mikroskop - Image from Dari berbagai sumber. Segala keluhan terkait hak cipta silahkan hubungi kami
Beijing, Bolong.id - Dalam sejarah ilmu pengetahuan, teknologi mikroskop suatu modernisasi. Lalu, tahun 1950-an, pelopor kecerdasan buatan, Marvin Minsky mengusulkan mikroskop confocal berbasis artificial intelligence (AI). Mikroskop ini dibandingkan dengan mikroskop tradisional, dapat memperoleh irisan terus menerus dan menyajikan tampilan objek tiga dimensi.
Hal ini dengan cepat mendapatkan popularitas dan telah memasuki laboratorium biologi di seluruh dunia.
Dilansir dalam Sina医药新闻 pada (1/12/2021) Mikroskop confocal belum sempurna. Pencitraan mikroskop jenis ini dalam dimensi ketiga, relatif kabur.
Semakin besar ketebalan sampel, semakin buruk efek pencitraannya. Selain itu, mikroskop jenis ini membutuhkan waktu yang lama untuk pencitraan, dan pada saat yang sama, sinyal fluoresensi juga dapat menyebabkan Fototoksik pada objek pengamatan.
Sekarang, sebuah teknologi baru diharapkan dapat mengubah keterbatasan mikroskop confocal dan membuka peluang penelitian baru.
Dalam penelitian terbaru dari Yichong Wu, Xiaofei Han, dan tim peneliti lainnya yang dipimpin oleh National Institutes of Health (NIH) telah mengembangkan mikroskop confocal multi-tampilan super resolusi baru dan menggabungkan peralatan dengan teknologi pembelajaran mendalam untuk membuat Resolusi mikroskop confocal meningkat lebih dari 10 kali, atau 1.000 persen, dan pencitraan tiga dimensi resolusi tinggi dari berbagai jaringan biologis telah direalisasikan.
Bagi tim peneliti, untuk mencapai terobosan dalam mikroskop confocal, perlu dimulai dengan perangkat keras dan perangkat lunak.
Dalam hal perangkat keras, tim peneliti menciptakan "mikroskop confocal pemindaian progresif tiga tampilan" yang dapat memindai sampel baris dari tiga arah. Platform mikroskop baru berisi tiga lensa objektif dalam arah yang berbeda, masing-masing gambar, kemudian dirakit menjadi gambar tiga dimensi lengkap di komputer.
Dibandingkan dengan mikroskop confocal tradisional, resolusi longitudinal mikroskop baru sangat meningkat.
Namun, teknologi ini masih memiliki kontradiksi: ketika tingkat cahaya fluoresensi lebih tinggi, pencitraan mikroskop lebih jelas, tetapi akan menyebabkan cahaya dapat merusak sampel. Tetapi jika tingkat cahaya diturunkan, rasio gambarnya akan berkurang, Partikel di latar belakang dapat mengaburkan banyak detail.
karena itu, cara untuk lebih meningkatkan resolusi tiga dimensi mikroskop sekaligus yaitu dengan mengurangi risiko photo poisoning adalah dengan cara meningkatkan kecerdasan buatan perangkat lunak.
Tim peneliti menggunakan algoritma pembelajaran dan membangun jaringan saraf yang didapat dari hasil pencitraan yang ada. Jaringan saraf yang terlatih dapat membedakan gambar berkualitas rendah (yaitu, rasio signal-to-noise rendah) dan berkualitas tinggi, serta bahkan ketika kualitas gambar input tidak tinggi, jaringan dapat memprediksi pembentukan gambar dengan kualitas tinggi.
Tim peneliti juga menemukan bahwa dengan pelatihan tersebut, jaringan saraf dapat memberikan resolusi satu perspektif dan satu arah ke gambar tiga dimensi, dengan memperluas potensi efek mikroskop dengan resolusi super.
Efek pencitraan mikroskop pada jaringan tikus - Image from Dari berbagai sumber. Segala keluhan terkait hak cipta silahkan hubungi kami
Dengan menggunakan metode ini, tim peneliti mengkonfirmasi kemampuan pencitraan platform di lebih dari 20 sampel termasuk organisme hidup. Distribusi dalam satu sel, perkembangan inti dan neuron pada embrio nematoda, larva, dan individu dewasa, hingga jaringan ginjal, jantung, dan otak tikus.
Semua jenis gambar mulai dari 100 nanometer hingga 200 mikron Organisasi telah dirender dalam resolusi tinggi. Kemampuan ini dikombinasikan dengan pembelajaran mendalam, resolusi mikroskop baru ditingkatkan lebih dari 10 kali dibandingkan dengan mikroskop confocal tradisional.
Saat ini, tim peneliti dan kolaborator lainnya telah menggunakan sistem ini untuk menyelesaikan beberapa aplikasi biologis. (*)
Advertisement
