BioCel na Rede
Créditos da imagem: von Chamier et al., 2021
ZeroCostDL4Mic: democratizando ferramentas de deep learning na análise de bioimagens!
O processamento e análise de imagens é uma necessidade para a pesquisa no campo das ciências biomédicas. A diversidade de processos biológicos investigados com auxílio de diferentes técnicas de microscopias exige uma busca constante por métodos resolutivos que visem alcançar não só uma avaliação quantitativa, mas sobretudo reprodutível. Mais recentemente as ferramentas de deep learning (DL) têm ganhado espaço meio à análise de bioimagens. Contudo, na prática, ao buscarem a implementação da DL em seus laboratórios, muitos pesquisadores esbarram em dificuldades comuns quanto a sua implementação: a necessidade de boas estações de trabalho (que são proporcionalmente custosas) e recursos humanos com conhecimentos específicos das ciências da computação, para o desenvolvimento e treinamento de modelos capazes de realizar análises de alta performance.
Em artigo publicado recentemente na revista Nature Communications, um grupo de pesquisadores apresentou uma nova ferramenta que busca, em sua essência, democratizar a DL no processamento e análise de imagens complexas: a ZeroCostDL4Mic! Visando superar as barreiras como a exigência de equipamentos robustos, a plataforma faz uso de recursos gratuitos da Google possibilitando que o fluxo de trabalho seja realizado integralmente em nuvem! Após upload dos arquivos de imagens via Google Drive, todos os treinamentos para aprendizagem de máquina, processamentos e análises frente aos novos dados são executados em nuvem por meio do Google Colab, produto da Google que permite ao usuário utilizar seus processadores em qualquer computador, bastando apenas ter um navegador previamente instalado.
Atualmente, algumas ferramentas que possibilitam eliminação de ruído (p.ex. Noise2Void), segmentação e detecção de objetos (p.ex. CellPose e StarDist, este último presente também no ImageJ/Fiji) e processamento de imagens de super-resolução (p.ex. DeepSTORM) já estão disponíveis. Cada uma delas possui manuais com instruções detalhadas que indicam o passo-a-passo a ser seguido pelo usuário. O uso de DL é, sem dúvidas, empolgante e nos deixa ansiosos para aguardar o que virá pela frente. Seguiremos atentos!
Veja os detalhes deste trabalho em:
Democratising deep learning for microscopy with ZeroCostDL4Mic
Imagem A. Uso da ferramenta StarDist (via ZeroCostDL4Mic) para segmentação de núcleos em associação com o plugin TrackMate, para determinação das trajetórias de partículas num determinado intervalo de tempo;
Imagem B. Uso da ferramenta YOLOv2 (via ZeroCostDL4Mic) para detecção de objetos utilizando critérios morfológicos;
2021
Mitocitose: um novo processo para o controle de qualidade mitocondrial!
ZeroCostDL4Mic: democratizando ferramentas de deep learning na análise de bioimagens!
2019
Metilação gênica: qual metiltransferase controla a metilação de cada gene?
Descoberta de novas células na pele sensíveis a dor mecânica!
Hepatocarcinoma e o canal de cálcio do tipo ITPR3: qual a relação?
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Bioimpressão em 3D: um passo a frente no desenvolvimento in vitro de tecidos
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EPSCs: células-tronco com capacidade de formação de estruturas embrionárias e extra-embrionárias.
Recuperando a função do olfato através de transplante de células-tronco.
Não replico, mas também não morro: entenda como a bactéria C.burnetti escapa do sistema imune!
Células ROC: novo tipo celular identificado está envolvido na regeneração de Xenopus.
Tomografia em alta resolução para análise tridimensional da musculatura do vôo das aves!
Como os neurônios estabelecem padrões de conxão específicos? Participação da fosfatase Prl-1!
Recicle e vá em frente! Participação do CD13 e das B1 integrinas na migração celular!
Apocalipse zumbi? : pesquisadores restauram função cerebral de um porco horas post-mortem!
CRISPR e a edição gênica in útero para o tratamento de doenças pulmonares letais!
Neurogênese em adultos: Sim! Novos neurônios são gerados após o nascimento!
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Novos achados por detrás das ações do receptor para androgênio no câncer de próstata.
Tensão cortical e sua influência na divisão celular.
Rigidez e organização da matriz extracelular influenciando a migração celular.
Funções celulares do sono são finalmente mostradas!
Quantificando fatores de crescimento ligados à células individuais utilizando quantum dots!
ZnUMBA: nova técnica que permite o estudo de barreiras epiteliais e junções de oclusão.
Insertases e translocases: peças fundamentais para a inserção de proteínas na membrana.
Como um tipo celular mantem sempre sua área e volume constantes?
Uma nova visão sobre o papel dos cílios no trato reprodutivo masculino.
O ligante fisiológico do receptor Sigma-1 é finalmente descoberto.
Você já ouviu falar na doença de Hirchsprung?
2018
Macrófagos como um mediador chave do reparo ósseo.
Rastreando a origem e identidade celular durante o processo de reprogramação!
A polimerização da tubulina observada em resolução molecular
PTEN-PIP3: inibição molecular que permite o movimento celular
Microscopia de fluorescência de três fótons!
Os mistérios celulares por detrás da regeneração óssea.
Complexos de adesão reticular: novo complexo de adesão célula-matriz é descrito.
Contrações celulares auxiliando na manutenção da integridade tecidual.
Crescimento in vitro de glândulas salivares para terapia de substituição de órgãos.
Câncer seqüestra o metabolismo das células saudáveis e do microbioma para a utilização de glicose!
Camundongos mais velhos regeneram a pele lesionada, enquanto os mais jovens formam cicatrizes.
Reconstruções celulares fluorescentes em 3D através de imagens bidimensionais de luz transmitida!
Crio-EletroMicroscopia para visualização tridimensional de sinapses.
Alterações celulares e fisiológicas induzidas pela schistossomíase: papel do HMGB1.
Novo tipo de neurônio é descoberto no cérebro humano.
Reciclagem de proteínas observada em células únicas e em tempo real.
Estimulando o crescimento de novos vasos sanguíneos com nanoestruturas de silicato.
Como o vírus Ebola entra nas células saudáveis?
Microscopia Raman para o estudo in vivo do metabolismo celular.
Small RNAs e sua participação na biologia do desenvolvimento.
Um mecanismo molecular para explicar a especificade da via Wnt.
Como uma célula mantém sua identidade durante e após a mitose?
O uso de células-tronco em casos de infarto do miocárdio.
Cafeína melhora a respiração mitocondrial e protege o músculo cardíaco.
O colesterol de membrana como regulador da sinalização de insulina e da proliferação do fígado!
Terapia gênica como promessa para a regeneração medular.
Imagens 3D e modelagem computacional capturam o desenvolvimento do ducto mamário.
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Como o mRNA é capaz de deixar o núcleo em direção ao citoplasma?
Entendo a regulação mediada pelo Complexo Nuclear do Poro!
Como uma célula sabe o exato momento de iniciar a divisão celular?
Macrógafos e a acidificação de fagossomos para fagocitose.
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CRISPR/Cas9 é utilizado in vivo como terapia pela primeira vez e os resultados são promissores!
Qual o mecanismo celular da regeneração epitelial?
Cryo-EM solucionando a estrutura da ATP-sintase!
Novos achados na neurobiologia da alpha-sinucleina.
Cicatrização tecidual graças a atividade das células de gordura.
Visualizando a dinâmica de moléculas individuais em células vivas.
Como o relógio biológico pode determinar a transcrição de um gene?
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Ainda podemos acreditar no uso das células-tronco para o tratamento de lesões medulares?
Enxerto de células-tronco humanas em macacos levaram a regeneração da medula lesionada.
Microscopia de super-resolução 4D: acoplando imagens espaciais (x,y,z) com temporais (t).
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Estudando o mecanismo de infecção do vírus da hepatite B em fígados artificiais
Estrutura completa e integral do receptor do serotonina é mostrada pela primeira vez.
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Comunicação “organelar”: o contato direto entre organelas intracelulares!
Primeira cultura celular de trofoblastos humanos é feita.
Populações específicas de neurônios no mesencéfalo controlando padrões de atividade locomotora!
EXD2: proteína envolvida no reparo de DNA ou na produção de proteínas mitocondriais?
Porque as células se dividem sempre em uma orientação, mas não em outra?
Bioengenharia de tecidos: geração de músculo esquelético à partir de células da pele.
Possível alvo para o tratamento da retinopatia diabética.
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Um complexo proteico que mantem as células-tronco em seu estado indiferenciado.