Doktorant 3 soat hujayra sanaydi. Sun'iy intellekt xuddi shu slaydlarni 90 soniyada sanaydi va seshanba bilan juma orasida o'zi bilan kelishmovchilik qilmaydi.
Hujayra sanash - biologiya, farmakologiya va tibbiy tadqiqotdagi eng takrorlanuvchi vazifalardan biri. Har bir hujayra madaniyati tajribasi, dori dozalash tadqiqoti va hayotiylik testi bitta savol bilan boshlanadi: bu namunada nechta hujayra bor? An'anaviy javob gemotsitometr, mikroskop va ko'p sabr talab qiladi. Sun'iy intellekt bilan ishlaydigan sanash vositalari endi hatto tajribali operatorlardan ham yaxshiroq izchillik bilan soniyalarda natijalar beradi.
Qo'lda sanashning zerikarli jarayoni
Gemotsitometr bilan qo'lda hujayra sanash bir asrda deyarli o'zgarmagan marosimga amal qiladi. Namunani sanash kamerasiga yuklang. Yopqich oynani joylashtiring. Mikroskopni fokuslang. To'rtta burchak kvadrantini sanang. O'rtachani hisoblang. Suyultirish faktoriga ko'paytiring. Raqamni yozing. Keyingi namuna uchun takrorlang.
Bitta namuna malakali texnik uchun 10-15 daqiqa oladi. Oddiy hujayra madaniyati kuni 10-30 namunani qamrab olishi mumkin va vaqt bo'yicha monitoring talab qiladigan tajribalar buni soatlar yoki kunlar davomida ko'paytiradi. Matematika tez yig'iladi: bir nechta test o'tkazayotgan tadqiqot guruhi haftasiga 20-30 soatni faqat sanashga oson sarflashi mumkin.
Kattaroq muammo vaqt emas - o'zgaruvchanlik. Tadqiqotlar gemotsitometr sanashida operatorlar orasidagi farq 52% ga yetishi mumkinligini ko'rsatadi va hatto bitta operator bitta namunaning takroriy sanashlarida 20% gacha o'zgaruvchanlik ko'rsatadi. Kamerani yuklash xatolari taxminan 4,6%, pipetkalash yana 4,7% qo'shadi va hatto yopqich oynani joylashtirish 7,6% farq yaratadi. Bu xato manbalarini qo'shganda, 15% dan yaxshi variatsiya koeffitsientiga erishish uchun bir nechta kamera bo'ylab yuzlab hujayralarni sanash kerak.
Sun'iy intellekt bilan hujayra sanash qanday ishlaydi
Sun'iy intellekt bilan hujayra sanash xuddi shu kirishdan boshlanadi: mikroskop tasviri. Farq keyingi narsada. Inson kvadrantlarga ko'zini qisib qarash o'rniga, kompyuter ko'rish modeli tasvirni segmentlaydi, alohida hujayralarni aniqlaydi va ishonch ko'rsatkichlari bilan sanashni qaytaradi - odatda har bir tasvir uchun 30 soniyadan kam vaqtda.
SnapCyte kabi vositalar mikroskop kamerasi yoki hatto smartfon adapteri orqali 10X kattalashtirishda olingan standart gemotsitometr tasvirlari bilan to'g'ridan-to'g'ri ishlaydi. Sun'iy intellekt to'r chiziqlarini avtomatik aniqlaydi, sanash hududlaridagi hujayralarni taniydi va kontsentratsiya va hayotiylikni hisoblaydi. Qo'lda konfiguratsiyasiz Neubauer, takomillashtirilgan Neubauer va Burker kamera turlarini qo'llab-quvvatlaydi.
Madaniyat idishlaridagi yopishgan hujayralar uchun, sun'iy intellekt bilan kuchaytirilgan mikroskopiya hujayralarni to'g'ridan-to'g'ri idishda aniqlash uchun faza-kontrast yoki fluorestsent tasvirlashdan foydalanadi. Tripsinizatsiya yo'q, namuna ko'chirish yo'q, gemotsitometr yo'q. Hujayralar o'sish muhitida bezovtalanmasdan qoladi.
Aniqlik va takrorlanish
Sun'iy intellekt bilan hujayra sanash tirik va o'lik hujayra aralashmalari uchun 6,26% dan kam o'rtacha mutlaq foiz xatosiga erishadi - qo'lda gemotsitometr sanashining 15-52% o'zgaruvchanlik diapazonidan sezilarli darajada yaxshi. Muhimrog'i, sun'iy intellekt bitta tasvirni har safar qayta ishlaganda bir xil natija beradi.
Takrorlanish - haqiqiy ustunlik. Dori skriningida, boshlang'ich hujayra sanashlaridagi 20% o'zgaruvchanlik har bir keyingi hisob-kitobga kaskad bo'ladi: IC50 qiymatlari siljiydi, doza-javob egri chiziqlari tebranadi va tajribalarga statistik ahamiyatga erishish uchun ko'proq takrorlash kerak. Boshida izchil sanash keyinchalik keladigan har bir natijani aniqlashtiradi.
Namuna uchun 10-15 daqiqa. Variatsiya koeffitsienti: tajribali foydalanuvchilar uchun 5-15%, operatorlar orasida 52% gacha. Natijalar kim qachon sanganiga bog'liq.
Tasvir uchun 30 soniyadan kam. Operatorlar orasida deyarli nol o'zgaruvchanlik. Bitta tasvir, bitta son, har doim.
Yaxshi ishlaydigan hujayra turlari
Sun'iy intellekt bilan sanash keng turdagi hujayra turlari va tayyorgarliklar bilan ishlaydi.
- Suspenziya hujayralari (CHO, Jurkat, PBMC): tripan ko'k hayotiylik bo'yash bilan to'g'ridan-to'g'ri aniqlash
- Madaniyatdagi yopishgan hujayralar: faza-kontrast tasvirlash hujayralarni idishdan ko'tarmasdan sanaydi
- Qon hujayralari: bo'yalgan surtmalardan oq qon hujayralari differensiallari va trombotsitlar soni
- Bakteriya koloniyalari: bitta fotosuratdan agar idishlaridagi CFU larni sanang
- Achitqi hujayralari: pivo ishlab chiqarish va biotexnologiya ilovalari uchun kurtaklanuvchi va kurtaklanmaydigan differensiatsiya
Asosiy qiyinchiliklar - bir-biriga qattiq yopishgan hujayra to'plamlari, zich axlat hududlari va mikroskop obyektivining ajratish chegarasidan pastdagi juda kichik hujayralar. 10X-20X kattalashtirishdagi aksariyat standart hujayra madaniyati ishlari uchun sun'iy intellekt bilan sanash ishlab chiqarishga tayyor.
Yangi uskunasiz boshlash
Kirish to'sig'i ko'pchilik tadqiqotchilar kutganidan past. Sun'iy intellekt bilan hujayra sanash vositalari mavjud mikroskop qurilmalari bilan ishlaydi - maxsus avtomatlashtirilgan hisoblagich talab qilinmaydi. Kamera qo'shimchasi bor standart laboratoriya mikroskopi yetarli. Ba'zi vositalar hatto okulyar orqali olingan smartfon tasvirlari bilan ham ishlaydi.
Gemotsitometr ishlatayotgan laboratoriyalar uchun o'tish darhol amalga oshadi: ko'z bilan sanash uchun oladigan tasvirni oling, yuklang va ishonch qoplami bor sanashni oling. Gemotsitometr qoladi, ko'zni qisish ketadi.
Xulosa
Hujayra sanash bir asrdan ortiq vaqt davomida tadqiqot laboratoriyalarida qo'lda, sub'ektiv to'siq bo'lgan. Sun'iy intellekt biologiyani o'zgartirmaydi - sanashning vaqtini, izchilligini va ishonchliligini o'zgartiradi. 15 daqiqa o'rniga 30 soniyadan kam. 15-52% o'zgaruvchanlik o'rniga 6% dan kam xato. Seshanba va juma kuni bir xil natija.
Keyingi safar hujayra madaniyati tajribasi 30 daqiqa gemotsitometr sanashi bilan boshlanganda, kamerani suratga olishni sinab ko'ring. Inkubator eshigi yopilmasdan sanash tayyor bo'ladi.