Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Умная микроскопия решает, где сделать снимок

Можно ли точно знать, куда направить микроскоп, чтобы поймать точный момент, когда бактерия или вирус заражают клетку? Для получения микроскопических изображений живого биологического материала с высоким разрешением необходимо точно знать, куда направить микроскоп. Исследователи из Лундского университета в Швеции разработали программное решение для интеллектуальной микроскопии на основе данных, которое делает это возможным. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports Methods.

Сложность при создании изображений живого биологического материала, такого как клетки, заключается в том, чтобы знать, как настроить микроскоп , чтобы зафиксировать конкретное взаимодействие, которое вас интересует, например, момент заражения. Трудно понять, находитесь ли вы в нужном месте, и для достижения успеха часто требуется много попыток, на которые могут уйти месяцы. Исследователи Лундского университета решили найти решение, которое они назвали умной микроскопией.

«Во-первых, проводится грубое сканирование образца с низким разрешением, которое мы хотим сфотографировать, что дает точки данных об образце и краткий обзор. Разработанные нами алгоритмы затем точно рассчитывают, где моторизованный микроскоп должен увеличить масштаб, чтобы запечатлеть то, что мы хотим». интересует — или что-то, что вы, возможно, не ожидали увидеть в изучаемом образце», — говорит Понтус Норденфельт, исследователь в области инфекционной медицины в Лундском университете.

Этот метод включает в себя обновление программного обеспечения обычного микроскопа и имеет множество применений. Одна из областей, в которой исследователи считают, что решение будет иметь значение, — это те, кто изучает миграцию клеток , например, то, как раковые клетки перемещаются по телу. Изображение с низким разрешением быстро фиксирует точки данных о движущихся раковых клетках. Затем эта информация используется для расчета координат того места, где микроскоп должен снимать в высоком разрешении. В результате получается пленка с высоким разрешением клеток, которые представляют наибольший интерес для изучения, например, в исследованиях рака.

Еще одной весьма актуальной областью, в которой может быть использован метод, являются исследования иммунной системы. Здесь можно найти либо клетки, либо микробы (например, бактерии, грибки или другие микроорганизмы), которые ведут себя по-разному, и автоматически направить микроскоп на их съемку в высоком разрешении. Затем исследователи могут анализировать образцы пациентов и находить аномалии или находить эффективные методы лечения. Например, ранний вариант метода использовался для поиска нейтрализующих антител против SARS-CoV-2.

Исследователи предполагают, что, помимо экономии времени, этот метод также означает, что нужные вещи фиксируются таким образом, чтобы их можно было воспроизвести. Этот метод можно использовать для захвата изображения одной и той же отдельной клетки в образце, но с помощью различных видов микроскопа.

«Обычно именно люди решают, какое взаимодействие следует зафиксировать и какие данные являются достаточно надежными. Дело в том, однако, что мы не так хороши в этом. С помощью интеллектуальной микроскопии вы можете извлечь из данных именно то, что вы хотите собрать, тем самым устранив возможность человеческой ошибки в самом процессе сбора», — говорит Оскар Андре, докторант Лундского университета и первый автор статьи.

Исследователи проверили свой метод на различных сценариях и теперь основали компанию Cytely (.io), чтобы дальше развивать концепцию и предоставить большему количеству людей доступ к технологии.

Умная микроскопия решает, где сделать снимок

В тренде