BigStitcher: Imagem 3D de Tecidos com Precisão Simplificada

Métodos microscópicos modernos de luz — como clareamento de amostras e microscopia de expansão — fornecem insights detalhados em órgãos, mas geram quantidades enormes de dados extremamente difíceis de processar.

Estes métodos, com a ajuda de microscópios de folha de luz avançados, permitem que cientistas processem rapidamente grandes amostras. No entanto, tais procedimentos produzem dados excessivos (em terabytes), dificultando para cientistas peneirar e organizar os dados.

Para criar ordem no caos, uma equipe de pesquisadores internacionais construiu um programa de software chamado BigStitcher que torna o processo de análise biológica simples. Reconstrói os dados complexos de forma que o resultado parece um Google Maps em modo 3D.

O Que Ele Faz?

Com o BigStitcher, cientistas podem ter uma visão geral do panorama maior: podem dar zoom em uma posição específica para analisar estruturas individuais na resolução desejada.

Mais especificamente, o programa de software permite visualização interativa, alinhamento rápido e preciso, fusão em tempo real, deconvolução e estimativa de qualidade resolvida espacialmente de conjuntos de dados multitile, multiview. Pode dobrar o tamanho de espécimes enquanto compensa efeitos ópticos e melhora a precisão.

Reconstruir tais grandes conjuntos de dados com precisão requer compensação para vários tipos de imagens e transformação de intensidade introduzidas pelo processo de aquisição. Portanto, a equipe de pesquisa construiu um processo interativo passo a passo que compensa todas as transformações relevantes enquanto fornece feedback localizado espacialmente sobre a qualidade dos dados adquiridos.

Há uma função de zoom que permite biólogos dar zoom e visualizar detalhes minúsculos em alta resolução. Isso pode ajudá-los a encontrar respostas para várias perguntas. Por exemplo:

• Onde exatamente no cérebro está ocorrendo divisão celular?
• Onde certas projeções neuronais terminam?
• Onde o RNA é expresso?

O programa processa dados automaticamente: gerencia eficientemente o gerenciamento de grandes imagens, conjuntos de dados esparsos, estimativa de qualidade e fusão interativa.

O BigStitcher supera software existente em termos de desempenho, funcionalidade e interação do usuário. Leva apenas dezenas de minutos para reconstruir automaticamente grandes conjuntos de dados e suporta amostras clarificadas, aquisições confocais 2D e 3D convencionais e de campo amplo, bem como aquisições de folha de luz multiview em ladrilhos.

Estes recursos tornam o BigStitcher uma ferramenta indispensável para vários laboratórios. É implementado no ImgLib e distribuído dentro da estrutura Fiji.

A melhor parte é que o programa não requer recursos computacionais intensivos. Você pode rodá-lo em qualquer computador padrão e compartilhar dados facilmente entre membros da equipe.

E como é uma ferramenta open-source, qualquer um pode baixá-la gratuitamente. A versão estável mais recente está disponível no GitHub.