I fisici cinesi hanno presentato una tecnologia che può essere utilizzata per osservare fenomeni microscopici
La diffrazione della luce impone una limitazionerisoluzione spaziale della microscopia ottica, che rende difficile lo studio di strutture più fini. Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno sviluppato molti metodi di indagine alternativi che ci consentono di studiare oggetti su scala nanometrica, ma tutti rallentano la velocità di acquisizione.
La nuova tecnologia combina tempi miglioratimicroscopia a compressione con ricostruzione dell'immagine in super risoluzione basata sul deep learning. Per aumentare la velocità di ripresa, i ricercatori utilizzano la ricostruzione di più immagini da un'unica immagine compressa.
L'algoritmo sviluppato utilizza la stimamovimento, stima della fusione, correzione della scena ed elaborazione a super risoluzione per estrarre sequenze di immagini a super risoluzione dalle immagini sorgente.
Per dimostrare come funziona la tecnologia, i ricercatorivisualizzato il flusso di sfere fluorescenti nel microcanale. Dopo la ricostruzione, hanno ricevuto una serie di immagini scattate a una frequenza di 1200 fotogrammi al secondo e una risoluzione spaziale di 100 nm.
Questo lavoro è uno strumento potenteper osservare la dinamica ad alta velocità di strutture fini, specialmente nella meccanica dei fluidi e nella biomedicina, ad esempio, per misurare la velocità del microflusso, studiare le interazioni degli organelli, il trasporto intracellulare e la dinamica neuronale.
Shian Zhang, coautore dello studio della East China Normal University
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In copertina: un'illustrazione artistica di come funziona la tecnologia. Immagine: Shian Zhang, East China Normal University