ПЯТИОСНАЯ РОБОТИЗИРОВАННАЯ ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА И АЛГОРИТМ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И МОРФОТОПОЛОГИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ  КЛЕТОЧНО-ТКАНЕВЫХ СТРУКТУР В ГИСТОМОРФОГЕНЕЗЕ

 

А. В. Нотченко ^1,2, О. В. Градов ^1,3

¹Лаборатория нейронной структуры мозга НЦН РАМН

²МГТУ им. Баумана; ³Институт химической физики РАН

 

Получена 20 января 2012 г.

 

Аннотация. Реализована автоматизированная система морфолого-топологического определения фаз деления клеток и структурной дифференциации тканей в ходе морфогенеза, основанная на топологических свойствах клеточных культур, рассматриваемых в рамках наивной теории множеств. Элементарный роботизированный программно-аппаратный комплекс на базе микроскопа Zeiss с модифицированным предметным столиком и манипулятора Velleman модели KSR-1 позволяет управлять положением лазерного модуля, осуществляя угловое облучение образцов как в трансмиссионном, так и в темнопольном или люминесцентном режимах, и математическую обработку результатов регистрации. Данная низкобюджетная система может быть собрана и запрограммирована в условиях цитоморфологической или гистоморфологической лаборатории с использованием подручных средств. Программный код для обработки данных в MATLAB приводится в тексте статьи.

Ключевые слова: лазерная идентификация, топологический анализ, робот-манипулятор, одометрия, спекл, столик Федорова, цифровая обработка изображений, цифровая обработка сигналов,  гистоморфогенез.

Abstract. An automated system for morpho-topological determination of cell division phases and structural differentiation of tissues during morphogenesis was implemented on the basis of topological properties of cell cultures, considered within the framework of set and manifold theories. A simple robotic hardware and software system based on Zeiss microscope with a modified stage and a Velleman manipulator KSR-1 allow to control the laser module position, carrying out the angular irradiation of samples either in transmission or in darkfield or luminescent modes and the subsequent mathematical data processing. This low-budget system can be easily assembled and programmed in any cytomorphological or histomorphological laboratory. The code for data processing in MATLAB is given at the end of the paper. 

Keywords: laser identification, topological analysis, robo-arm, odometry, speckle, Feodorov stage, digital signal & image processing, hystomorphogenesis.