Российские исследователи разработали способ повышения разрешающей способности микроскопа. Команда ученых из СПбПУ создала для оптического прибора своего рода «умные очки», основанные на использовании нейросети, которые позволяют устранять оптические искажения и получать максимально четкое изображение.
Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences. В биологии одним из ключевых методов является визуализация.
Биологи применяют конфокальные микроскопы, чтобы рассмотреть клетки и их внутренние структуры. Этот метод широко используется в стандартных исследованиях.
Тем не менее, у этого подхода, по словам ученых, есть недостатки: изображение подвергается искажению из-за погрешностей оптической системы — изменяются параметры стекол, влияют внешние факторы, и прибор ведет себя нестабильно. Эти помехи называют «шумовыми артефактами».
В результате качество разрешения микроскопа ухудшается, становится затруднительным различать мелкие детали и проводить их анализ, что ограничивает возможности исследователей и снижает точность получаемых данных. Однако, как объяснила руководитель научно-исследовательской лаборатории анализа биомедицинских изображений и данных Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) Екатерина Пчицкая, существует понятие «функция рассеяния точки» (ФРТ), описывающая данные шумовые искажения.
Изображение гиппокампального нейрона in vitro до применения улучшений©.