tâches suivantes, ce qui contribue à accélérer la préparation préobservation :

Acquisition d’une image macro afin d’obtenir une vue globale de l’échantillon
Alignement des échantillons pour une observation immédiate
Initialisation du réglage de la position de mise au point en fonction du récipient utilisé

APX100

Figure 1. Le processus préobservation de l’APX100 est plus efficace que celui d’un microscope traditionnel.

Image macro

Les images macroscopiques qui capturent l’ensemble de l’échantillon sont utiles pour trouver rapidement la position d’observation. L’objectif macro à champ large unique du système APX100 lui permet d’acquérir rapidement des vues d’ensemble macro au début de l’imagerie.

Souvent, les objectifs macro qui permettent d’acquérir des images à champ large ne sont pas télécentriques. Cela signifie que dans une image macroscopique d’une plaque à puits, la forme des puits se trouvant à la périphérie du champ d’observation est déformée. Plus précisément, la surface de la paroi des puits est reflétée dans l’image macroscopique, ce qui ne permet pas de distinguer facilement la surface du fond des puits. Pour éviter que les puits dans le champ d’observation ne soient déformés, il est possible d’utiliser un champ de vision plus étroit. Cependant, cela requiert l’acquisition de plusieurs images pour chaque puits et l’assemblage de celles-ci pour créer l’image macro finale. Pour surmonter ces limites, le système APX100 utilise un objectif à grande ouverture pour le système optique macro (figure 2), ce qui offre une bonne télécentricité et un champ de vision large. Le grossissement de l’optique macro est d’environ 0,07X, et une image macro d’un échantillon dans le support peut être acquise en seulement deux prises de vue.

Figure 2. Vue d’ensemble de l’objectif macro de l’APX100

Reconnaissance d’échantillon

Le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent utilise la reconnaissance d’échantillon fondée sur l’IA (apprentissage profond) pour localiser automatiquement l’échantillon dans l’image macro lors de l’utilisation du porte-échantillon pour les lames de verre. La platine du système se déplace ensuite de sorte à placer l’échantillon dans le trajet micro-optique et règle la hauteur des objectifs, ce qui permet aux utilisateurs d’effectuer immédiatement une observation détaillée.

L’analyse de l’échantillon à l’aide de l’IA est divisée en deux phases : l’apprentissage et l’inférence. Pour faire des inférences, l’IA doit d’abord être entraînée à l’aide d’un ensemble d’images d’apprentissage. Heureusement, la fonction de reconnaissance d’échantillon du navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent est déjà équipée d’un réseau neuronal qui a été préentraîné à l’aide de nombreux types d’échantillons. En plus des échantillons de tissu colorés à l’hématoxyline et à l’éosine (HE), les catégories d’objets pouvant être identifiés comprennent des échantillons de tissus achromatiques, comme des coupes de cerveau de souris de laboratoire marquées avec des fluorochromes, et la lamelle couvre-objet.

L’inférence est effectuée lorsque l’image macro acquise est introduite dans le réseau d’IA entraîné (figure 3) pour détecter le tissu et la lamelle couvre-objet sur les lames observées. Le système affiche les résultats de reconnaissance de l’échantillon dans un cadre vert pour faciliter la reconnaissance par l’utilisateur lors des expériences d’imagerie (figure 3).

Figure 3. Réseau d’IA de reconnaissance du système APX100 et résultats de reconnaissance d’échantillon.

Aide à l’observation

Le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent rend l’observation encore plus pratique grâce aux fonctions suivantes :

Indication de la position d’observation sur l’image macro affichée et déplacement rapide jusqu’à la position d’observation (voir la figure 4).
Acquisition de vues d’ensemble en haute résolution à l’aide des résultats de reconnaissance de l’échantillon (voir la figure 5).
Indication des zones où il pourrait y avoir une collision avec les porte-échantillons pendant l’observation (voir la figure 6).

Figure 4. Interface d’utilisation du logiciel cellSens APEX.

Figure 5. Indication de la plage d’acquisition de la vue d’ensemble à partir des résultats de reconnaissance de l’échantillon.

Figure 6. Le logiciel affiche les zones du porte-échantillon qui risquent d’entrer en collision avec l’objectif.

Résumé

Le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent du système APX100 améliore le processus de manipulation préobservation des microscopes conventionnels. Au lieu de devoir déplacer manuellement la platine pour trouver l’échantillon, régler la hauteur des objectifs et rechercher la position d’observation avant de pouvoir observer un échantillon, le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent automatise ce processus, ce qui améliore considérablement l’efficacité.

En un seul clic, le navigateur jusqu’à l’échantillon intelligent trouve l’échantillon, le déplace jusqu’au trajet optique de micro-observation et règle la hauteur des objectifs. La séquence entière ne prend qu’une dizaine de secondes. L’image macro acquise vous permet de vérifier immédiatement la position que vous souhaitez observer, de déplacer rapidement la platine jusqu’à la position d’observation et de commencer l’observation.

Auteurs