Създадена е технологията за високоскоростна микроскопия със свръхвисока резолюция

Китайски физици представиха технология, която може да се използва за наблюдение на микроскопични явления

с честота 1200 кадъра в секунда и пространствена резолюция 100 nm. Микроскопията с времева компресия с ултрависока разделителна способност разрешава компромиса между скоростта на изображението и детайлите.

Дифракцията на светлината налага ограничение върхупространствена разделителна способност на оптичната микроскопия, което затруднява изследването на по-фини структури. За да решат този проблем, изследователите са разработили много алтернативни методи за изследване, които ни позволяват да изучаваме обекти в наноразмер, но всички те забавят скоростта на придобиване.

Новата технология комбинира подобрено времекомпресионна микроскопия с реконструкция на изображения със супер разделителна способност, базирана на дълбоко обучение. За да увеличат скоростта на снимане, изследователите използват реконструкцията на няколко изображения от едно компресирано изображение.

Разработеният алгоритъм използва оценкатадвижение, оценка на синтеза, корекция на сцената и обработка на супер разделителна способност за извличане на поредици от изображения със супер разделителна способност от изходни изображения. 

За да демонстрират как работи технологията, изследователитевизуализира потока от флуоресцентни перли в микроканала. След реконструкция те получиха серия от изображения, направени с честота от 1200 кадъра в секунда и пространствена разделителна способност от 100 nm.

Тази работа е мощен инструментза наблюдение на високоскоростна динамика на фини структури, особено в механиката на флуидите и биомедицината, например за измерване на скоростта на микропотока, изследване на взаимодействията на органелите, вътреклетъчния транспорт и невронната динамика.

Shian Zhang, съавтор на изследването от Източнокитайския нормален университет

Прочетете още:

Съкровище с 1000 монети беше намерено случайно във ферма: какво могат да купят

Наречен витамин, който предпазва мозъка от деменция

Оказа се кои мъже са най-плодовити: тяхната сперма е с 50% по-добра от останалите

На корицата: художествена илюстрация на това как работи технологията. Изображение: Shian Zhang, Източен китайски нормален университет