نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده زیست شناسی، دانشگاه دامغان، ایران

2 دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه علم و صنعت ایران

3 ایران، تهران، مرکز ملی توسعه استعدادهای درخشان

چکیده

ترکیبات مورد استفاده در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی-بهداشتی بایستی غیرسمی باشند. یکی از آزمون‌های تعیین سمیت، با استفاده از لاروهای Artemia spp. به عنوان موجود حساس به سموم مختلف صورت می‌گیرد. در این آزمون‌ها ویژگی‌های مختلف این لاروها بررسی می‌شود. یکی از پرکاربرد‌ترین این فاکتورها بررسی بقا و مرگ لاروها است. تشخیص لاروهای زنده و مرده بر اساس حرکت یا عدم حرکت آنها صورت می‌گیرد. اگرچه حرکت سریع لاروها شمارش آنها را مشکل می‌سازد و قابلیت اطمینان آزمون کاهش می‌یابد. مطالعه حاضر با هدف توسعه برنامه‌ای برای تمایز خودکار لاروهای زنده و مرده و شمارش آن‌ها در زمانی کوتاه و با دقتی بالا انجام شده است. در این راستا برنامه‌ای در محیط MATLAB با روش‌هایImage Analysis به منظور تشخیص لاروها توسعه داده شد. حرکت لاروهای زنده با روش Image Subtraction تشخیص داده شد. برنامه، تصاویر ارسالی را از دوربین در دو بازه زمانی 20 ثانیه‌ای در انتهای دوره مجاورت لاروها در حضور ماده مورد بررسی دریافت و پردازش می‌کند. در هر بازه تصویر زمینه برای همان بازه محاسبه می‌شود. این کار موجب می‌شود لاروهایی که تاکنون مرده‌اند به تصویر زمینه اضافه گردند و در تشخیص لاروهای زنده شمارش نشوند. برنامه طراحی شده توانست با دقت بالا لاروهای زنده و مرده را شمارش کند. یافته‌های بدست آمده از برنامه با یافته‌های ارائه شده توسط کاربر متخصص به لحاظ آماری اختلاف معنا داری نداشتند (P>0.05). مزایای این آزمون‌ بهبود داده شده با برنامه نویسی عدم نیاز به شرایط آسپتیک، مواد و تجهیزات پرهزینه، حضور کاربر و خطای کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Software Development for Auto-Evaluation of Toxicity of Bioactive Compounds by Artemia spp. Test

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Salimi 1
  • Ali Matinnejad 2
  • Helia Farrokhnia 3
  • Mina Nosratzade 3

1 School of Biology, Damghan University, Damghan, Iran

2 Faculty of Computer Engineering, Iran University of Science and Technology

3 National Organization for Development of Exceptional Talents, Tehran, Iran

چکیده [English]

Compounds used in pharmaceutical, nutritional and cosmetic should be non-toxic. One of the toxicity tests is performed using Artemia spp. as sensitive organisms to various toxins. In these tests, various characteristics of these larvae are investigated. One of the most commonly used factors is evaluation of the survival and death rate of larvae. Detection of live and dead larvae is based on the motility of larvae. However, the rapid movement of larvae makes it difficult to count, and thus the reliability of the test decreases. This study aimed to develop a program for the automatic differentiation of live and dead larvae and their counting in a short time and with high precision. In this regard, a program was designed using image processing rotes to distinguish larvae in MATLAB software. Motility of larvae was detected by image subtraction. The program receives images sent from the camera at two time range (20 seconds) at the end of incubation period and then processes. At each interval, the background is calculated for the same interval. This will cause larvae that have died so far to be added to the background and not counted in the detection of live larvae. Eventually, the program could accurately count live and dead larvae. There is no significant difference between findings from the program and the findings provided by the expert user (P>0.05). Benefits of this improved test with programming are lack of need to aseptic conditions, costly materials and equipment and user presence as well as reduced errors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Artemia spp
  • Acute toxicity tests
  • Survival and death rates
  • Image analysis
  • MATLAB