Mikroskopowe stanowisko do śledzenia nicieni

Transkrypt

Mikroskopowe stanowisko do śledzenia nicieni
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Mikroskopowe stanowisko do śledzenia
nicieni Caenorhabditis elegans do
zastosowań w badaniach
neurobiologicznych.
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Mateusz Kowalski
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Zielona Góra, 16 listopada 2012
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
1
Zagadnienie śledzenia nicieni
2
Systemy do śledzenia nicieni
3
System WormSpy
4
Podsumowanie
5
Zespół badawczy
6
Inne projekty realizowane przez zespół
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Caenorhabditis elegans
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
w 1998 roku zsekwencjonowano w całości genom nicienia
40% genów C.elegans znajduje sie˛ również w genomie
człowieka
nicienie wykorzystwano w badaniach nad: choroba˛
Parkinsona, choroba˛ Alzheimera, dystrofia˛ mieniow
˛
a˛
Duchenne’a
Cechy nicienia:
rozmiary: 1 mm x 80 µm
liczba komórek: 959
liczba komórek nerwowych: 302
stosunkowo niewielka liczba
połacze
˛ ń nerwowych
Zachowania niceni
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Nicienie wykorzystywane sa˛ w badaniach : substancji
uzależniajacych,
˛
toksycznych, oddziaływujacych
˛
na układ
nerwowo-mieniowy.
˛
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Zachowania nicieni bada sie˛ w kontekcie:
ruchu (przemieszczania sie)
˛
Systemy do
śledzenia nicieni
składania jaj
System
WormSpy
zachowań płciowych
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Podstawowe manewry
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Film dostepny
˛
również tutaj
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Wyróżnić można nastepuj
˛ ace
˛ wzorce ruchu(manewry) nicieni:
Long run
Short run
Omega turn
Reversal
Systemy do śledzenia nicienii
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Podstawowe konfiguracje systemów do śledzenia ruchu nicieni:
1
Nieruchoma kamera wysokiej rozdzielczoci i nieruchoma
szalka
2
Nieruchomy mikroskop z kamera˛ i nieruchoma szalka
3
Nieruchomy mikroskop z kamera˛ i ruchoma szalka
Ruchomy mikroskop z kamera˛ i nieruchoma szalka
4
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Kryteria doboru konfiguracji:
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Śledzenie wielu nicieni i pojedynczego nicienia
Horyzont czasowy śledzenia
Możliwość obserwacji szczegółów anatomicznych
Koszty budowy
Oczekiwana dokładność
Przykłady systemów
do śledzenia nicieni
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
MRC Laboratory of Molecular Biology
stanowisko z ruchomym
rejestratorem
współpracuje z Worm Tracker 2.0
duża dokładność pozycjonowania
Howard Hughes Medical Institute
stanowisko z kamera˛ wysokiej
rozdzielczości: (2352 x 1728)
stosunek µm/pix: 24
Wybrane programy
do analizy ruchu nicieni
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Analiza ruchu pojedynczego
nicienia:
Worm Tracker 2.0
Nemo
CoLBeRT
Analiza ruchu wielu nicieni:
The Parallel Worm Tracker
OptoTracker
The Multi Worm Tracker
Budowa stanowiska
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
Stanowisko z ruchomym
rejstratorem:
Obrazy 640 x 480, 15-30 fps
Możliwość pracy dla piksela
o wymiarach: 5 x 5 µm
Podstawowy krok 250 µm
Podsumowanie
Korekcja pozycjonowania w
oparciu o sprz˛eżenie
wizyjne
Zespół badawczy
Zakres roboczy: 10 x10 cm
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Możliwoć ciagłego
˛
śledzenia do kilku godzin
System
WormSpy
Film zarejestrowany
przez WormSpy
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Film dostepny
˛
również tutaj
Oprogramowanie WormSpy
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Podstawowe zadania realizowane prez oprogramowanie
zwiazane
˛
z procesem śledzenia:
detekcja nicienia na obrazie
określenie położenia
wzgledem
˛
pierwszej klatki
korekcja położenia
zapis wybranych cech
możliwość podgladu
˛ w
trakcie pracy
Rozpoznawanie Omega turns
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Miara oparta na prostych
charakterystykach kształtu
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Badania dla 91 nicieni z
czego 43 wykonuja˛ omega
turns
Systemy do
śledzenia nicieni
FAR = 2,6%
System
WormSpy
FRR= 6.9%
Plan
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Podsumowanie
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
Wykonane prace:
Kompletny system do śledzenia ruchu nicieni
Oprogramowanie ułatwiajace
˛ analiz˛e sekwencji obrazów z
jednym lub wieloma nicieniami
Metody klasyfikacji wzorców ruchu nicieni
Planowane prace:
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Zebranie bazy cech opisujacych
˛
nicienia w trakcie ruchu
Metody klasyfikacji wzorców ruchu nicieni - kontynuacja prac
Zastosowanie do badań substancji wpływajacych
˛
na układ
nerwowo-mieśniowym
˛
Publikacje
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Sobkowiak,R. and Lesicki,A.,Genotoxicity of nicotine in cell
culture of Caenorhabditis elegans evaluated by the comet
assay, 2009, Drug Chem Toxicol 32, 252-257.
Sobkowiak,R. and Kowalski,M. and Lesicki,A. Concentrationand time-dependent behavioral changes in Caenorhabditis
elegans after exposure to nicotine, 2011, Pharmacol
Biochem Behav 99, 365–370.
Zespół badawczy
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Politechnika Poznańska
Wydział Elektryczny
Instytut Automatyki i Inżynierii
Informatycznej
Zakład Automatyki i Robotyki
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza
Wydział Biologii
Instytut Biologii Eksperymentalnej
Zakład Biologii Komórki
Dr hab. inż. A. Kasiński
Systemy do
śledzenia nicieni
Prof. dr hab. A. Lesicki
Dr inż. P. Kaczmarek
Dr R. Sobkowiak
System
WormSpy
Mgr inż. M. Kowalski
Podsumowanie
Mgr inż. R. Kabaciński
Zespół badawczy
Inż. M. Matuszczak
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Inż. K. Tranbowicz
Inne projekty
realizowane przez zespół
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Egzoszkielet
Prototyp egzoszkieletu
Prace nad interfejsem
opartym o sygnały
biologiczne i fizyczne
Badania nad strategiami
kroczenia
Badania nad sterowaniem
ruchem z wykorzystaniem
dynamiki własnej
Inne projekty
realizowane przez zespół
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Analiza sygnałów biologicznych
Analiza sygnałów: EMG, MMG,
EEG
Badanie wpływu drgań na
aktywność mieśni
˛
kończyny górnej
Inne projekty
realizowane przez zespół
Mikroskopowe
stanowisko do
śledzenia nicieni
Caenorhabditis
elegans do
zastosowań w
badaniach neurobiologicznych.
Mateusz
Kowalski
Plan
Zagadnienie
śledzenia nicieni
Systemy do
śledzenia nicieni
System
WormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projekty
realizowane
przez zespół
Bioidentyfikacja
Stanowisko do akwizycji obrazów
w bliskiej podczerwieni
Baza 2400 obrazów wzorów
naczyń krwionośnych wewnetrznej
˛
strony dłoni i nadgarstka
Obrazy zebrane od 50 osób w
różnych odstepach
˛
czasowych
Opracowane autorskie metody
klasyfikacji
Baza dostepna
˛
na stronie:
biometrics.cie.put.poznan.pl/

Podobne dokumenty