La richiesta

Grazie ai progressi tecnologici nel campo della microscopia ottica ed elettronica, gli esperimenti di bioimmagine producono grandi quantità di immagini, che richiedono tecniche di ingegnerizzazione dei dati sempre più complesse, dall’archiviazione dei dati all’elaborazione e alla visualizzazione. L’analisi automatizzata dei dati, che in genere include tecniche di intelligenza artificiale, per identificare le caratteristiche rilevanti all’interno delle immagini, è attualmente uno strumento cruciale per le attività di ricerca nel campo della ricerca biomedica.
Ciò crea la necessità di strumenti software in grado di gestire i big data (rappresentati dalle immagini e dai loro metadati), e di un’architettura che consenta ai ricercatori di definire e applicare i propri flussi di lavoro computazionali per l’analisi delle immagini. Exact Lab, in collaborazione con i clienti, è incaricato di realizzare una piattaforma capace di gestire l’intera filiera del dato, dalla raccolta, alla sua analisi finale.

L’attività

Fractal è un framework per l’elaborazione dei dati provenienti dalla microscopia High-Content Screening per prepararli ad una visualizzazione interattiva. Exact Lab gestisce tutti i diversi microservizi che costituiranno la piattaforma.
Dal punto di vista computazionale, questi includono la conversione delle immagini e dei loro metadati in formati ben definiti, basati su standard open-source, oltre che attività di pre-elaborazione e analisi.
Dal punto di vista dell’architettura, la piattaforma offrirà agli utenti/ricercatori un’ampia flessibilità nel definire i propri flussi di lavoro computazionale e sottoporli all’esecuzione distribuita su risorse di High Performance Computing.
Questa piattaforma è sviluppata sotto licenza BSD open source, vedi
https://github.com/fractal-analytics-platform/fractal

I benefici

Grazie a questa soluzione sarà possibile pre-processare e analizzare grandi quantità di immagini attraverso interfacce web intuitive, compatibili con i moderni strumenti di visualizzazione.
Inoltre, un sistema basato su microservizi, semplificherà l’integrazione con software di terzi, il metodo di backup e l’aggiornamento o la sostituzione di alcuni componenti software.

Il cliente

Il Liberali Lab, presso l’Istituto Friedrich Miescher per la ricerca biomedica (FMI), con sede a Basilea, Svizzera, svolge ricerche sull’auto-assemblamento in campo biologico.
L’FMI è un istituto di ricerca biomedica di livello mondiale, affiliato all’Università di Basilea e agli Istituti Novartis per la ricerca biomedica. Il Pelkmans Lab, Università di Zurigo, in Svizzera, è un gruppo di ricerca multidisciplinare, incentrato principalmente su fenomeni e meccanismi scarsamente compresi in campo biologico.