Istraživači Sveučilišta Duke razvili su ultrabrzu funkcionalnu fotoakustičku tehnologiju
fotoakustična mikroskopija, kojakoju koriste znanstvenici, temelji se na kombinaciji svjetla i zvuka. Laser usmjerava svjetlost u ciljno tkivo ili stanicu. Pod djelovanjem svjetlosti, stanica se zagrijava i trenutno se širi, stvarajući ultrazvučni val, koji bilježe senzori.
Slika: Xiaoyi Zhu et al., Nature Light: Science & Prijave
Istraživači su poboljšali uređaj za fotoakustičnu mikroskopiju, a također su primijenili strojno učenje kako bi poboljšali kvalitetu dolaznih slika.
Višekutni sustav skeniranja koji je stvorioznanstvenici, šalje više laserskih impulsa na veće područje, a novi mehanizam za skeniranje omogućuje laserskom skeneru i ultrazvučnom senzoru da rade istovremeno. Programeri napominju da su ove promjene udvostručile brzinu njihovog uređaja.
U drugoj fazi, znanstvenici su stvorili algoritam za strojtrening, što je povećalo razlučivost slika. Istraživači su trenirali AI da identificira vaskulaturu u mozgu koristeći više od 400 slika mišjeg mozga prikupljenih u prethodnim eksperimentima. Iako je svaki mozak jedinstven, algoritam je naučio identificirati zajedničke strukture i koristio je to znanje da popuni prethodno nedostajuće piksele.
"Rezultirajuće slike izgledale su istodetaljne kao i slike visoke razlučivosti koje bismo inače dobili kada bismo trčali mnogo sporijim brzinama i ne bismo morali žrtvovati cijelo vidno polje”, kaže Junjie Yao, jedan od autora studije.
Istraživači primjećuju da prilikom vizualizacijeMozak treba raditi dvije stvari u isto vrijeme. S jedne strane, instrumenti moraju biti dovoljno brzi da zabilježe kratkoročne događaje, kao što je aktiviranje neurona ili kretanje krvi kroz kapilaru. I istodobno bi trebali pokazati aktivnost na različitim ljestvicama - u cijelom mozgu ili na razini jedne arterije.
Te ciljeve možete postići pojedinačno, alijako je teško sve ih raditi zajedno. To je kao da birate između malog, brzog automobila u kojem je neudobno sjediti ili velikog, prostranog automobila koji ne ide preko 30 milja na sat.
Junjie Yao, docentica biomedicinskog inženjerstva na Sveučilištu Duke, koautorica studije
Istraživači planiraju koristiti UFF-PAM zaproučavanje bolesti mozga kao što su demencija, Alzheimerova bolest ili čak dugotrajni COVID. Također planiraju poboljšati uređaj za snimanje organa kao što su srce, jetra i posteljica, koji su također u pokretu i zahtijevaju snimanje velikom brzinom.
Čitaj više
Usporedite kako su pomrčinu Mjeseca snimili NASA i Roscosmos
Nikada niste vidjeli Sunce tako blizu. Objavljen video snimak Solar Orbitera
Voyager 1 šalje čudne podatke. NASA ne razumije što se događa