Tiedotteet

Näytä tiedotekategoriat

Etusivu » Tiedotteet » Tiede ja tutkimus » Uusi tapa mitata solujen toimintaa kehitetty

Suomen Akatemia

Uusi tapa mitata solujen toimintaa kehitetty

Tiedote.
Julkaistu: 26.06.2012 klo 09:41
Julkaisija: Suomen Akatemia

Tietotekniikan ja biotutkimuksen tutkijat ovat kehittäneet ohjelmiston, joka helpottaa biolääketieteellisellä kuvantamisella tuotetun tiedon käsittelyä. Ohjelmisto edistää merkittävästi solujen ja kudosten toiminnan analysointia. Ohjelmiston tutkimus- ja kehitystyötä ovat rahoittaneet Suomen Akatemian FinNano-ohjelma, EU ja Tekes. BioImageXD-ohjelmiston versio 1.0 on hyväksytty julkaistavaksi alan arvostetuimmassa julkaisusarjassa Nature Methods -lehdessä.

BioImageXD-ohjelmiston avulla voidaan esimerkiksi visualisoida, miten solujen pinnalla olevat molekyylit liikkuvat ja laskea, miten ne yhtyvät toisiin molekyyleihin. Ohjelmiston avulla voidaan analysoida solun pinnan koostumusta, selvittää syöpäsolujen leviämismekanismeja kolmiulotteisessa ympäristössä, tai laskea virusten ja täsmälääkkeiden solun sisään siirtymisen tehokkuutta. Tällaiset laskelmat eivät ole olleet mahdollisia aiemmin.

Solujen ja kudosten kuvantaminen uusilla erikoismikroskoopeilla on viime vuosina merkittävästi edistänyt biotieteellistä ja biolääketieteellistä tutkimusta. Uudet menetelmät sallivat myös elävien solujen tutkimisen. Erikoismikroskoopeista saatavat kuvat eivät kuitenkaan ole sellaisenaan katselukelpoisia, vaan niistä on kyettävä luomaan kolmiulotteisia kuvamalleja. Tällaisilla kuvilla itsellään on merkittävä todistusvoima, mutta luotettavan tieteellisen tiedon saaminen edellyttää lisäksi ilmiöiden mittaamista lukuarvoina, jotka mahdollistavat matemaattiset laskelmat. Laskelmia on myös kyettävä tekemään tehokkaasti hyvin suurista tietomääristä.

Sopivien tietokoneohjelmistojen puute on jarruttanut tätä kehitystä. Ongelman ratkaisemiseksi tutkijat Turussa, Jyväskylässä ja Dresdenissä asettivat tarkasti määrätyt vaatimukset, jotka kuvantamisen tuottaman tiedon käsittelyssä käytettävän tietokoneohjelmiston pitäisi täyttää. Yksi keskeisistä vaatimuksista oli, että ohjelmiston pitää olla täysin avoin ja vapaasti kaikkien tutkijoiden saatavilla.

Tältä pohjalta kehitetty BioImageXD-ohjelmisto on monipuolisuutensa ja avoimuutensa ansiosta muita käytössä olevia ohjelmistoja parempi. Ohjelmiston koeversiota ovat sadat tutkijat testanneet ympäri maailman ja se on saanut runsaasti positiivista palautetta.

Pitkän kehitystyön tulos vertailutestien ykkönen

BioImageXD:n ainutlaatuisiin piirteisiin kuuluu, että sillä voidaan helposti luoda aivan uusia analyysimenetelmiä ilman ohjelmointitaitoja, ja käsitellä samanaikaisesti jopa tuhansia kuvia ja analysoida miljoonia molekyylejä. Vertailutestit osoittavat BioImageXD-ohjelmiston olevan muita ohjelmia nopeampi ja herkempi.

BioImageXD-ohjelmiston kehittäminen alkoi kymmenen vuotta sitten Jyrki Heinon johtamassa tutkimusryhmässä Jyväskylän yliopistossa. Tutkimus on jatkunut tiiviinä yhteistyönä Heinon tutkimusryhmän, Varpu Marjomäen tutkimusryhmän ja Max-Planck –instituutin Daniel Whiten kanssa.

BioImageXD-ohjelmiston kehittämisestä päävastuun kantanut Pasi Kankaanpää työskentelee nykyisin Turun Biotekniikan keskuksessa ja vastaa keskuksen kuvantamisyksikön toiminnasta.

Ohjelmisto julkaistaan Nature Methods –lehden erikoisnumerossa, joka keskittyy biolääketieteellisten kuvien informaatiotulvan käsittelyyn.

Runsaasti esimerkkikuvia ja videoita BioImageXD-ohjelmistosta ja sen toiminnasta muun muassa solunsisäisten molekyylien visualisoinnissa on saatavissa Pasi Kankaanpäältä.

Lisätietoja:

Pasi Kankaanpää (Turun yliopisto), puh. 0405221090, e-mail: pkanka@utu.fi

Prof. Jyrki Heino (Turun yliopisto), puh. 0505238351, e-mail: jyrki.heino@utu.fi

Dos. Varpu Marjomäki (Jyväskylän yliopisto), puh. 0405634422, e-mail: varpu.s.marjomaki@jyu.fi

Julkaisun tiedot: P. Kankaanpää, L. Paavolainen, S. Tiitta, M. Karjalainen, J. Päivärinne, J. Nieminen, V. Marjomäki, J. Heino and D. White (2012) BioImageXD: an open, general-purpose and high-throughput image-processing platform. Nature Methods 9: 683-689.

 

Suomen Akatemian viestintä
Juho Karjalainen
p. +358 40 670 7755
etunimi.sukunimi(at)aka.fi

Suomen Akatemian verkkosivut www.aka.fi

Tutustu julkaisijan muuhun lehdistöaineistoon

Hae kategoriasta

ePressin asiakkaita
Trafi Radisson Blu Tellabs