1757950669
2025-09-15 15:08:00
15 сентября 2025 года
Миниатюрированный микроскоп плюс обработка искусственного интеллекта может привести к новым методам лечения заболеваний мозга.
Миниатюрные флуоресцентные микроскопы являются ключевым элементом в развитии эндоскопов и имплантируемых устройств, но разработчики сталкиваются с неотъемлемыми компромиссами, связанными с следами, поле зрения и разрешением.
Одним из элементов дизайна во многих минископах является тонкая оптическая фазовая маска вместо объемной оптики, кодирующей интенсивность трехмерной флуоресценции из образца в одно 2D измерение, хотя этот подход все еще может бороться при работе с плотными образцами флуоресценции.
Проект в Калифорнийском университете, Дэвис (UC DavisВ настоящее время разработал новую платформу для микроскопа под названием DeepinMiniscope, сочетающую в интегрированную архитектуру микроскопа с пользовательской оптической маской и вычислительным алгоритмом физики.
Цель команды состояла в том, чтобы изготовить устройство небольшого и достаточно эргономичного, чтобы мышь могли комфортно и безопасно носить шнурный манископ, когда животное движется свободно, предоставляя новую информацию о активности мозга.
Описано в Наука достижения Новое устройство «имеет отличное обещание для масштабируемых высокоскоростных приложений для 3D-визуализации с помощью компактных приложений с помощью компактных устройств».
Deepinminiscope опирается на эту более раннюю работу благодаря использованию новой конструкции оптической маски, содержащей более 100 миниатюрных линз с высоким разрешением. Новая нейронная сеть, предназначенная для того, чтобы потребовать лишь минимальный объем учебных данных, а затем объединяет изображения из каждой линз для реконструкции изображений в 3D.
Понимание расстройств и развития мозга
«То, что мы делаем, – это создание технологии для изображения мозговой активности в свободно движущемся и поведении мышей, чтобы открыть парадигму поведения», – сказал Вейдзиан Ян. «Цель состоит в том, чтобы создать устройство, способное обеспечить исследование мозговой активности и поведения у мышей в режиме реального времени, чтобы увидеть, как активность мозга стимулирует поведение или восприятие».
В испытаниях визуализация зрительная кора бодрствующей мыши, DeepinMiniscope и связанный с ним алгоритм были способны реконструировать объемы объектов более 4 x 6 x 0,6 миллиметра.
Это «существенное улучшение как качества реконструкции, так и скорости по сравнению с традиционными методами крупномасштабных данных», прокомментировал UC Davis. «Мы отображали нейрональную активность с разрешением почти клетки в коре бодрствующих мышей, представляя существенный скачок по существующим интегрированным микроскопам».
Следующие шаги будут включать в себя использование единиц микролинзах с различными NAS и фокусным расстоянием, а также увеличение скорости сбора визуализации с различными флуорофорами или параллельными вычислениями.
«Эта технология не только способствует нашему фундаментальному пониманию того, как мозг обрабатывает информацию и стимулирует поведение, но также способствует улучшению нашего понимания заболеваний мозга и развития будущих терапевтических стратегий у людей», – прокомментировал Ян.
#Davis #Miniscope #улучшает #визуализацию #нейронной #активности
Читайте также
