새로 개발된 기술은 국립 심혈관 연구 센터의 과학자들이 수행한 생체 조직 측정에 사용되었다. 이번 연구를 통해 연구팀은 면역세포의 일종인 호중구가 염증 과정에서 혈액 내에서 다양한 행동을 보이는 것을 발견했다. 또한, 그들은 그 과정 중 하나가 심혈관 질환과 관련이 있음을 발견했다.

새로운 치료 가능

이러한 발전은 심장마비의 영향을 최소화하기 위한 새로운 치료법을 가능하게 할 수 있다.

Fernando Díaz de María 교수는 UC3M 멀티미디어 처리 그룹의 수장이자 연구 저자 중 한 명이다.

"우리의 기여는 생체 내 현미경 기술을 사용하여 생물학자가 캡처한 비디오를 분석하여 연구 중인 세포를 특성화할 수 있게 해주는 컴퓨터 비전 기술을 기반으로 하는 완전 자동 시스템의 설계 및 개발로 구성된다."라고 María는 말한다.

전통적인 생물학적 연구는 종종 수백 개의 수동으로 특성화 된 세포의 분석으로 뒷받침되지만 새로운 연구는 수천 개의 세포의 혈관과 관련된 모양, 크기, 움직임 및 위치의 자동 측정을 포함했다. 이를 통해 통계적 의미가 더 큰 고급 생물학적 분석을 완료할 수 있다.

새로운 시스템의 장점

연구원들은 새로운 시스템이 시간과 정밀도 면에서 다양한 장점이 있다고 말한다.

Ivan González Díaz는 UC3M 신호 이론 및 커뮤니케이션 부서의 부교수이다. 그는 또한 연구 팀의 구성원 중 한 명이다.

“전문가 생물학자가 몇 달 동안 비디오로 세포를 분할하고 추적하도록 하는 것은 실현 가능하지 않다. 반면에 대략적인 아이디어를 제공하기 위해(세포 수와 3D 볼륨 깊이에 따라 다르기 때문에) 우리 시스템은 5분짜리 비디오를 분석하는 데 15분밖에 걸리지 않다.”라고 Díaz는 말한다.

팀은 세포 분할 및 탐지를 위해 심층 신경망에 의존했다. 새로운 컨텍스트에서 시스템을 배포하기 위해 팀은 많은 교육 예제를 생성해야 했으며 시스템은 다양한 기타 통계 기술과 기하학적 모델을 통합해야 했다.

시스템에는 다른 문제에 적용할 수 있는 다목적 소프트웨어가 필요하다.

Miguel Molina Moreno는 연구원 중 한 명이다.

“사실, 우리는 이미 다른 시나리오에 이를 적용하고 있으며, 암 조직에서 T 세포와 수지상 세포의 면역학적 행동을 연구하고 있다. 그리고 잠정 결과는 유망하다.”라고 Moreno는 말한다.

이번 연구는 네이처 저널에 게재됐다.