Zebrabalıklarını İncelemek ve Analiz Etmek için Python Tabanlı Bir Platform Tasarımı

Abstract

Bu çalışma, zebra balıklarının görsel olarak incelenmesi ve analizini kolaylaştırmak amacıyla tasarlanmış bir platformun geliştirilmesine odaklanmaktadır. Platform, özellikle biyomedikal ve toksikolojik araştırmalarda çalışan araştırmacılar, biyologlar, toksikologlar ve farmakologları hedeflemektedir. Zebra balığı analizinde karşılaşılan yaygın zorluklara çözüm üretmeyi amaçlamaktadır; bu zorluklar arasında hareketin doğru bir şekilde takip edilmesi, kalp atış hızının etkin biçimde izlenmesi, net mikroskobik görüntüler elde edilmesi ve kapsamlı görsel verilerin oluşturulması bulunmaktadır. Platform dört ana modülden oluşacaktır. Bu modüller şunlardır: 'Kap İçinde Serbest Hareket Eden Zebra Balıklarının Takip Modülü': Zebra balıklarının sabit bir referans noktasına göre hız değişimi ve hareket verilerini ölçer. Bu modül sayesinde zebra balıklarının sinir ve kas sistemlerindeki değişiklikler analiz edilebilir. 'Hareketsiz Zebra Balığının Kalp Atış Hızı/Frekansı İnceleme Modülü': Zebra balığının farmasötik ve toksikolojik testlere verdiği kalp tepkisinin analizini mümkün kılar. Araştırmacılar bu modül ile kalbin çeşitli maddelere karşı tepkisini etkin bir şekilde izleyebilir. 'Zebra Balığı Focus Stacking (Odak Yığma) Modülü': Zebra balıkları için kullanılan mikroskoplar genellikle iki boyutlu görüntüleme için tasarlanmıştır. Bu modül, üç boyutlu zebra balığı dokularının daha net bir şekilde görselleştirilmesini sağlamak üzere geliştirilmiştir. 'Zebra Balığı Görüntü Birleştirme (Image Stitching) Modülü': Zebra balığı görüntülemelerinde kullanılan mikroskoplar dar bir görüş alanına sahiptir ve zebra balığının tamamını tek bir karede yakalamak zordur. Geniş görüş alanına sahip pahalı mikroskoplar yerine, bu modül birden fazla görüntüyü dijital olarak birleştirerek daha geniş görüş alanına sahip bileşik bir görüntü oluşturur.

This study focuses on the development of a platform designed to facilitate the visual examination and analysis of zebrafish. The platform is particularly aimed at researchers, biologists, toxicologists, and pharmacologists working in biomedical and toxicological research. It addresses common challenges encountered in zebrafish analysis, such as accurately tracking movement, effectively monitoring heart rate, obtaining clear microscopic images, and generating comprehensive visual data. The platform will consist of four main modules. These modules are as follows: 'Tracking Free-Moving Zebrafish in a Container Module' it measures the speed variation and movement data of zebrafish in relation to a fixed point. By utilizing this module, changes in the nervous and muscular systems of zebrafish can be analyzed. 'Examination of the Heart Rate/Frequency of a Stationary Zebrafish Module' facilitates the analysis of the zebrafish's cardiac response to pharmaceutical and toxicology tests. By employing this module, researchers can effectively monitor the heart's reaction to various substances. 'Zebrafish Focus Stacking Module' that the microscopes used for zebrafish studies are primarily designed for two-dimensional imaging. This module has been developed to enhance the visualization of three-dimensional zebrafish tissues with greater clarity. 'Zebrafish Image Stitching Module' The microscopes used for zebrafish imaging have a limited field of view, making it challenging to capture the entire zebrafish in a single frame. Instead of using expensive microscopes with a wider field of view, this module digitally merges with multiple images to produce a composite image with an expanded field of view.