Smart mikroskopi genererar paradigmskifte

Smart mikroskopi är ett forskningsområde som på senare tid har utvecklats i snabb takt i skärningspunkten mellan bildförvärvsautomation, bildanalys och maskininlärning. Vid Göteborgs universitets Centre for Cellular Imaging, CCI, pågår ett SSF-forskningsprojekt som utvecklar framtidens smarta mikroskopi i form av en paketerad tjänst för forskare. Projektet kan bidra till ett paradigmskifte i forskarvärlden och stärka Sverige som forskarnation.

Smart mikroskopi innebär att mjukvaran i mikroskopen med hjälp av bland annat AI kan programmeras för att analysera prover samtidigt som den fattar beslut baserat på bildinnehållet utan manuell hantering. Vid CCI arbetar mikroskopiexperter och datavetare för att påskynda implementeringen av smart mikroskopi och därmed förbättra stödet till forskare.

Tillgängligt för forskare i hela Sverige
– Smart mikroskopi kan på sikt innebära ett paradigmskifte i forskarvärlden. Det ger helt nya möjligheter för bland annat kvantitativ informationsanalys via automatiserad informationsinhämtning, säger Rafael Camacho, vetenskaplig specialist vid CCI.
Sommaren 2022 tilldelades han SSF-bidraget Fellows 2 för att under en femårsperiod utveckla smart mikroskopi i samarbete med ett interdisciplinärt team som kombinerar kompetens inom mikroskopi, datavetenskap och dataanalys.
Smarta mikroskop kan styras på distans, arbeta dygnet runt och är tränade i att analysera prover och identifiera karakteristiskt innehåll utan mänsklig involvering. Via NMI och SciLifeLab tillgängliggörs utvecklingen inom smart mikroskopi för forskare från hela Sverige.

Nyckelaktör inom life science
Forskningsprojektet har hittills tagit viktiga steg inom automation, databaserad avbildning och beräkningsinfrastruktur. Genom att integrera adaptiva avbildningsarbetsflöden, maskininlärningsdriven mikroskopi och robusta datastyrningslösningar förbättrar projektet avsevärt avbildningseffektiviteten, reproducerbarheten och skalbarheten.
– Vi har underlättat storskalig datahantering genom ett OMERO-baserat system och positionerat CCI som en nyckelaktör i nationella insatser inom datadriven life science. Vi har främjat nationella och internationella samarbeten, vilket stärker Sveriges roll i utvecklingen av smart mikroskopi, säger Rafael Camacho.
Utbildning och informationsspridning är också centralt, bland annat via internationella kurser och workshops som stärker forskares färdigheter inom smart mikroskopi. Ett viktigt fokus är att utforma smart mikroskopi som en användarvänlig och tillgänglig tjänst, vilket sänker trösklarna för forskare som vill börja nyttja tjänsten.
– Framöver utvecklar vi en Smart Microscopy Workflow Manager som säkerställer interoperabilitet mellan avbildningsplattformar, samt integrerar artificiell intelligens och högpresterande datorkapacitet. Vi säkerställer att Sverige förblir i framkant inom smart mikroskopi, säger Rafael Camacho.