Methoden zur Auswertung hyperspektraler Mikroskopie-Daten von Nanopartikeln im Gewebe<\/p>\n
Die Erforschung toxischer Umwelt-Wirkungen von Nanopartikeln (NP) sowie die Untersuchung von Eigenschaften solcher Materialien in der Biomedizin erfordern auch eine intensive Beobachtung von Nanopartikeln im zellul\u00e4ren Umfeld. Um dieses zeit- und kosteneffizient durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen, bedarf es u.a. eines lichtmikroskopischen Analyseverfahrens f\u00fcr solche biologischen Proben. Deshalb besch\u00e4ftigt sich diese Promotion mit der Fragestellung des automatisierten Identifizierens und Lokalisierens von Nanopartikeln in Gewebeproben, wobei die Dunkelfeldmikroskopie und das Hyperspektral-Imaging als lichtmikroskopische Techniken angewendet werden. Es soll ein computergest\u00fctztes Nachweisverfahren konzipiert und in Software umgesetzt werden, mit dem sich mikroskopische Aufnahmen von NP-belasteten Zellproben weitgehend automatisiert analysieren lassen.
Im bisherigen Arbeitsverlauf konnten auf allen im Antrag beschriebenen Teilgebieten Fortschritte erzielt werden. So wurde ein Bildverarbeitungsverfahren zum Extrahieren von Zell- und Zellkernkonturen aus Mikroskop-Aufnahmen entwickelt. Die wesentlichen Verarbeitungsschritte dabei sind Kontrasterh\u00f6hung, Konturerkennung und \u0096Gl\u00e4ttung. Weiterhin gelang es, Nanopartikel anhand ihrer Spektren sowohl in Referenzl\u00f6sungen als auch in Gewebeproben zu erkennen. Somit ist es m\u00f6glich, Nanopartikeln in Zellstrukturen zu lokalisieren. Auch bei der Identifizierung von Nanopartikeln, bzw. ihrer Materialien, konnten erste Ergebnisse erzielt werden. Durch Approximation der NP-Spektren durch eine geeignete mathematische Funktion (z.B. Polynome, Splines) konnten anhand berechneter Funktions-parameter (z.B. Polynomkoeffizienten) Merkmalsvektoren f\u00fcr die Spektrumcharakterisierung gebildet werden, die f\u00fcr einen Vergleich der Spektren genutzt werden k\u00f6nnen. Die Untersuchungen wurden in \u00dcbereinstimmung mit dem urspr\u00fcnglichen Arbeits- und Zeitplan erfolgreich durchgef\u00fchrt und zum Teil bereits ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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