Автоматизация скрининга криоэлектронной микроскопии в нескольких сетях с помощью Smart Leginon
December 1st, 2023
Многосетчатый скрининг криоэлектронной микроскопии (криоЭМ) часто является утомительным процессом, требующим многочасового внимания. В этом протоколе показано, как настроить стандартную коллекцию Leginon и Smart Leginon Autoscreen для автоматизации этого процесса. Этот протокол может быть применен к большинству решеток из фольги с отверстиями в криоЭМ.
В Центре электронной микроскопии им. Саймонса мы стремимся предоставлять превосходные услуги электронной микроскопии, экспертные знания и обучение местным и национальным исследователям, а также разрабатывать инновационные методы для оптимизации рабочих процессов. Наша сфера деятельности охватывает сервис, разработку, машинное обучение и биомедицинские исследования. Мы пытаемся ответить на вопрос, как мы можем лучше оптимизировать наши услуги?
Машинное обучение меняет область электронной микроскопии. Сбор данных становится автоматизированным. Инструменты анализа данных стремительно становятся все более эффективными.
Это включает в себя шумоподавление, отбор частиц, анализ гибкости 3G и построение моделей. Мы регулярно обновляем программное обеспечение, чтобы учесть различные ситуации, такие как различные отверстия в сетке, наклонная коллекция или ошибки, выявленные в ходе бета-тестирования программного обеспечения в нашей производственной среде. Мы также интегрируем отзывы наших пользователей, поэтому мы постоянно предоставляем полезные для них функции.
Smart Leginon решает трудоемкие и трудоемкие задачи скрининга одной или нескольких сеток на криоTEM. Это позволяет операторам и исследователям быстрее проверять и анализировать сетки, высвобождая время для параллельной оптимизации состояния сетки и образца. Это также сокращает время и стоимость работы микроскопа.
Smart Leginon autoscreen предлагает полностью автоматический многосеточный скрининг, который занимает около 10 минут для настройки скрининга для 12 сеток. По сравнению с ручным скринингом, наш протокол экономит несколько часов в день. С момента появления Smart Leginon было разработано другое бесплатное и коммерческое программное обеспечение для аналогичной автоматизации.
Обзор
Этот протокол описывает автоматизацию многосетчатого скрининга криоэлектронной микроскопии (КрЭМ) с использованием Smart Leginon Autoscreen. За счет упрощения процесса настройки, исследователи могут значительно сократить время, затрачиваемое на скрининг сеток, что позволяет более эффективно анализировать и оптимизировать условия образцов.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Криоэлектронная микроскопия
- Автоматизация в микроскопии
- Анализ изображений
Предисловие
- Многосеточный скрининг КрЭМ традиционно является трудоемким.
- Автоматизация может повысить эффективность и снизить затраты.
- Smart Leginon Autoscreen облегчает непрерывный скрининг.
- Машинное обучение улучшает сбор и анализ данных в электронной микроскопии.
Цель исследования
- Автоматизировать процесс многосетчатого скрининга КрЭМ.
- Снизить время и труд, затрачиваемые на анализ сеток.
- Оптимизировать рабочие процессы для исследователей в области электронной микроскопии.
Использованные методы
- Настройка интерфейса Leginon для автоматического скрининга.
- Конфигурация различных настроек целевого назначения и экспозиции.
- Использование приложения Ptolemy для обработки изображений.
- Интеграция обратной связи пользователей для непрерывного улучшения.
Основные результаты
- Smart Leginon Autoscreen снижает время скрининга на несколько часов ежедневно.
- Операторы могут эффективно проводить скрининг нескольких сеток.
- Автоматизация позволяет параллельную оптимизацию условий сетки и образца.
- Постоянные обновления программного обеспечения улучшают функциональность на основе потребностей пользователей.
Выводы
- Автоматизация в КрЭМ значительно улучшает эффективность рабочих процессов.
- Smart Leginon Autoscreen является ценным инструментом для исследователей.
- Будущие разработки, скорее всего, будут продолжать улучшать автоматизацию и анализ данных.
