Разработана технология получения 3D-изображения живых клеток

Исследователи впервые разработали метод 3D-SPI, который позволяет получать изображения микроскопических объектов с высоким разрешением, представляя революционный подход для будущих биомедицинских исследований и оптических измерений.

Разработана технология получения 3D-изображения живых клеток

Исследовательская группа под руководством профессора Лей Гуна из Университета науки и технологий (USTC) Китайской академии наук (CAS) и его коллеги разработали подход трехмерной однопиксельной визуализации (3D-SPI), основанный на 3D-светотехнике. полевое освещение (3D-LFI), которое позволяет получать объемные изображения микроскопических объектов с трехмерным оптическим разрешением, близким к дифракционному пределу. Кроме того, они продемонстрировали способность 3D-визуализации контраста оптического поглощения без меток путем визуализации отдельных клеток водорослей in vivo. Исследование под было недавно опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Однопиксельная визуализация (SPI) стала привлекательным методом трехмерной визуализации. Благодаря однопиксельным детекторам вместо обычных матричных датчиков производительность SPI превосходит традиционные детекторы по спектральному диапазону, эффективности обнаружения и временному отклику. Кроме того, однокамерные камеры превосходят традиционные методы визуализации при низкой интенсивности, уровне одиночных фотонов и точном временном разрешении.

Методы 3D-SPI обычно зависят от времени пролета (TOF) или стереовидения для извлечения информации о глубине. Однако существующие реализации могут достигать в лучшем случае только миллиметрового уровня, что не позволяет визуализировать микроскопические объекты, такие как клетки.

Чтобы превысить ограничение разрешения, исследователи создали прототип 3D-LFI-SPM. В результате прототип достигает объема изображения ~390×390×3800 мкм³  и разрешения до 2,7 мкм по латерали и 37 мкм по оси. Они выполнили 3D-визуализацию живых клеток Haematococcus pluvialis без меток и успешно подсчитали живые клетки in situ.

Как и ожидалось, этот подход можно применить для визуализации различных контрастов поглощения биологических образцов. Благодаря возможности визуализации с глубинным разрешением ученые потенциально смогут отслеживать морфологию и рост клеток in situ в будущем. Исследование открывает двери для высокопроизводительного 3D SPI с приложениями в биомедицинских исследованиях и оптических измерениях.

Читайте также

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

МАИ разработал технологию облегчения самолетов на 25%

МАИ разработал технологию облегчения самолетов на 25%

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA