昨天发表的上篇从样本与实验需求以及需关注的要点做了分析和梳理。今天在下篇中,我们先来看看软硬件以及算法对细胞计数都有哪些具体的影响。 .03 细胞计数仪中重要的软硬件及算法 1、物镜 物镜对于显微成像系统来说至关重要。就好像我们用眼睛看东西,看清楚才能分辨出是什么。如果看都看不清,根本谈不上分清楚。对于细胞计数也是一样,物镜在很大程度上决定了原始数据的质量。高质量成像是良好计数结果的基础。 物镜的这些指标对细胞计数影响很大: 放大倍数与分辨率是密切相关的,放大倍数越大,分辨率越高,对细节的呈现越清晰,比如细胞的边界和内部的结构。这里需要注意的是要看真实的光学放大倍数,而不是数码放大倍数。 视野大小与放大倍数是成反比的。放大倍数越大,视野越小,对应的单视野拍摄面积就小。较大的视野意味着可以在一次观察中看到更多的细胞,从而可以提升计数效率与计数的准确度和精确度。 在使用较高倍数物镜的时候,需要增加成像视野数量,以提升计数的准确度和精确度。自动化,使用较高倍数,比如10X的计数仪,可以对同一个样本拍多个视野。这也是求得更高分辨率与准确度和精确度之间的平衡。 (2)图像质量和清晰度: 物镜品质直接影响细胞计数仪所获取的图像质量和清晰度。高质量的物镜可以减少光的散射和畸变,使细胞图像更加清晰、逼真。这有助于算法准确识别和计数细胞,减少计数误差。 (3)焦深和景深: 物镜的焦深和景深决定了在聚焦时能够保持清晰度的细胞层的厚度。较深的焦深和景深可以确保在观察较厚的细胞样品时,更多的细胞处于清晰的状态,从而减少因焦距不准确而导至的计数误差。 (4)数值孔径: 数值孔径是物镜的一个重要参数,可以理解为物镜收集光线的能力。数值孔径越大,物镜收集到的光线就越多,图像的亮度和对比度就越高。在细胞计数中,高数值孔径的物镜可以提供更明亮、更清晰的细胞图像,从而提高计数的准确性。 此外还有一些指标,比如物镜的色差。较小的色差可以减少因光线折射而产生的色彩失真,确保细胞图像的真实性和准确性。 2、相机 相机是细胞计数仪中另一个关键部件。下列指标对对计数结果影响较大: (1)图像质量: 高质量的图像可以提供更多的细胞的细节,有助于算法更准确地识别和计数细胞。如果相机质量较差,图像可能会模糊、失真或存在噪声,导至计数结果不准。 (2)像素数量和像素大小: 相机像素数量(一般以百万像素为单位)决定了图像的分辨率和清晰度。像素数量越高,图像的分辨率就越高,细胞结构和细节的表现就越清晰。 相机的像素大小决定了图像中能够捕捉到的细节和最小可分辨单元,也间接影响了图像的放大能力。 (3)曝光和对比度控制: 良好的曝光和对比度控制能力可以适应不同的细胞样品和光照条件。适当的曝光和对比度设置可以确保细胞图像清晰可见,便于算法识别和计数。如果曝光或对比度设置不当,可能会导至细胞边界模糊或无法准确识别。 (4)稳定性: 稳定的相机可以有效避免图像抖动或失焦等问题。 说来说去,拍清楚、拍稳定是最重要的。当然,像素数量越大、像元尺寸越小拍得更清晰,但存储的文件也越大,分析方面也会更复杂。 3、计算机与单板机 越来越多的计数仪采用一体机的形式,分体的计数仪操作不如一体机方便。一体机有配置台式计算机/笔记本或者单板机的。 计算机或单板机是支撑算法分析的计算资源。相对而言,单板机能够提供的算力有限,高级的算法难以运行。就台式机或笔记本而言,配置越高,可以支持的算法能力相对越强,识别、分割和计数更加准确。 另外,配套的硬盘容量越大,就可以减少删除数据的几率,为客户提供便利。 4、自动聚焦与定焦 自动聚焦系统能够根据不同的样本和实验条件自动调整焦距,确保图像清晰。这使得它适用于多种类型的细胞和样本。通过自动调整焦距,可以获得更高质量的图像,从而提高细胞计数的准确性。可以快速找到最佳的聚焦平面,提高计数效率。相应的,自动聚焦系统的成本也会更高。如果对质量/效率有更高要求或细胞种类较多,样本复杂,可以考虑选择带有自动聚焦系统的计数仪。 定焦系统成本较低,对于细胞种类不多或样本不复杂的情况可以考虑。定焦系统在搬运之后往往需要重新调校,以获得良好的计数效果。 5、算法 算法在细胞计数中发挥着至关重要的作用。 正是因为IT技术的进展,我们才可能使用光学显微成像技术用来进行细胞计数。我们得以利用不同的算法实现高效的自动计数,减少人工的误差。 不同的算法对不同细胞类型与形态以及不同质量与信噪比的图像识别的效率是不同的。随着计算机技术和人工智能的发展,基于深度学习的细胞计数算法逐渐崭露头角,可以学习并提取细胞的多种特征指标进行分析,用于识别,可以更精确的计数,完成更复杂的聚团细胞分割等。 当然,这样讲很抽象,我们对计数仪所应用的算法也不了解。大家可以看一下,如果你的计数仪还需要去选择细胞类型,大概率使用的是传统的图形图像算法,还没有应用深度学习的算法。使用了深度学习算法的计数仪是可以自动匹配相关参数及模型,无需用户手动选择。 .04 看看这样的细胞计数仪是否适合您? 这一系列的细胞计数仪软硬件及算法配置: 这一系列的计数仪是全自动的一体机,自动聚焦、一键操作,自动计数。具有明场、荧光成像方式,有可以用于科研与药企的四个型号。 配备10X 0.25数值孔径的标准物镜,600万像素的高帧率CMOS相机,独特的光路设计保证可以获得高质量的原始图像。基于深度学习的智能识别算法以及12核酷睿i5 CPU提供的算力,可以保证计数结果的稳定,可以准确分割细胞聚团,获得准确的分析结果。对于一些尺寸较小的细胞,如PBMC、红细胞等,以及细胞构成复杂的样本都可以提供优异的计数效果。 当然,这样的计数仪显然不是低档货,但是具有良好的性价比。如果您是做细胞治疗、基因编辑、单抗及生物药物生产、单细胞测序等方面的工作的,相信这是您最佳的选择。 不消说您也一定猜得到,这是猛博士所在公司——宁波力显智能科技生产的INCount系列计数仪。要知道,我们不仅仅生产计数仪,我们还研发、生产了具有20 nm空间分辨率的超高分辨率显微镜iSTORM。具备做超高的能力,做计数仪还不是手拿把掐的!当然,说一千道一万,是骡子是马拉出来遛遛!猛博士对INCount是非常有信心的! |