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Neue Mikroskopie-Software als Open-Source-Plugin

Mikroskopie mit selektiver Ebenenausleuchtung (engl. selective plane illumination microscopy - SPIM) ist ein bildgebendes Verfahren, das sich momentan rasant entwickelt. Mit dieser Technologie kann man die Entwicklung eines lebenden Tier-Embryos aufzeichnen. Das Besondere daran ist, dass 3D-Bilder eines einzelnen Versuchsobjekts aus mehreren Winkeln aufgenommen werden und so auch relativ große Objekte mit einem kompletten 3D-Blick erfasst werden können. Um aus diesem Bild aber wirklich Informationen ableiten zu können, müssen alle Einzelbilder mit verschiedenen Aufnahmewinkeln zu einem Einzelbild verschmolzen werden - das war für Experten der Bildanalyse bisher eine echte Herausforderung.

Nun hat ein Forscherteam vom MPI-CBG in Dresden in Zusammenarebit mit der Carl Zeiss MicroImaging GmbH einen neuartigen Algorithmus entwickelt, der kleine fluoreszierende Kugeln als sehr verlässliche Marker nutzt, um so sehr schnell, sehr genau und unabhängig von der Probe eine Ahnung vom Gesamtbild aus den verschiedenen Betrachtungswinkeln zu erhalten. Diese neue Methode stellen die Forscher als Open-Source-Plugin für die Software Fiji zur Verfügung und machen sie so Tausenden von Biologen weltweit sofort zugänglich. Die Programmbibliothek hinter den Kulissen des Plugins beinhaltet eine Sammlung bestehender Bildanalyse-Algorithmen, die im Zusammenspiel eine Analyse-Plattform bilden, die auch für andere Anwendungen angepasst werden kann. 

Hinzu kommt eine detaillierte Dokumentation der angewandten Methoden/Prinzipien sowie eine Anwendungshilfe für das Plugin. Die neue Software ist ein beeindruckendes Beispiel dafür, wie Fortschritte im Bereich der Computervision in High-Tech-Anwendungen im Bereich der Biologie überführt werden können. Das Team aus Dresden hofft, dass nun viele Kollegen mitziehen und die neue Technologie nutzen. Die Arbeiten wurden in der Zeitschrift Nature Methods veröffentlicht.

 

Abbildung:
Darstellung der registrierten Marker-Leuchtkugeln in einer SPIM-Aufnahme aus 8 Blickwinkeln des Fadenwurms C. elegans (links); 3D-Bild einer Drosophila-Larve, das aus SPIM-Aufnahmen aus 8 Blickwinkeln zusammengeführt wurde (rechts).