Biohandling

Biohandling

Modellorganismen wie die Eier des Zebrafischs (Danio rerio) helfen die Entstehung von Tumoren und genetisch bedingten Erkrankungen besser zu verstehen und effektiver behandeln zu können. Um neue geeignete Medikamente oder Verfahren zur Behandlung dieser Erkrankungen zu finden, müssen die empfindlichen Eier zunächst sortiert und anschließend mikroskopiert werden. Beides kann durch den Einsatz speziell entwickelter Laborroboter automatisiert werden. Durch die Kopplung von fluoreszierenden Farbstoffen können zudem ganz gezielt Zellen gefärbt und besser sichtbar gemacht werden. Anschließend müssen alle Veränderungen von der normalen Entwicklung der Fischeier erkannt und mittels KI klassifiziert werden. Die dafür erforderlichen Roboter, Fluoreszenzmikroskope und Analysesoftware werden am IAI entwickelt.

© Christian Pylatiuk, KIT
Die Abbildung zeigt in der oberen Reihe die ersten Zellteilungen beim Zebrafischei.
In der unteren Reihe sind die zugehörigen Heatmaps dargestellt, wie ein Neuronales Netz
auf den Fotos Bildbereiche zur Klassifikation gewichtet.

 

Referenzen:

  • Breitwieser, H.; Dickmeis, T.; Vogt, M.; Ferg, M.; Pylatiuk, C.: Fully Automated Pipetting Sorting System for Different Morphological Phenotypes of Zebrafish Embryos. SLAS TECHNOLOGY: Translating Life Sciences Innovation, 23(2):128–133, 2018. doi:10.1177/2472630317745780

  • Neukum, A.; Bartschat, A.; Breitwieser, H.; Strähle, U.; Dickmeis, T.; Pylatiuk, C.: Automated Classification of Fertilized Zebrafish Embryos.  Zebrafish, 16(3):326–328, 2019. doi:10.1089/zeb.2019.1728