İlk PSC koloni durumları için makine öğrenimi veya makine öğrenimi stratejisini oluşturmak için, sıfır saatte veya CHIR işleminden ve nihai cTNT floresan görüntülerinden önce parlak alan görüntülerinden oluşan bir veri seti hazırlayın. cTNT floresan görüntülerinden hesaplanan farklılaşma Verimlilik indeksi ile her bir kuyucuğun farklılaşma verimliliğini ölçün. Koloni şeklinin özelliklerini ortaya çıkaran yüksek boyutlu özelliklerle sıfır saatlik parlak alan görüntülerinin morfolojik profillerini ölçün.
Veri kümesini rastgele bir eğitim kümesine ve bir test kümesine bölün. Sıfır saatlik parlak alan görüntü özelliklerinden farklılaşma verimliliğini tahmin etmek için eğitim kümesinde rastgele bir orman regresyon modeli eğitin. Test kümesinde eğitilen rastgele orman modelini değerlendirin.
Sıfır ila 12 saat arasında tüm iyi parlak alan görüntü akışlarından ve CHIR konsantrasyonları ile süresinin kombinasyonları olan karşılık gelen CHIR dozlarından oluşan bir veri seti hazırlayın. Görüntülenen kriterlere göre, her partideki her CHIR süresi altında düşük, optimal ve yüksek CHIR konsantrasyon aralığını belirleyin. Her süre altında, optimumdan sapmasını ölçmek için her konsantrasyon için delta CHIR konsantrasyonunu hesaplayın.
Veri kümesindeki görüntü akışlarının özelliklerini ayıklayın. Her CHIR süresi için, eğitim setindeki görüntü akışı özelliklerinden CHIR konsantrasyon etiketini tahmin etmek için bir lojistik regresyon modeli eğitin. Doğruluk, kesinlik, geri çağırma, F1 puanı ve eğrinin altındaki alanı kullanarak test setinde eğitilen lojistik regresyon modelinin sınıflandırma performansını değerlendirin.
CHIR doz değerlendirmesinde model performansını değerlendirmek için, test setinde, eksi bir ile bir arasında değişen sapma skorlarını kullanarak aynı CHIR konsantrasyonuna sahip paralel kuyuların tahmin edilen etiketlerini birleştirin. Pearson korelasyon katsayısını kullanarak, tahmin edilen sapma skorlarının her doz için gerçek delta CHIR konsantrasyonu ile yüksek oranda ilişkili olduğunu doğrulayın. Ardından, yeni partilerdeki CHIR dozlarını değerlendirmek için eğitimli lojistik regresyon modellerini uygulayın.
Model tabanlı CHIR doz değerlendirmesi ile, CHIR sürelerini veya konsantrasyonlarını 48 saatten önce optimuma ayarlayarak her bir optimal olmayan CHIR konsantrasyonunun altındaki kuyuları kurtarın. Altıncı günde parlak alan görüntülerinden oluşan bir veri kümesi hazırlayın ve 12. günden altıncı güne kadar görüntü akışlarındaki cTNT pozitif hücreleri izleyerek CM tarafından taahhüt edilen TBM'lere manuel olarak açıklama ekleyin. Parlak alan görüntülerini ve CM tarafından taahhüt edilen TBM'lerin ilgili manuel açıklamalarını yamalar halinde kırpın.
CM tarafından taahhüt edilen TBM'lerin %30'una eşit veya daha büyük olan yamaları pozitif, CM tarafından taahhüt edilen TBM'leri olmayan yamaları negatif olarak etiketleyin. Bu yamaları sınıflandırmayı öğrenmek için derin bir evrişimli sinir ağı olan ResNeSt'i eğitin. Isı haritalarıyla temsil edilen ResNeSt çıkarımına en çok katkıda bulunan bölgeleri vurgulamak için Grad-CAM'i kullanın.
Görüntüyle tanınan CPC veya IRCPC bölgeleri olarak adlandırılan, tahmin edilen CM taahhütlü CPC bölgelerini elde etmek için yama düzeyinde ikili ısı haritalarını birleştirin. IRCPC bölgelerini, doğruluk, F1 puanı, kesinlik, geri çağırma, özgüllük ve birleşim üzerinden kesişim kullanarak test setinde manuel olarak açıklamalı maskelerle karşılaştırın. CM'lerin parlak alan görüntülerinden ve karşılık gelen cTNT floresan görüntülerinden oluşan bir veri seti hazırlayın.
Eğitilen modeli test setine uygulamadan önce pix2pix modelini eğitim setinde eğitin. CM taahhütlü TBM'leri saflaştırmak için, KKG olmayanları seçici olarak etiketlemek için sitotoksik olmayan fotoaktif bir prob, çift etkinleştirilebilir hücre izleyici 1 veya DACT-1 kullanın. CPC olmayan bölgeyi 405 nanometre lazer çizgisiyle ışınladıktan sonra, 561 nanometre lazer çizgisi kullanarak DACT-1 etiketli hücreleri tespit edin.
Ayrışmış hücreleri sıraladıktan sonra, sıralanmış hücreleri matrigel kaplı 96 oyuklu bir plakaya tohumlayın ve DACT-1 etiketli olmayan TBM'leri, etiketlenmemiş IRCPC'leri ve kontrol grubu hücrelerini ortamda altı gün boyunca kültürleyin.
