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Uso de Redes Neurais Artificiais na determinação da viabilidade e da qualidade de embriões de camundongos

Processo: 11/06179-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 30 de abril de 2012
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
Pesquisador responsável:Marcelo Fábio Gouveia Nogueira
Beneficiário:Felipe Delestro Matos
Instituição-sede: Faculdade de Ciências e Letras (FCL-ASSIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Assis. Assis , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:06/06491-2 - Quimerismo embrionário nas espécies murina e bovina: interação da massa celular interna, de embriões produzidos in vivo, com embriões receptores produzidos in vitro, AP.JP
Assunto(s):Análise qualitativa   Matemática da computação   Redes neurais (computação)

Resumo

Determinar a viabilidade e a qualidade de embriões, por meio de métodos eficientes, rápidos e baratos é uma necessidade tanto para o desenvolvimento de atividades científicas quanto para protocolos clínicos de fertilização in vitro e in vivo. Uma promissora possibilidade é o desenvolvimento de um "software" capaz de, mediante a análise de uma imagem digital capturada de um embrião, predizer a sua probabilidade em desenvolver-se. Como a análise e a interpretação computacional de imagens requerem métodos complexos, será utilizada - no processamento - a programação em Redes Neurais Artificiais (RNAs). As RNAs simulam, in silico, o funcionamento de um neurônio humano, permitindo estratégias de programação paralela - que seriam inviáveis por meio de métodos clássicos - e realizando o processamento de problemas não-lineares, que envolvem múltiplas variáveis interagindo entre si. Serão capturadas imagens digitais de embriões de camundongos (câmera digital Nikon "Digital Sight" DS-Ri1 acoplada a microscópio invertido Nikon Eclipse Ti) em diversas fases de desenvolvimento embrionário e qualidades. Parâmetros específicos relacionados com a intensidade de coloração dos blastômeros (normalizados pela intensidade da zona pelúcida), porcentagem da área ocupada pelas células embrionárias (em relação ao diâmetro da zona pelúcida), "esfericidade" da massa celular, porcentagem de células vivas e mortas, fase de desenvolvimento embrionário (individual e média do grupo de embriões obtidos em uma mesma colheita) e dia pós-cobertura da doadora, serão obtidos quer mediante um programa específico para mensuração de imagens digitais (software Nikon NIS-Elements AR) quer pela avaliação visual de um técnico treinado (últimos dois parâmetros descritos). Os valores desses parâmetros serão utilizados na implementação de uma RNA que tenha um valor preditivo da qualidade embrionária próximo ao padrão (avaliação morfológica visual realizada por técnico experiente). As RNAs serão executadas mediante modificações e "treinamentos" de um algoritmo base (programa MATLAB) e com a colaboração formal (co-orientação) do Prof. Dr. José Celso Rocha (Departamento de Ciências Biológicas, FCL, Unesp, Assis) com formação de pós-graduação em engenharia aeronáutica e mecânica (ITA e USP, respectivamente para o mestrado e o doutorado).

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ROCHA, JOSE CELSO; PASSALIA, FELIPE JOSE; MATOS, FELIPE DELESTRO; TAKAHASHI, MARIA BEATRIZ; MASERATI, JR., MARC PETER; ALVES, MAYRA FERNANDA; DE ALMEIDA, TAMIE GUIBU; CARDOSO, BRUNA LOPES; BASSO, ANDREA CRISTINA; GOUVEIA NOGUEIRA, MARCELO FABIO. Automatized image processing of bovine blastocysts produced in vitro for quantitative variable determination. SCIENTIFIC DATA, v. 4, DEC 19 2017. Citações Web of Science: 4.
ROCHA, JOSE CELSO; PASSALIA, FELIPE JOSE; MATOS, FELIPE DELESTRO; TAKAHASHI, MARIA BEATRIZ; CINICIATO, DIEGO DE SOUZA; MASERATI, MARC PETER; ALVES, MAYRA FERNANDA; DE ALMEIDA, TAMIE GUIBU; CARDOSO, BRUNA LOPES; BASSO, ANDREA CRISTINA; GOUVEIA NOGUEIRA, MARCELO FABIO. A Method Based on Artificial Intelligence To Fully Automatize The Evaluation of Bovine Blastocyst Images. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, AUG 9 2017. Citações Web of Science: 9.
ROCHA, JOSE C.; PASSALIA, FELIPE; MATOS, FELIPE D.; MASERATI, JR., MARC P.; ALVES, MAYRA F.; DE ALMEIDA, TAMIE G.; CARDOSO, BRUNA L.; BASSO, ANDREA C.; NOGUEIRA, MARCELO F. G. Methods for assessing the quality of mammalian embryos: How far we are from the gold standard?. JORNAL BRASILEIRO DE REPRODUCAO ASSISTIDA, v. 20, n. 3, p. 150-158, JUL-SEP 2016. Citações Web of Science: 6.

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