現(xiàn)代生物學(xué)依賴于我們使用顯微鏡觀察活細(xì)胞的能力。光學(xué)顯微鏡的最新進(jìn)展使醋蠅、斑馬魚和小白鼠等模型生物體內(nèi)的細(xì)胞和亞細(xì)胞成像得以進(jìn)行。

當(dāng)前技術(shù)的基本局限性之一是與照明相關(guān)的損害，它影響研究生物的過程。到目前為止，這個(gè)問題除了降低光照來減少圖像質(zhì)量損失外，沒有太多解決辦法。

在一篇《光科學(xué)與應(yīng)用》上發(fā)表的新論文中，法國艾克斯馬賽大學(xué)弗雷斯內(nèi)爾學(xué)院洛奇·勒戈夫博士和弗雷德里克·加蘭博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組開發(fā)出了一種新的智能顯微鏡，利用學(xué)習(xí)策略自動(dòng)計(jì)算將光線發(fā)送到何處，以最有效的方式對樣本中感興趣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。

這個(gè)項(xiàng)目的起點(diǎn)是觀察到大多數(shù)生物組織都有一個(gè)特征良好的結(jié)構(gòu)。特別是，大多數(shù)胚胎被組織成表面的細(xì)胞片在太空中彎曲。顯微鏡無法適應(yīng)這種結(jié)構(gòu)：它們掃描整個(gè)包含胚胎的3D空間中的激光，這在照射樣品的速度和光線數(shù)量方面都非常低效。Fresnel研究所開發(fā)的顯微鏡在事先不了解表面的情況下，自動(dòng)使其掃描模式適應(yīng)彎曲生物表面的形態(tài)。在測試的樣品上，與傳統(tǒng)的共聚焦顯微鏡相比，我們的智能掃描顯微鏡可減少高達(dá) 100 倍的輻照。

這項(xiàng)突破性的技術(shù)是數(shù)據(jù)科學(xué)家、物理學(xué)家和生物學(xué)家在弗雷斯內(nèi)爾學(xué)院密切合作的結(jié)果。這種方法為長期成像胚胎和器官等非常脆弱的物體的行為開辟了一條新途徑。有趣的是，這項(xiàng)技術(shù)可以非常簡單地應(yīng)用于許多生物研究所成像設(shè)備的商業(yè)顯微鏡中。

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