BigStitcher：大規模3D組織イメージングをシンプルに

サンプルクリアリングや拡張顕微鏡法など現代光顕微鏡手法は臓器への詳細な洞察を提供しますが、処理が極めて困難な巨大データを生成します。

先進ライトシート顕微鏡の助けで大型サンプルを高速処理可能ですが、テラバイト級の過剰データが生成され、科学者がふるい分け・整理するのが困難です。

国際研究チームが、生物学的分析プロセスをシンプルにするソフトウェア「BigStitcher」を開発。複雑なデータを再構築し、3DモードのGoogleマップのような結果を得られます。

機能

BigStitcherで科学者たちは全体像を俯瞰し、特定位置にズームインして個別構造を所望解像度で分析可能。

具体的には、マルチタイル・マルチビューデータセットのインタラクティブ可視化、高速精密アライメント、リアルタイム融合、デコンボリューション、空間分解能品質推定を実現。光学効果補償と精度向上で標本サイズを2倍に拡大可能。

大規模データセットの精密再構築には、取得プロセスで導入される様々な画像タイプと強度変換の補償が必要。研究チームは、全関連変換を補償しつつ、取得データ品質の空間的局所フィードバックを提供するインタラクティブ段階的プロセスを構築。

Reference: Nature Methods | DOI:10.1038/s41592-019-0501-0 | MDC

ズーム機能で生物学者が微細詳細を高解像度で可視化。以下の疑問解決に貢献：

プログラムはデータを自動処理：大規模画像管理、スパースデータセット、品質推定、インタラクティブ融合を効率的に処理。

ショウジョウバエ幼虫神経系の2つの仮想直角断面

BigStitcherは性能・機能・ユーザーインタラクションで既存ソフトを上回る。大規模データセット自動再構築に数十分、クリアドサンプル、従来2D/3D共焦点・ワイドフィールド取得、タイルドマルチビューライトシート取得をサポート。

これら機能で複数研究室必須ツールに。ImgLib実装、Fijiフレームワーク内で配布。集約計算リソース不要で標準PCで動作、チーム間データ共有容易。オープンソースで無料ダウンロード可能。最新安定版はGitHubで入手可能。

産業技術