Bilgisayarlı Görmeye Dayalı Otomatik Kontrollü Mikroenjeksiyon Sistemi Hücre Üzerindeki Basıncın Tahmini


BOZKURT M. H., GEDİKLİ E., EKİNCİ M.

8. Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumu, Ankara, Türkiye, 14 Mayıs - 15 Aralık 2015, ss.389-393

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.389-393
  • Karadeniz Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Tıbbi uygulamalardan mikroenjeksiyon işlemi yumurta hücrelerine zarar verilmesi yüksek ihtimalli uygulamalardır. Bu amaçla bilgisayarla görmeye dayalı otomatik kontrollü mikroenjeksiyon yaklaşımı, bu işlemdeki başarımı artıracaktır. Bu çalışmada, görüntü tabanlı kontrol edilen mikroenjeksiyon sisteminde kullanılmak üzere, mikropipetin hücre üzerinde oluşturduğu basıncın tahmin edilmesine çalışılmıştır. Bilgisayarla görmeye dayalı mikroenjeksiyon işleminde ilk önce görme alanındaki hücrelerin ve mikropipetin belirlenmesi gerekir. Sonraki aşamada mikropipetin kontrollü hareketi ile hücreye girilir ve uygun noktada durularak enjeksiyon tamamlanır. Birinci aşama temel görüntü iyileştirme ve nesne bölütleme işlemlerini içerir. İkinci aşamada önplan bilgilerinin izlenerek hücre duvarına zarar vermeden hücre içine girilerek enjeksiyon işlemleri gerçekleştirilir. Bu çalışmada, Gaussian süzgeci ile görüntü iyileştirilip yerel uyarlamalı eşikleme yaklaşımı ile mikroskobik görüntüler iyileştirilmiştir. Sonra ikili görüntülerde morfolojik işlemlerle kenarlar düzleştirilmiş ve Hough dönüşümü ile dairesel hücre ve mikropipet belirlenmiştir. İzleme aşamasında, ardışık imgelerde mikropipetin hücre üzerindeki basıncı ile oluşturduğu şekilsel değişimler incelenmiş ve biyozar nokta yükleme modeline dayalı olarak basınç tahmin edilmiştir. Elde edilen basınç tahminleri, bilgisayarla görmeye dayalı otomatik kontrollü mikroenjeksiyon sisteminde, mikropipetin hareket kontrolü için kullanılacaktır. Hücre duvarını geçen mikropipetin hızı azaltılarak hücre merkezine doğru yönlendirilecektir. Elle yapılan mikroenjeksiyon işlemlerinde hücrenin iki duvarının da delinmesi, merkezden sapması, basınç ayarının iyi yapılamaması nedeniyle hücre duvarında yırtılma gibi sorunlar böylece azaltılmış olacaktır.

Anahtar Kelimeler: bilgisayarla görmeye dayalı mikroenjeksiyon; biyozar modeliyle basınç tahmini; hücre zarı mekaniği.