17.4.2024
Tohtorinväitös solubiologian alalta esittelee kolme uutta käyttäjäystävällistä työkalua helpottamaan mikroskooppivideoiden käsittelyä ja analyysiä
FL Joanna Pylvänäisen väitöskirja solubiologian alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa.
Väitöskirjan otsikkona on Bioimage analysis for life scientists: tools for live cell imaging.
Väitöstilaisuus järjestetään 26. huhtikuuta 2024 osoitteessa auditorio Argentum, Aurum, Henrikinkatu 2, Turku. Vastaväittäjänä toimii professori Carolina Wählby, Uppsalan yliopisto, Ruotsi ja kustoksena apulaisprofessori Guillaume Jacquemet, Åbo Akademi.
Yhteenveto:
Elävien solujen kuvantamisella on tärkeä rooli dynaamisten biologisten prosessien, kuten kudoksen kehityksen ja syövän etenemisen havainnoimisessa. Optinen mikroskopia yhdessä digitaalikameroiden kanssa mahdollistaa näiden prosessien suurennoksen, visualisoinnin ja tallentamisen videoina. Merkityksellisten havaintojen tekeminen näistä videoista on kuitenkin haasteellista. Elävät solut ovat herkkiä ja vaativat kuvantamista kontrolloidussa ympäristössä, joissa valoaltistus on minimoitu. Nämä olosuhteet johtavat usein kohinaisiin videoihin, joista kohteiden tunnistus on hankalaa. Lisäksi mikroskoopin tai näytteen liikkeet voivat aiheuttavaa heiluntaa videoissa monimutkaistaen analyysiä entisestään. Vaikka mikroskooppivideoiden analyysin helpottamiseksi on jo olemassa useita työkaluja, on monet niistä tutkijoiden saavuttamattomissa ohjelmointitaitojen puutteen, riittämättömän dokumentaation tai puutteellisten käyttöliittymien takia.
Näihin haasteisiin vastaten tämä väitöskirja esittelee kolme käyttäjäystävällistä työkalua, jotka on suunniteltu helpottamaan mikroskooppivideoiden käsittelyä ja analyysiä. Fast4DReg mahdollistaa 3D-videoiden heilunnan nopean korjaamisen, DL4MicEverywhere puolestaan parantaa videoiden laatua hyödyntämällä syväoppimista monissa eri käyttäjäympäristöissä ja TrackMate v7 yhdistää edistyneet segmentointialgoritmit osaksi kohteiden seurantaa, mikä puolestaan mahdollistaa solujen liikkeiden mittaamisen. Näihin työkaluihin on liitetty laajat dokumentaatiot ja avoimesti saatavilla olevat aineistot käytettävyyden varmistamiseksi. Näiden työkalujen käytettävyyttä on havainnollistettu kahden esimerkkitapauksen kautta, joista ensimmäinen käsittelee haimasyöpäsolujen ja endoteelin vuorovaikutusta syövän metastaasin aikana, kun taas toinen tapaus keskittyy syöpäsolujen lääkeresistenssin ymmärtämiseen.
Tässä väitöskirjassa kehitetyt työkalut tarjoavat helposti saavutettavia ratkaisuja mikroskooppivideoiden käsittelyyn ja analyysiin edistäen näin tutkijoiden mahdollisuuksia ymmärtää solujen käyttäytymistä ja tautimekanismeja.
Joanna Wiktoria Pylvänäinen on syntynyt 1984 Tampereella. Hän on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 044 012 3436 ja sähköpostitse osoitteesta joanna.pylvanainen@abo.fi.
Väitöskirja on luettavissa Åbo Akademin julkaisuarkistossa Doriassa.
