庆应义塾大学、近畿大学、东京大学和三洋小野田市山口东京科学大学的研究小组已经成功开发出一种算法,可以使用深度学习从受精小鼠卵的三维荧光显微镜图像中准确识别细胞核。

 作为不孕症治疗方法之一的体外受精(IVF)效果不佳,日本辅助生殖技术的妊娠成功率仅为12.6%。传统 IVF 治疗中的人类胚胎评估是基于熟练胚胎培养专家的形态学分析的人工评估,评估之间存在差异。另一方面,随着显微镜技术和成像技术的进步,获得显影过程的时间序列3D荧光显微镜图像成为可能,但图像处理精度低,无法获得准确的定量指标在开发过程中,还是有难度的。

 在研究中,我们提出了一种利用深度学习算法的“卷积神经网络”的分割算法(QCANet),即使在50多个细胞像小鼠胚胎一样密密麻麻的状态下,也能准确识别细胞核,并量化它在小鼠发育过程中。我们的目的是获得一个目标指数。结果,我们成功地以世界上最高的准确度自动评估了小鼠、线虫和果蝇这三种物种的细胞核。结果发现,即使是看起来以同样方式发生的受精卵,在每个分裂的状态下也具有“个体性”。

 开发的算法已经成功地在广泛的发育阶段(数百到数千个细胞)的核识别,并且可能是作为发育生物学基础的非常有用的工具。此外,这次将荧光物质引入每个胚胎中,用于模式生物对细胞核进行染色,但为了准备应用于人类胚胎,该公司计划在未来开发一种从未染色图像中进行细胞识别的算法。...

纸张信息:[Npj Systems Biology and Applications] 基于3D卷积神经网络的分割获得小鼠胚胎发生过程中细胞核的定量标准

东京大学

成立于明治10年。日本历史最悠久、日本知识最前沿的大学

东京大学成立于1877年(明治10年),由东京开成学校和东京医学院合并而成。自成立以来,它作为日本领先的大学和东西方文化融合的学术中心,以世界上独特的方式发展了教育和研究。因此,在广泛的领域产生了许多人力资源,许多研究成果 […]

庆应义塾大学
近代大学

在日本最大的综合性大学掌握真正的“实践科学”。花样百出

近畿大学设有医学部、文理学院、函授教育学部,在所有学部实施“实践教育”。通过推动众多产学合作项目,结合跨学科的专业知识和技能,师生团结一致,获得解决各种当代问题的知识和技能。 2 […]

三洋小野田市山口东京理科大学

培养引领技术革新的高原创性人才。以成为开拓下一代的关键人物为目标

Sanyo Onoda City Yamaguchi Tokyo University of Science 对制药工程的基础知识和专业学者进行教育和研究,并培养为当地社区发展做出贡献的“地区骨干人才”。通过系统教育获得可以应对快速变化的技术进步的“某些基本学术能力”,从而灵活地引领技术创新 […]

大学学报在线编辑部

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