Университет АделаидыИсследователи впервые получили изображения эмбрионов с помощью камеры, предназначенной для измерений на квантовом уровне., тем самым способствуя развитию технологий экстракорпорального оплодотворения и биовизуализации. Эксперты университетского Центра света жизни исследуют, как технология сверхчувствительных камер, особенно новейшие модели, способные обнаруживать и подсчитывать отдельные фотоны (пакеты световой энергии) на пиксель, могут быть применены в науках о жизни.

Директор центра профессор Кишан Дхолакия объясняет, что обнаружение этих одиночных фотонов имеет решающее значение для наблюдения за естественными биологическими процессами. Этот метод позволяет ученым освещать живые клетки минимальным светом, сохраняя их нормальную функцию во время визуализации.

«Ущерб, вызванный освещением, является серьезной проблемой, но ее часто упускают из виду. Использование минимально возможного света в сочетании с этими очень чувствительными камерами важно для понимания биологии живых и развивающихся клеток», — сказал профессор Дхолакия.

«Современные технологии визуализации позволяют нам увидеть много интересных вещей».

Изображения живых эмбрионов мышей, полученные с оптимизацией и без нее. Источник изображения: Университет Аделаиды.

Исследовательская группа, в которую также входят Зейн Петеркович, доктор Авинаш Упадья, Рамзес Баутиста Гонсалес, доктор Меган Лим, доктор Крис Перрелла, Адмир Байрактаревич и доцент Кайли Даннинг, которая также возглавляет группу репродуктивного успеха Института Робинсона, проверила технологию в доклинических испытаниях для визуализации эмбрионов и опубликовала свои результаты в журнале APL Photonics.

Профессор Дхолакия сказал: «Эти образцы являются живыми, развивающимися образцами, которые могут заложить основу для исследований, которые будут способствовать достижениям в клиническом ЭКО».

Ведущий автор и аспирант г-н Петкович сказал, что технология цифровых камер продвинулась до такой степени, что фундаментальные физические концепции, такие как квантовая механика, стали важными и актуальными.

Он сказал: «Многие природные соединения в клетках излучают свет при воздействии света, что может многое рассказать нам о том, что мы видим, но, к сожалению, сигнал очень слабый. Очень интересно применять эти квантовые камеры и использовать их для получения максимальной отдачи от микроскопии. Большая часть проекта включала разработку метода справедливого сравнения качества изображения между различными камерами».

Анализ изображений достигается за счет сочетания опыта в области оптики, биологии, лазерной физики и микроскопии.

«Мы даже исследовали, как использовать искусственный интеллект для удаления шума из захваченных изображений, которые по своей сути статичны, поскольку камере трудно уловить достаточно света», — сказал Петкович. «Эти шаги — нечто большее, чем просто помещение камеры под микроскоп и съемка».

Будущие направления этой работы включают расширение области квантовой визуализации, где квантовое состояние света можно будет использовать для дальнейшего получения дополнительной информации об образце.

Составлено из /ScitechDaily