神经细胞光学显微镜（多功能显微镜在细胞培养与成像的AI工作流中的高效协作）

神经细胞光学显微镜（多功能显微镜在细胞培养与成像的AI工作流中的高效协作）细胞培养质量监控的重要性：为了保证实验的可靠性，同步进行实验是很重要的。例如，在最近的一项研究中，我们利用倍增时间和毛细血管长度来评估HUVECs在不同传代数下的血管生成活性。最终发现倍增时间在第8传代时达到最大值;从第5代到第8代，分支数增加，然后迅速减少。所以我们在后续实验中应该维持细胞在八代以内，以控制干细胞的质量。优点三：可尽早发现细胞死亡等异常现象，减少时间和成本。此外，还可以确定传代或开始实验的理想时间。使用CM20进行细胞培养主要有以下三个优点：优点一：无需从培养箱中取出样品，无需进入CPC。无需浪费容器进行评估，并可消除污染、培养基扰动等影响细胞状态的因素。优点二：由于可以利用AI技术通过测定细胞数量和密度等定量数据来判断培养条件，因此可以消除人为误差和操作者之间不同造成的细胞质量差异。

细胞培养与实验是生命科学研究、再生医学研究和药物开发的基础。但是培养高质量的细胞需要注意很多地方，而且需要不菲的成本。对细胞进行成像和分析并且成为专家需要相当长的一段时间。

Evident将先进的光学和软件技术与人工智能相结合，为细胞实验提供了简单有效的整体工作流。

1、细胞培养

为了进行精准的实验，需要制备在标准条件下培养的细胞。CM20可安装在培养箱中观察记录细胞培养整个过程。

使用CM20进行细胞培养主要有以下三个优点：

优点一：无需从培养箱中取出样品，无需进入CPC。无需浪费容器进行评估，并可消除污染、培养基扰动等影响细胞状态的因素。

优点二：由于可以利用AI技术通过测定细胞数量和密度等定量数据来判断培养条件，因此可以消除人为误差和操作者之间不同造成的细胞质量差异。

优点三：可尽早发现细胞死亡等异常现象，减少时间和成本。此外，还可以确定传代或开始实验的理想时间。

细胞培养质量监控的重要性：为了保证实验的可靠性，同步进行实验是很重要的。例如，在最近的一项研究中，我们利用倍增时间和毛细血管长度来评估HUVECs在不同传代数下的血管生成活性。最终发现倍增时间在第8传代时达到最大值;从第5代到第8代，分支数增加，然后迅速减少。所以我们在后续实验中应该维持细胞在八代以内，以控制干细胞的质量。

Osaki T. Kageyama T. Shimazu Y. et al. Flatbed epi relief-contrast cellular monitoring system for stable cell culture. Sci Rep 7 1897 (2017).

2、成像

当细胞培养到合适状态后，我们从培养箱中取出样品进行实验。利用传统显微镜进行成像，操作比较复杂，并且需要较长时间才能获取理想的图像。APX100是一个新概念的成像仪器，旨在任何人都可以轻松和快速获得高质量的图像。

它主要具有以下这三个方面的特点：

特点一：智能样本导航功能通过简单地放置样本获得导航图，并使用人工智能识别样本的位置。使得我们使用显微镜拍摄样品的第一个困难——找到样品变得更加简单。

特点二：简洁直观的交互操作让我们轻松可以获取多维度的照片，比如多色、Z层切、时间序列、多位点。

特点三：高质量的光学系统，高灵敏度的探测器，可获得与传统显微镜相比更加高质量的图像。结合优化的Trusight模块，APX100可帮助我们获得接近共聚焦级别的图像。

3、分析

为了观察细胞的荧光强度、形态和动态的时间变化，对细胞的准确识别是必不可少的。然而，当细胞的形态复杂时，这是更具挑战性的。而容器的灰尘或划痕、染色或标记蛋白表达不足会增加难度。

Evident的TruAI提供了克服这些挑战的机会。TruAI使用深度学习准确有效地识别每个细胞，并为您提供必要的参数，如强度、大小和速度等。

• TruAI能够和CM20联合使用，用于实时监测细胞的生长运动状态，获得运动轨迹，速度等定量数据。

图一：CM20获取细胞培养原图；图二：TruAI识别细胞图；图三：轨迹追踪结果图

图一：CM20获取局部细胞培养原图；图二：TruAI识别局部细胞图；图左三：局部轨迹追踪结果图；图四：轨迹追踪结果

cellSens输出数据（包括轨迹区域 位移 时间 速度 长度 角度等）

• TruAI能够从单通道图像中识别单个细胞及其核，即使是细胞密度比较大的情况下。

• TruAI能够在微弱信号之下识别细胞。

在以上种种技术支持之下，Evident能够提供从细胞培养到分析的整个工作流程。