Cercetătorii de la Universitatea Duke au dezvoltat o fotoacustică funcțională ultra-rapidă
microscopia fotoacustică, carefolosit de oamenii de știință, se bazează pe o combinație de lumină și sunet. Laserul direcționează lumina către țesutul sau celula țintă. Sub acțiunea luminii, celula se încălzește și se extinde instantaneu, creând o undă ultrasonică, care este înregistrată de senzori.
Imagine: Xiaoyi Zhu et al., Nature Light: Science &; Applications
Cercetătorii au îmbunătățit dispozitivul pentru microscopia fotoacustică și au aplicat, de asemenea, învățarea automată pentru a îmbunătăți calitatea imaginilor primite.
Sistem de scanare multi-unghi creat deoamenii de știință, trimite mai multe impulsuri laser pe o zonă mai mare, iar un nou mecanism de scanare permite scanerului laser și senzorului ultrasonic să funcționeze simultan. Dezvoltatorii observă că aceste modificări au dublat viteza dispozitivului lor.
În a doua etapă, oamenii de știință au creat un algoritm pentru mașinăantrenament, care a crescut rezoluția imaginilor. Cercetătorii au instruit AI pentru a identifica sistemul vascular din creier folosind mai mult de 400 de imagini ale creierului de șoarece colectate în experimentele anterioare. Deși fiecare creier este unic, algoritmul a învățat să identifice structuri comune și a folosit aceste cunoștințe pentru a completa pixelii lipsă anterior.
„Imaginile rezultate au arătat la fella fel de detaliate precum imaginile de înaltă rezoluție pe care le-am obține în mod normal dacă am alerga la viteze mult mai mici și nu ar trebui să sacrificăm întregul câmp vizual”, spune Junjie Yao, unul dintre autorii studiului.
Cercetătorii notează că atunci când vizualizeazăCreierul trebuie să facă două lucruri în același timp. Pe de o parte, instrumentele trebuie să fie suficient de rapide pentru a captura evenimente pe termen scurt, cum ar fi declanșarea unui neuron sau mișcarea sângelui printr-un capilar. Și, în același timp, ar trebui să arate activitate pe diferite scale - în întregul creier sau la nivelul unei artere.
Puteți atinge aceste obiective individual, dareste foarte greu să le faci pe toate împreună. Este ca și cum ai alege între o mașină mică și rapidă, în care nu te poți așeza confortabil, sau o mașină mare și spațioasă, care nu depășește 30 de mile pe oră.
Junjie Yao, profesor asistent de inginerie biomedicală la Universitatea Duke, coautor al studiului
Cercetătorii intenționează să folosească UFF-PAM pentrustudiind bolile creierului precum demența, Alzheimer sau chiar COVID pe termen lung. Ei intenționează, de asemenea, să îmbunătățească dispozitivul pentru imagistica organelor precum inima, ficatul și placenta, care sunt, de asemenea, în mișcare și necesită imagistică de mare viteză.
Citeste mai mult
Comparați cum a fost filmată eclipsa de Lună de NASA și Roscosmos
Nu ai văzut niciodată Soarele atât de aproape. Videoclipul Solar Orbiter publicat
Voyager 1 trimite date ciudate. NASA nu înțelege ce se întâmplă