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Live Cell Imaging System SI8000

鍛え抜かれた画像解析技術が生んだ 先進のライブセルイメージングシステム

ライブセルイメージングシステムSI8000は、長年に渡る画像処理の分野で蓄積された解析技術を、細胞生物学の分野に世界で初めて応用した細胞解析システムです。

染色されていない細胞本来の状態で、薬剤の細胞毒性や様々な細胞の状態(Cell Health)を評価することができます。

約900万画素の高感度イメージセンサーを採用した高性能カメラが搭載されたResearch Model、1秒間を最大590フレームまで分解できる高速カメラを搭載したCardio Modelがあり、形態解析や蛍光画像解析、タイムラプス解析といった従来の細胞イメージングの解析項目はもちろん、様々なアプリケーションへの展開が可能です。

特長

ソニー独自のMVP法を用いた細胞の動き解析アルゴリズムにより細胞を非染色・非侵襲で定量解析

ソニーはAV機器で培った高度な動画像解析技術を有しており、ブラビア™やカムコーダーなど、多くのソニー民生機器で独自機能を実現しています。

SI8000シリーズでは、ソニーの得意とする動画像解析技術を業界で初めて細胞分析に応用することで、非染色・非侵襲の細胞評価を可能にしました。

これにより、培養細胞の環境を維持したまま高速かつ高解像度に解析することを可能にし、従来は観測できなかった微細な動きの定量評価を実現します。

ユーザーのアイディア次第で得られたデータから多彩なパラメータによる定量評価が可能です。

AV機器における動き検出例

カメラ撮影>インプット動画像>動き検出>画像特徴の分析 / 他フレームの画素情報から画像特徴を分析

染色などの前処理がなく高速ビデオカメラで撮影するのみで簡便な測定手順

本システムの操作はソフトウェアを使って簡便に行うことができ、高性能ビデオカメラで撮影された画像は独自のアルゴリズムで自動的に解析されます。

測定はカメラでの撮影のみなので、従来必要であった染色などの専門技術や特殊な基材は不要です。

測定・解析が簡便になることで細胞評価手順のスループットが向上し、研究の効率化に貢献します。

本システムにおける心筋細胞の動き検出例

高速カメラ撮影>インプット動画像(※心筋細胞の位相差像)>動き検出>細胞の挙動を分析 / フレーム間の動きから細胞の挙動を分析

顕微鏡用培養装置※により細胞が生きやすい環境で観察できるため細胞の長期間培養が可能

本システムでは普段使用している培養プレートを顕微鏡用培養装置に設置することで、通常の細胞培養環境を保ったまま観測が可能です。

さらに染色や専用の特殊基材への移動などが不要のため、非侵襲の測定が可能となり、1週間以上の長期間にわたり培養をしながら観察を続けることができます。

これまでの測定法では観測できなかった長時間の動きを観測することや、培養を続けた場合の細胞の変化の様子を分析することが可能となり、新薬の効果や安全性を評価する際に、より精緻なデータを得られます。

(※オプション選択)

Core technology — 高度な画像解析技術を細胞評価へ応用

ライブセルイメージングシステムSI8000は高精度な画像認識技術と最新の画像解析技術である“オプティカルフロー”を世界で初めて細胞解析に応用、細胞の微細の動きを定量することを可能にしました。

解析原理(Motion Vector Prediction法による心筋細胞の拍動評価の例)

※心筋細胞の画像はイメージです

1. 動きの検出点を画像中に設定

2. 画像認識技術により細胞の動きを検出、動きベクトル(Motion Vector)を作成

3. 動きベクトルの大きさとその経時変化をプロット、心拍数や動きの変化を解析することが可能となる

モデル

  • Research Modelー細胞イメージングの多様なニーズに対応する汎用モデル

    がん細胞の遊走性や精子の運動性などの細胞のマクロスケールの動きの定量はもちろん、細胞内顆粒や仮足などのサブミクロンスケールの微細な動きまでも可視化、定量することが可能です。

    機械学習による細胞の自動認識、目的細胞のトラッキング、任意のパラメータにより展開したスキャッタープロットを用いたポピュレーション解析など、細胞イメージングの多様なニーズにお応えします。

    領域解析

    画像のダイナミックレンジを解析することにより、指定したパラメータに基づく細胞面積を算出します。

    動き方向指定解析 動き距離定量解析

    細胞のマクロモーションを定量、可視化することで、例えばノンラベルで細胞のある特定方向の動き速度とその距離の定量化が可能です。

    周波数解析機能

    細胞の動き量をさらに周波数解析することで、従来得られなかった新しい評価軸を提供します。

  • Cardio Modelー心筋細胞の拍動解析に特化した特別仕様モデル

    iPS細胞由来の心筋細胞を高速撮影し、シングルセルレベルで動き解析を実施しました。

    ベクトル動画像表示の他、動きの速さをカラーマップ動画表示が可能です。

主な仕様

*1は他社製品となります。
項目 Cardio
モデル
Researchモデル
顕微鏡*1 4x、10x、20x 位相差顕微鏡を使用
光源*1 白色LED光源
搭載カメラ フレームレート 38〜590fps 1〜72fps

(フレームレートは撮影画素数に依存します)

画素数 2048 × 2048 pixel*1(最大) 2704 × 3384 pixel (最大)
専用ワークステーション*1 撮影・解析用ワークステーション: 高性能GPU・大容量メモリ搭載モニター
専用モニター*1 24インチワイド液晶モニター
撮影ソフトウェア SI8000C View Software SI8000R View Software
解析ソフトウェア SI8000C Analyzer Software SI8000R Analyzer Software
データ形式
  • 動画(AVI)
  • 静止画(BMP)
  • グラフ(PNG)
  • 解析結果(CSV、OpenXML)
筐体部 寸法(㎝)

W70 × D69.5 × H90

(カバー開口時 最大135)

重量

本体: 50㎏

(顕微鏡搭載時 約100㎏)

電源

電源: AC100V±10% 50/60Hz(日本国内)

必要電源系統数: 最大3系統 6〜7口

最大消費電力 イメージング部*

約145W

*イメージング部: 顕微鏡、カメラ、光源を含む

ワークステーション 約1200W