Image-based cell sorting using artificial intelligence

计算机科学 微流控 人工智能 单元格排序 分类 深度学习 信号(编程语言) 分类 鉴定(生物学) 图像处理 模式识别(心理学) 荧光显微镜 人工神经网络 延迟(音频) 计算机视觉 生物系统 图像(数学) 荧光 细胞 纳米技术 材料科学 化学 生物 物理 植物 生物化学 程序设计语言 电信 情报检索 量子力学
作者
Maik Herbig,Ahmad Nawaz,Marta Urbanska,Martin Nötzel,Martin Kräter,Philipp Rosendahl,C. Herold,Nicole Töpfner,Markéta Kubánková,Ruchi Goswami,Shada Abuhattum,Felix Reichel,Paul Müller,Anna Taubenberger,Salvatore Girardo,Angela Jacobi,Jochen Guck
标识
DOI:10.1117/12.2544809
摘要

Identification of different cell types is an indispensable part in biomedical research and clinical application. During the last decades, much attention was put onto molecular characterization and many cell types can now be identified and sorted based on established markers. The required staining process is a lengthy and costly treatment, which can cause alterations of cellular properties, contaminate the sample and therefore limit its subsequent use. A promising alternative to molecular markers is the label-free identification of cells using mechanical or morphological features. We introduce a microfluidic device for active label-free sorting of cells based on their bright field image supported by innovative real-time image processing and deep neural networks (DNNs). A microfluidic chip features a standing surface acoustic wave generator for actively pushing up to 100 cells/sec to a determined outlet for collection. This novel method is successfully applied for enrichment of lymphocytes, granulo-monocytes and red blood cells from human blood. Furthermore, we combined the setup with lasers and a fluorescence detection unit, allowing to assign a fluorescence signal to each captured bright-field image. Leveraging this tool and common molecular staining, we created a labelled dataset containing thousands of images of different blood cells. We used this dataset to train a DNN with optimized latency below 1 ms and used it to sort unstained neutrophils from human blood, resulting in a target concentration of 90%. The innovative approach to use deep learning for image-based sorting opens up a wide field of potential applications, for example label-free enrichment of stem-cells for transplantation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Singularity完成签到,获得积分0
1秒前
lele033086完成签到 ,获得积分10
1秒前
儒雅沛凝完成签到 ,获得积分10
3秒前
7秒前
弧光完成签到 ,获得积分10
7秒前
坚强的广山完成签到,获得积分0
8秒前
小西米完成签到 ,获得积分10
9秒前
花花糖果完成签到 ,获得积分10
10秒前
精明寒松完成签到 ,获得积分10
11秒前
Owen应助ming采纳,获得10
11秒前
在水一方应助ming采纳,获得10
11秒前
天亮了吗发布了新的文献求助10
14秒前
精明秋完成签到,获得积分10
16秒前
含蓄文博完成签到 ,获得积分10
19秒前
czj完成签到 ,获得积分10
21秒前
沉迷科研的jj完成签到 ,获得积分10
21秒前
清脆的大开完成签到,获得积分10
21秒前
迅速的幻雪完成签到 ,获得积分10
24秒前
HXL完成签到 ,获得积分10
24秒前
迷途的羔羊完成签到 ,获得积分10
31秒前
njseu完成签到 ,获得积分10
37秒前
自由的无色完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
lin发布了新的文献求助10
44秒前
你说的完成签到 ,获得积分10
49秒前
科研科研完成签到 ,获得积分10
49秒前
lin完成签到,获得积分10
50秒前
慧喆完成签到 ,获得积分10
51秒前
热心市民完成签到 ,获得积分10
51秒前
优雅夕阳完成签到 ,获得积分10
51秒前
今天不学习明天变垃圾完成签到,获得积分10
52秒前
ght完成签到 ,获得积分10
58秒前
小王好饿完成签到 ,获得积分10
58秒前
丹妮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
所所应助xixili采纳,获得10
1分钟前
雨诺完成签到,获得积分10
1分钟前
赧赧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
碧蓝巧荷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
吃的饱饱呀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Uncertainty Quantification: Theory, Implementation, and Applications, Second Edition 800
錢鍾書楊絳親友書札 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3288478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2925860
关于积分的说明 8423509
捐赠科研通 2596904
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1416747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 659488
邀请新用户注册赠送积分活动 641878