Δημιουργήθηκε η τεχνολογία της μικροσκοπίας υψηλής ταχύτητας με εξαιρετικά υψηλή ανάλυση

Κινέζοι φυσικοί παρουσίασαν τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση μικροσκοπικών φαινομένων

με συχνότητα 1200 καρέ ανά δευτερόλεπτο και χωρική ανάλυση 100 nm. Το μικροσκόπιο συμπίεσης χρόνου εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης επιλύει τη διαφορά μεταξύ ταχύτητας απεικόνισης και λεπτομέρειας.

Η περίθλαση του φωτός επιβάλλει έναν περιορισμόχωρική ανάλυση της οπτικής μικροσκοπίας, η οποία καθιστά δύσκολη τη μελέτη λεπτότερων δομών. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει πολλές εναλλακτικές μεθόδους έρευνας που μας επιτρέπουν να μελετάμε αντικείμενα σε νανοκλίμακα, αλλά όλες επιβραδύνουν τον ρυθμό απόκτησης.

Η νέα τεχνολογία συνδυάζει βελτιωμένο χρονισμόμικροσκοπία συμπίεσης με ανακατασκευή εικόνας υπερ-ανάλυσης βασισμένη στη βαθιά εκμάθηση. Για να αυξήσουν την ταχύτητα λήψης, οι ερευνητές χρησιμοποιούν την ανακατασκευή πολλών εικόνων από μία μόνο συμπιεσμένη εικόνα.

Ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε χρησιμοποιεί την εκτίμησηκίνηση, εκτίμηση σύντηξης, διόρθωση σκηνής και επεξεργασία υπερ-ανάλυσης για εξαγωγή αλληλουχιών εικόνων υπερ-ανάλυσης από εικόνες πηγής. 

Για να δείξουν πώς λειτουργεί η τεχνολογία, ερευνητέςοραματίστηκε τη ροή των φθοριζόντων σφαιριδίων στο μικροκανάλι. Μετά την ανακατασκευή, έλαβαν μια σειρά εικόνων που τραβήχτηκαν με συχνότητα 1200 καρέ ανά δευτερόλεπτο και χωρική ανάλυση 100 nm.

Αυτή η εργασία είναι ένα ισχυρό εργαλείονα παρατηρήσει τη δυναμική υψηλής ταχύτητας των λεπτών δομών, ειδικά στη μηχανική των ρευστών και τη βιοϊατρική, για παράδειγμα, για τη μέτρηση της ταχύτητας μικροροής, τη μελέτη των αλληλεπιδράσεων των οργανιδίων, την ενδοκυτταρική μεταφορά και τη δυναμική των νευρώνων.

Shian Zhang, συν-συγγραφέας της μελέτης από το East China Normal University

Διαβάστε περισσότερα:

Ένας θησαυρός με 1.000 νομίσματα βρέθηκε κατά λάθος σε μια φάρμα: τι μπορούσαν να αγοράσουν

Ονομάστηκε μια βιταμίνη που προστατεύει τον εγκέφαλο από την άνοια

Αποδείχθηκε ποιοι άνδρες είναι οι πιο γόνιμοι: το σπέρμα τους είναι 50% καλύτερο από τους υπόλοιπους

Στο εξώφυλλο: μια καλλιτεχνική απεικόνιση του πώς λειτουργεί η τεχνολογία. Εικόνα: Shian Zhang, Κανονικό Πανεπιστήμιο Ανατολικής Κίνας