Ученые Университетского центра "Свет для жизни" исследовали, как наилучшим образом использовать технологию сверхчувствительных камер, включая камеры последнего поколения, которые могут подсчитывать отдельные пакеты световой энергии в каждом пикселе, для наук о жизни.

Директор центра профессор Кишан Дхолакия сказал, что чувствительное обнаружение этих пакетов световой энергии, называемых фотонами, жизненно важно для фиксации биологических процессов в их естественном состоянии, что позволяет исследователям освещать живые клетки умеренными дозами света.

"Ущерб от освещения - это реальная проблема, которую часто можно не замечать. Использование как можно более низкого уровня освещенности вместе с этими очень чувствительными камерами важно для понимания биологии живых и развивающихся клеток", - сказал профессор Дхолакия.

"Современные технологии обработки изображений очень впечатляют тем, что они позволяют нам видеть".

Исследовательская группа, в которую также входили Зейн Петеркович, доктор Авинаш Упадхья, Рамзес Баутиста Гонсалес, доктор Меган Лим, доктор Крис Перрелла, Адмир Байрактаревич и доцент Кайли Даннинг, которая также возглавляет группу репродуктивного успеха в Исследовательском институте Робинсона, протестировала технологию получения изображений эмбрионов в рамках доклинического исследования. исследование и опубликовали свои результаты в журнале APL:Photonics.

"Эти образцы - живые, развивающиеся особи, которые служат основой для исследований, поддерживающих достижения в области клинического ЭКО", - сказал профессор Дхолакия.

Технология цифровых камер продвинулась до такой степени, что фундаментальные физические концепции, такие как квантовая механика, становятся важными и актуальными, сказал ведущий автор и аспирант г-н Петеркович.

"Многие природные соединения в клетках светятся при освещении, и это может многое рассказать нам о том, на что мы смотрим, но, к сожалению, сигнал очень слабый", - сказал он.

"Очень интересно применять эти квантовые камеры и использовать их для получения максимальной отдачи от наших микроскопов.

"Большая часть проекта была связана с разработкой метода справедливого сравнения качества изображения на разных камерах".

Анализ изображений стал возможен благодаря сочетанию знаний в области оптики, биологии, лазерной физики и микроскопии.

"Мы даже исследовали, как можно использовать искусственный интеллект для удаления шума из захваченных изображений, которые по сути статичны, потому что камера изо всех сил пытается уловить достаточное количество света", - сказал г-н Петеркович.

"Эти шаги выходят за рамки простого помещения камеры в микроскоп для получения снимков".

Будущие направления этой работы включают расширение сферы квантовой визуализации, где квантовые состояния света могут быть использованы для дальнейшего получения дополнительной информации об образце.

Финансирование этого проекта было получено от Австралийского исследовательского совета.