Resumen rápido: Aivia es el software de análisis de imágenes con inteligencia artificial de Leica Microsystems, diseñado para la visualización y el análisis de imágenes microscópicas de 2D a 5D. La plataforma incluye herramientas de aprendizaje profundo como Segment by Example, que permiten realizar análisis 3D 69% más rápidos y facilitan a los científicos la extracción de información valiosa de imágenes biológicas complejas sin necesidad de conocimientos de programación.
Leica Microsystems adquirió Aivia en marzo de 2021, integrando dos décadas de investigación y desarrollo en su ecosistema de microscopía. Basada en algoritmos avanzados y tecnología de aprendizaje automático de vanguardia, Aivia se ha convertido en la solución insignia de la compañía con inteligencia artificial para científicos que manejan conjuntos de datos biológicos grandes y complejos.
El software aborda un desafío persistente en microscopía: extraer información valiosa de archivos de imagen masivos sin necesidad de conocimientos computacionales avanzados. Los métodos de segmentación estándar suelen requerir una considerable intervención manual, lo que introduce errores humanos y problemas de reproducibilidad. Aivia cambia por completo esta situación.
Características principales de la IA y segmentación por ejemplo
La función más destacada de la plataforma, introducida en Aivia 15, es la segmentación por ejemplo. Esta herramienta basada en aprendizaje profundo permite a los científicos dibujar directamente sobre las células de muestra, ya sea en 2D o 3D, para implementar un modelo de IA modificado a partir de Cellpose.
Lo que lo hace diferente es que los usuarios no escriben código ni entrenan modelos. Basta con dibujar sobre algunas células de ejemplo y el motor de aprendizaje profundo segmenta automáticamente estructuras similares en distintas morfologías celulares. Según el comunicado oficial, este método ofrece una detección precisa con una mínima intervención manual.
Aivia 12 incorporó el modelo de aprendizaje profundo Cellpose para aplicaciones de neurociencia, mejorando la detección del soma hasta en 46% en imágenes neuronales densas. El software también optimiza el trazado 3D con IA de muestras teñidas con Golgi mediante flujos de trabajo de análisis neuronal actualizados.
Mejoras en el rendimiento y optimización
La velocidad es crucial al analizar pilas de imágenes multidimensionales. Aivia 15 acelera los flujos de trabajo de análisis 3D hasta en 69%, lo que proporciona un rendimiento mejorado en las operaciones de análisis 3D. Esta aceleración se aplica a todas las operaciones de análisis 3D, desde la detección de objetos hasta el seguimiento de neuronas.
Aivia Launchpad simplifica el análisis cuantitativo con secuencias guiadas predefinidas y tutoriales. La función Aivia That Learns predice los parámetros de análisis adecuados para las recetas de análisis de objetos 3D y análisis de neuronas 3D. ¿El resultado? Una reducción del 74% en el tiempo de análisis gracias a la optimización de parámetros, un proceso que tradicionalmente requiere un extenso método de prueba y error.
| Característica | Mejora del rendimiento | Solicitud |
|---|---|---|
| Optimización de la canalización 3D | Hasta 69% más rápido | Todos los flujos de trabajo de análisis 3D |
| Aivia que aprende | Reducción de tiempo 74% | Optimización de parámetros |
| Integración de Cellpose | Hasta 46% mejor detección | Identificación de somas de neuronas densas |
Arquitectura y capacidades de la plataforma
Aivia procesa conjuntos de datos de imágenes de 2D a 5D, abarcando las dimensiones X, Y, Z, además de variaciones temporales y de canal. Su arquitectura de software admite tareas de alto rendimiento, como la visualización de imágenes extremadamente grandes y el análisis de fenómenos biológicos complejos, sin que se degrade el rendimiento.
La plataforma incluye modelos de aprendizaje profundo preentrenados para tareas de análisis comunes. Los investigadores pueden acceder a la tecnología de aprendizaje automático para la segmentación de imágenes y la clasificación de objetos sin necesidad de crear modelos desde cero. Para los centros de imagen que prestan servicio a múltiples usuarios con necesidades diversas, esta versatilidad resulta especialmente valiosa.
Aivia funciona localmente o mediante una implementación web, lo que brinda a los laboratorios flexibilidad en la estructura de su infraestructura de análisis. El software se integra con el ecosistema de hardware de microscopía de Leica, incluyendo la plataforma confocal STELLARIS y los microscopios digitales Mateo.
Aplicaciones en diversos ámbitos de investigación
Los equipos de neurociencia utilizan Aivia para el análisis morfológico, trazando estructuras neuronales en 3D con la ayuda de la IA. El flujo de trabajo de tinción de Golgi de la plataforma y la detección mejorada del soma la hacen particularmente eficaz para muestras de tejido denso.
Las aplicaciones de investigación oncológica se benefician de las herramientas de análisis espacial de alto rendimiento. El software admite el análisis Hi-Plex para estudios de cáncer de mama, lo que permite la evaluación cuantitativa de los microambientes tumorales y las interacciones celulares.
Los laboratorios de biología celular utilizan Aivia para contar, rastrear y medir la dinámica celular. La medición de la confluencia, el análisis de la eficiencia de la transfección y el seguimiento de partículas se encuentran entre las capacidades estándar de la plataforma.
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Almacenamiento
Sin límites
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Primeros pasos y accesibilidad
Leica Microsystems ofrece acceso de prueba gratuito a Aivia, lo que permite a los investigadores probar la plataforma con sus propios conjuntos de datos antes de comprometerse con ella. La empresa ofrece diferentes soluciones para investigadores individuales y para centros de imagenología, reconociendo que las necesidades de los usuarios varían significativamente.
La barrera de entrada es deliberadamente baja. El diseño de la interfaz prioriza la usabilidad, con herramientas relevantes accesibles con un solo clic. Las plantillas de medición reducen los pasos manuales para los análisis rutinarios, y las capacidades de procesamiento por lotes manejan grandes conjuntos de datos de manera eficiente.
Para los equipos que requieren funcionalidades especializadas, existen opciones de desarrollo a medida. Sin embargo, la mayoría de los investigadores consideran que el conjunto de funciones estándar es suficientemente completo para sus aplicaciones sin necesidad de desarrollo adicional.
Preguntas frecuentes
Aivia procesa conjuntos de datos de imágenes 2D a 5D provenientes de diversas fuentes de microscopía, incluyendo sistemas confocales, de campo amplio y digitales. El software incluye herramientas de recalibración para las imágenes importadas, lo que proporciona flexibilidad en diferentes plataformas de microscopía.
No. La función Segmentar por ejemplo y otras herramientas de IA funcionan mediante interfaces intuitivas de selección y dibujo. Los científicos sin experiencia en programación pueden implementar modelos de aprendizaje profundo marcando células de ejemplo directamente en sus imágenes.
Aivia integra modelos de IA de nivel comercial (Cellpose modificado), visualización 3D optimizada y herramientas de parámetros predictivos que no están disponibles en la mayoría de los paquetes de código abierto. La contrapartida es el coste frente al tiempo ahorrado gracias a los flujos de trabajo automatizados y un rendimiento superior en grandes conjuntos de datos.
Sí. El software acepta imágenes de varios fabricantes e incluye herramientas de calibración para garantizar mediciones precisas, independientemente del sistema de adquisición original.
Los planes de suscripción varían según el tipo de usuario (investigador individual o centro de investigación). Consulte el sitio web oficial de Leica Microsystems para conocer los precios y las características actuales, ya que esta información se actualiza periódicamente.
El sistema analiza las características de la imagen y predice los parámetros de análisis óptimos para las recetas de análisis de objetos 3D y neuronas. Esto elimina la mayor parte del ajuste manual de parámetros, que tradicionalmente consume un tiempo de análisis considerable.
Leica Microsystems ofrece seminarios web, vídeos tutoriales y documentación para los usuarios de Aivia. Los centros de imagen pueden organizar sesiones de formación personalizadas para sus comunidades de usuarios.
Conclusión
Aivia representa la inversión de Leica Microsystems para hacer que el análisis microscópico impulsado por IA sea accesible a los científicos en activo. La plataforma ofrece mejoras de rendimiento cuantificables (69% flujos de trabajo 3D más rápidos, 74% ahorro de tiempo mediante la predicción de parámetros), al tiempo que elimina la barrera de la codificación que históricamente limitaba la adopción de la IA en los laboratorios de biología.
Para los investigadores que se ven abrumados por conjuntos de datos de imágenes multidimensionales, Aivia ofrece una solución práctica que equilibra potencia y facilidad de uso. El software no sustituirá la profunda experiencia computacional para aplicaciones altamente especializadas, pero democratiza el análisis con IA para la comunidad científica en general.
Solicite una prueba gratuita a Leica Microsystems para probar Aivia con sus propios conjuntos de datos y determinar si la plataforma se ajusta a las necesidades de su flujo de trabajo.