公司簡介:

德國SENSIFIC 視覺成像系統(tǒng)

ODIN 自動化實時成像和分析系統(tǒng)

SENSIFIC用于細(xì)胞，顆粒，微滴等自動化成像和分析系統(tǒng)

一、 關(guān)于SENSIFIC

SENSIFICGmbH是烏爾姆大學(xué)實驗物理研究所的Othmar Marti教授的指導(dǎo)下建立的，三位科學(xué)家Daniel Geiger博士，Tobias Neckernuss博士和Jonas Pfeil博士是Sensific GmbH具有電子，機(jī)械，光學(xué)，微流體，生物學(xué)及數(shù)據(jù)分析等專業(yè)知識。SENSIFIC 為研發(fā)領(lǐng)域開發(fā)并提供光學(xué)測量和自動化系統(tǒng)，用于細(xì)胞，顆粒，微滴，細(xì)菌，藻類，纖維等等自動化實時成像和分析，實現(xiàn)觀察（Observe），監(jiān)測(Detect)，研究(Investigate)等多個功能，簡稱ODIN。ODIN分析它在多種場中看到物體，如亮場、暗場、相襯或熒光，這使得它適用于從生命科學(xué)到材料科學(xué)的許多應(yīng)用，包括生命科學(xué)，醫(yī)療研究及材料科學(xué)等。

二、SENSIFIC產(chǎn)品 ：ODIN 光學(xué)成像及分析系統(tǒng)

1、ODIN實時、自動化的分析細(xì)胞，細(xì)菌和顆粒等

ODIN( observe, detect, investigate) 是專為滿足現(xiàn)代科學(xué)需求而設(shè)計的下一代機(jī)器視覺系統(tǒng)。它提供先進(jìn)成像技術(shù)并結(jié)合易于使用的分析和控制軟件。每秒10000幀的實時數(shù)據(jù)處理使得控制和自動化實驗以及具有高的時間分辨率和精度的設(shè)備變得簡便。使用我們的軟件，您可以輕松快速地執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分析，例如死細(xì)胞和活細(xì)胞計數(shù)以及未知樣品的分析，并根據(jù)分析結(jié)果立即配置實驗控制。ODIN可以在實驗中執(zhí)行各種任務(wù)，例如，分析在圖像場中移動的物體或以高精度跟蹤其位置。一些應(yīng)用例如：

基于液滴的微流控

流式細(xì)胞術(shù)的成像

粒子和物體跟蹤

過程分析和控制

ODIN 可以與具有C卡口或安裝C卡口的顯微鏡兼容，與蔡司（Zeiss），奧林巴斯(Olympus)或尼康(Nikon)以及大多數(shù)類型顯微鏡兼容，只要提供足夠在C接口上安裝ODIN 的接口即可。

SENSIFIC即可提供ODIN 傳感和控制單元用于升級客戶現(xiàn)有的顯微鏡系統(tǒng)，也可提供針對客戶應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案。

2、ODIN的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

（1）傳感器數(shù)據(jù)：

210 fps @ 1280×1024 像素，單色，10 位色深

達(dá) 10000 fps @ 400×32 像素，單色，10 位色深

在波長范圍300-1000 nm，550nm峰值@ 54%量子效率下敏感

同時2個可自由選擇的讀出區(qū)域

（2）分析參數(shù)：

自動動態(tài)背景扣除，用于優(yōu)化信噪比和測量穩(wěn)健性

實時分析參數(shù)，如：大小、速度、位置、粒度、周長等。

以達(dá) 10000 fps 和 0.01 px 精度同時實時跟蹤多達(dá) 8 個物體/粒子

（3）控制參數(shù)：

兩個可自由編程且自主的觸發(fā)器 （3.3V TTL）

圖像捕獲和分析結(jié)果之間的延遲<200<>微秒

準(zhǔn)確控制<10<>納秒

通過繪圖中的區(qū)域標(biāo)記進(jìn)行簡單的圖形化編程

3、ODIN 視覺成像系統(tǒng)的特點

它以每秒達(dá)10000張圖像的速度工作，并全自動和實時地評估它們。

ODIN不需要緩沖，對測量結(jié)果的直接響應(yīng)。

可以在200微秒的時間內(nèi)分析每張圖像，并以優(yōu)于10納秒的精度控制外部系統(tǒng)。

ODIN在連續(xù)的工作流程中處理過程中的任務(wù)，包括檢測，分析和分類。

ODIN分析物體的可視化屬性，例如大小，形狀，粒度，周長，位置，速度等。

ODIN運(yùn)行智能算法，例如，自動穩(wěn)定背景，使測量不依賴照明效果。

ODIN提供完整的分析界面，能夠在幾秒鐘內(nèi)輕松表征完全未知的樣品。例如，查找用于分類的相關(guān)參數(shù)。

ODIN的設(shè)計人性化，可以在幾分鐘內(nèi)集成到實驗中，也可以立即進(jìn)行配置以解決測量和控制任務(wù)。

4、ODIN 軟件

ODIN提供了一個用戶友好且功能豐富的圖形用戶界面：

觀察：無延遲的實時圖像，具有現(xiàn)代相機(jī)系統(tǒng)具有的可能設(shè)置。

分析：在顯示基礎(chǔ)圖像及其特性的同時可以繪制可自由選擇的分析參數(shù)。

控制：在圖表中單擊鼠標(biāo)即可標(biāo)記您要查找的內(nèi)容以及ODIN程序本身。

三、SENSIFIC注意行業(yè)領(lǐng)域和應(yīng)用

SENSIFIC 的應(yīng)用領(lǐng)域包括生命科學(xué)，醫(yī)學(xué)研究及材料科學(xué)，包括微生物學(xué)和流式細(xì)胞術(shù)的成像，合成生物學(xué)，微流控系統(tǒng)的分析和控制，微顆粒的分析和純化，過程制造等。

例如在合成生物學(xué)領(lǐng)域，我們的系統(tǒng)可以簡單快速地測量人造細(xì)胞和細(xì)胞樣結(jié)構(gòu)的濃度。例如，在基于微流控液滴中，我們的技術(shù)可以輕松監(jiān)測和控制復(fù)雜系統(tǒng)，如生產(chǎn)單元和分揀設(shè)備。

ODIN 具有眾多的潛在應(yīng)用，幾個常用應(yīng)用的例子有：

1、  液滴微流控

ODIN是一種用戶友好的機(jī)器視覺系統(tǒng)，可為您的實驗提供光學(xué)分析和控制功能，特別是對于微流控中的液滴。它以每秒 10000 幀的幀速率實時全自動分析圖像數(shù)據(jù)。測量結(jié)果在圖像捕獲后不到0.2毫秒內(nèi)即可準(zhǔn)備就緒，其應(yīng)用可能性，是經(jīng)典相機(jī)無法實現(xiàn)的。

ODIN可以輕松監(jiān)測液滴的產(chǎn)生。以每秒數(shù)千的速率實時控制每個液滴的大小、間距和生產(chǎn)率，且沒有時間限制。在微流控液滴實驗中，采用不同生產(chǎn)率，尺寸和間距的流動聚焦微流體裝置生產(chǎn)液滴，并用ODIN監(jiān)測液滴，ODIN能夠直接、連續(xù)、無延遲的為您提供測量參數(shù)。

可以在沒有生化標(biāo)志物的情況下確定具有不同物體的液滴群體。不僅可以檢測顆粒是否被封裝，還可以檢測顆粒的數(shù)量和類型。

ODIN分析可見的物體，例如明場，暗場，相襯和熒光。此外，它可以在單個測量步驟中組合不同的對比度類型。例如，提供了有關(guān)相差和熒光中可見的特征的信息。例如允許您確定封裝對象是否相互反應(yīng)或與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

ODIN提供完整的分析界面，使您能夠在幾秒鐘內(nèi)輕松表征完全未知的樣品。例如，查找用于分類的相關(guān)參數(shù)。

ODIN配備了功能強(qiáng)大的分析和控制軟件。其圖形用戶界面用戶友好，可以使用其完全圖形化的界面立即掌握復(fù)雜的分析和控制任務(wù)。ODIN會自動地為您處理整個圖像數(shù)據(jù)分析和測量結(jié)果的文檔記錄。它還可以直接以圖形方式顯示結(jié)果，以便您可以立即評估實驗結(jié)果。此外，ODIN保存可確定的測量參數(shù)，與當(dāng)前選擇無關(guān)，從而為您提供以后進(jìn)一步分析的選項。

ODIN可以很容易地將現(xiàn)有的顯微鏡升級為分析和控制單元。當(dāng)然，我們還可根據(jù)您的要求為您提供系統(tǒng)解決方案，讓您專注于研究。在這種情況下，我們將為您提供一個即用型測量和分揀系統(tǒng)。

2、  流式細(xì)胞術(shù)成像

ODIN可用于日常實驗室檢測的流式細(xì)胞術(shù)，ODIN是一種全自動機(jī)器視覺系統(tǒng)，可在基于圖像的流式細(xì)胞儀中轉(zhuǎn)動顯微鏡。將高分辨率視頻顯微鏡的優(yōu)勢與流式細(xì)胞術(shù)的可能性相結(jié)合。實時測量每個細(xì)胞，節(jié)省寶貴的樣品量和時間。憑借每秒大于1000個細(xì)胞的高通量，甚至可以測量微量細(xì)胞。

例如，ODIN可以很容易地檢測活細(xì)胞和死細(xì)胞。通過用臺盼藍(lán)染色，膜完整性降低的細(xì)胞看起來更暗。除了活細(xì)胞和死細(xì)胞組外，還可以在中間范圍內(nèi)鑒定凋亡和改變的細(xì)胞。

ODIN可實現(xiàn)簡單快速的捕獲圖像，可以在幾秒鐘內(nèi)輕松記錄數(shù)千張懸浮細(xì)胞的高質(zhì)量圖像。由于ODIN知道單元格何時在視野中，因此它只會存儲包含單元格的圖像。因此，圖像系列捕獲功能返回一個圖像堆棧，其中每個圖像都包含不同的單元格。這樣可以大限度地提高數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容，并提高數(shù)據(jù)解釋和進(jìn)一步處理。

采用ODIN 在明場和相襯中捕獲Jurkat細(xì)胞。使用每秒2800幀的幀速率和僅5μs的快門時間記錄圖像，在幾秒鐘內(nèi)即可捕獲數(shù)千張高質(zhì)量的細(xì)胞圖像。

此外，ODIN還可以執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，使用ODIN很容易識別血液成分。例如紅細(xì)胞，白細(xì)胞和血小板可以很容易地通過其大小和對比度來區(qū)分。

3、  顆粒和物體追蹤

機(jī)器視覺系統(tǒng) ODIN 的新型粒子跟蹤模塊能夠以每秒 10000 幀的速度同時對多達(dá) 8 個粒子進(jìn)行高精度跟蹤。實時計算，提供和記錄位置和其他參數(shù)（例如粒子的長寬比，旋轉(zhuǎn)和亮度）的分析。與傳統(tǒng)的攝像機(jī)相比，ODIN不需要緩沖，因此可以連續(xù)和無限期地測量。因此，抽樣的時代已經(jīng)結(jié)束。通過函數(shù)擬合和算法，以達(dá)0.01像素的精度確定位置，即使是微小的運(yùn)動也能被檢測到。這種連續(xù)測量能力為科學(xué)開辟了新的應(yīng)用可能性，例如在微流變學(xué)領(lǐng)域。

ODIN的粒子和物體跟蹤模塊是機(jī)械生物學(xué)領(lǐng)域的可行工具。例如，它可用于觀察活性成分對單個細(xì)胞機(jī)械性能的影響。通過連續(xù)測量摻入顆粒的運(yùn)動，可以直接以高的時間分辨率記錄細(xì)胞力學(xué)和藥物添加的影響。在60多分鐘的測量中，我們跟蹤了細(xì)胞中摻入的這些標(biāo)記粒子的運(yùn)動。在添加blebbistatin之后，運(yùn)動行為的減少是可見的。特別是在較低頻率下，顆粒的運(yùn)動減少，表明抑制了細(xì)胞中的活性過程。這得到了統(tǒng)計測試的支持。由于我們有一個封閉的測量系統(tǒng)，因此細(xì)胞之間和細(xì)胞內(nèi)不同區(qū)域的生物學(xué)變異不存在。因此，我們可以肯定地測量藥物對單個細(xì)胞的影響。

ODIN還能跟蹤宏觀對象，可以在實驗室中跟蹤各種不同的物體，借助易于使用的圖形用戶界面，您可以在幾秒鐘內(nèi)開始跟蹤對象。所有這些都具有達(dá)0.0001秒的時間分辨率。我們高度復(fù)雜的算法強(qiáng)大，因此您可以可靠地跟蹤對象。

我們用ODIN跟蹤了一架小型玩具無人機(jī)的軌跡。因此，我們使用位置燈作為跟蹤目標(biāo)。其表觀尺寸與相機(jī)鏡頭焦平面的距離相差一小部分像素。我們的算法可以精確地捕捉到這一點，即使沒有立體設(shè)置，我們也可以重建3D軌跡。

ODIN具有復(fù)雜的軟件，但易于使用

ODIN具有復(fù)雜的算法，可實現(xiàn)穩(wěn)健而精確的顆粒跟蹤。相比之下，操作簡單。由于自動化程度高，設(shè)置都在幾秒鐘內(nèi)完成，只要單擊鼠標(biāo)即可選擇要在實時圖像中跟蹤的顆粒。

當(dāng)然，ODIN自動為您完成整個測量文檔。由于結(jié)果是實時可用的，因此您可以在進(jìn)行實驗時對其進(jìn)行評估。

ODIN可輕松將現(xiàn)有顯微鏡升級為分析和控制系統(tǒng)，并與常見的C卡口相機(jī)物鏡兼容。當(dāng)然，根據(jù)要求，我們還為您提供系統(tǒng)解決方案，以便您可以專注于您的研究，并從我們這里獲得一個隨時可用的測量系統(tǒng)來滿足您的需求。