Mikroskopowe stanowisko do sledzenia nicieni Caenorhabditis … · 2012-12-05 · Mikroskopowe...
Transcript of Mikroskopowe stanowisko do sledzenia nicieni Caenorhabditis … · 2012-12-05 · Mikroskopowe...
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Mikroskopowe stanowisko do śledzenianicieni Caenorhabditis elegans do
zastosowań w badaniachneurobiologicznych.
Mateusz Kowalski
Zielona Góra, 16 listopada 2012
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
1 Zagadnienie śledzenia nicieni
2 Systemy do śledzenia nicieni
3 System WormSpy
4 Podsumowanie
5 Zespół badawczy
6 Inne projekty realizowane przez zespół
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Caenorhabditis elegans
w 1998 roku zsekwencjonowano w całości genom nicienia40% genów C.elegans znajduje się również w genomieczłowiekanicienie wykorzystwano w badaniach nad: chorobąParkinsona, chorobą Alzheimera, dystrofią mięniowąDuchenne’a
Cechy nicienia:
rozmiary: 1 mm x 80 µmliczba komórek: 959liczba komórek nerwowych: 302stosunkowo niewielka liczbapołączeń nerwowych
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Zachowania niceni
Nicienie wykorzystywane są w badaniach : substancjiuzależniających, toksycznych, oddziaływujących na układnerwowo-mięniowy.
Zachowania nicieni bada się w kontekcie:
ruchu (przemieszczania się)składania jajzachowań płciowych
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Podstawowe manewry
Film dostępny również tutaj
Wyróżnić można następujące wzorce ruchu(manewry) nicieni:
Long runShort run
Omega turnReversal
mymovie4.aviMedia File (video/avi)
http://pk.cie.put.poznan.pl/nicienie/mymovie4.avi
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Systemy do śledzenia nicienii
Podstawowe konfiguracje systemów do śledzenia ruchu nicieni:
1 Nieruchoma kamera wysokiej rozdzielczoci i nieruchomaszalka
2 Nieruchomy mikroskop z kamerą i nieruchoma szalka3 Nieruchomy mikroskop z kamerą i ruchoma szalka4 Ruchomy mikroskop z kamerą i nieruchoma szalka
Kryteria doboru konfiguracji:
Śledzenie wielu nicieni i pojedynczego nicieniaHoryzont czasowy śledzeniaMożliwość obserwacji szczegółów anatomicznychKoszty budowyOczekiwana dokładność
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Przykłady systemówdo śledzenia nicieni
MRC Laboratory of Molecular Biology
stanowisko z ruchomymrejestratoremwspółpracuje z Worm Tracker 2.0duża dokładność pozycjonowania
Howard Hughes Medical Institute
stanowisko z kamerą wysokiejrozdzielczości: (2352 x 1728)stosunek µm/pix: 24
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Wybrane programydo analizy ruchu nicieni
Analiza ruchu pojedynczegonicienia:
Worm Tracker 2.0NemoCoLBeRT
Analiza ruchu wielu nicieni:
The Parallel Worm TrackerOptoTrackerThe Multi Worm Tracker
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Budowa stanowiska
Stanowisko z ruchomymrejstratorem:
Obrazy 640 x 480, 15-30 fpsMożliwość pracy dla pikselao wymiarach: 5 x 5 µmPodstawowy krok 250 µmKorekcja pozycjonowania woparciu o sprzężeniewizyjneZakres roboczy: 10 x10 cmMożliwoć ciągłegośledzenia do kilku godzin
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Film zarejestrowanyprzez WormSpy
Film dostępny również tutaj
nicienie_0003.aviMedia File (video/avi)
http://pk.cie.put.poznan.pl/nicienie/nicienie_0003.avil
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Oprogramowanie WormSpy
Podstawowe zadania realizowane prez oprogramowaniezwiązane z procesem śledzenia:
detekcja nicienia na obrazieokreślenie położeniawzględem pierwszej klatkikorekcja położeniazapis wybranych cechmożliwość podglądu wtrakcie pracy
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Rozpoznawanie Omega turns
Miara oparta na prostychcharakterystykach kształtuBadania dla 91 nicieni zczego 43 wykonują omegaturnsFAR = 2,6%FRR= 6.9%
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Podsumowanie
Wykonane prace:
Kompletny system do śledzenia ruchu nicieniOprogramowanie ułatwiające analizę sekwencji obrazów zjednym lub wieloma nicieniamiMetody klasyfikacji wzorców ruchu nicieni
Planowane prace:
Zebranie bazy cech opisujących nicienia w trakcie ruchuMetody klasyfikacji wzorców ruchu nicieni - kontynuacja pracZastosowanie do badań substancji wpływających na układnerwowo-mięśniowym
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Publikacje
Sobkowiak,R. and Lesicki,A.,Genotoxicity of nicotine in cellculture of Caenorhabditis elegans evaluated by the cometassay, 2009, Drug Chem Toxicol 32, 252-257.
Sobkowiak,R. and Kowalski,M. and Lesicki,A. Concentration-and time-dependent behavioral changes in Caenorhabditiselegans after exposure to nicotine, 2011, PharmacolBiochem Behav 99, 365–370.
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Zespół badawczy
Politechnika PoznańskaWydział Elektryczny
Instytut Automatyki i InżynieriiInformatycznej
Zakład Automatyki i Robotyki
Dr hab. inż. A. Kasiński
Dr inż. P. Kaczmarek
Mgr inż. M. Kowalski
Mgr inż. R. Kabaciński
Inż. M. Matuszczak
Inż. K. Tranbowicz
Uniwersytet im. Adama MickiewiczaWydział Biologii
Instytut Biologii EksperymentalnejZakład Biologii Komórki
Prof. dr hab. A. Lesicki
Dr R. Sobkowiak
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Inne projektyrealizowane przez zespół
Egzoszkielet
Prototyp egzoszkieletuPrace nad interfejsemopartym o sygnałybiologiczne i fizyczneBadania nad strategiamikroczeniaBadania nad sterowaniemruchem z wykorzystaniemdynamiki własnej
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Inne projektyrealizowane przez zespół
Analiza sygnałów biologicznych
Analiza sygnałów: EMG, MMG,EEGBadanie wpływu drgań naaktywność mięśni kończyny górnej
-
Mikroskopowestanowisko do
śledzenia nicieniCaenorhabditis
elegans dozastosowań w
badaniach neuro-biologicznych.
MateuszKowalski
Plan
Zagadnienieśledzenia nicieni
Systemy dośledzenia nicieni
SystemWormSpy
Podsumowanie
Zespół badawczy
Inne projektyrealizowaneprzez zespół
Inne projektyrealizowane przez zespół
Bioidentyfikacja
Stanowisko do akwizycji obrazóww bliskiej podczerwieniBaza 2400 obrazów wzorównaczyń krwionośnych wewnętrznejstrony dłoni i nadgarstkaObrazy zebrane od 50 osób wróżnych odstępach czasowychOpracowane autorskie metodyklasyfikacjiBaza dostępna na stronie:biometrics.cie.put.poznan.pl/
Zagadnienie sledzenia nicieniSystemy do sledzenia nicieniSystem WormSpyPodsumowanieZespół badawczyInne projekty realizowane przez zespół