![Новый вид микроскопа объединил видеозаписи с десятков камер Новый вид микроскопа объединил видеозаписи с десятков камер](/uploads/posts/2023-03/2023-03-21_223307.jpg)
Новый вид микроскопа объединил видеозаписи с десятков камер
Новый вид микроскопа, который объединяет видеозаписи с десятков небольших камер, может предоставить исследователям 3D-изображения их экспериментов. Независимо от того, записывает ли устройство 3D-фильмы о десятках свободно плавающих рыбок данио или о брачной активности плодовых мушек с детализацией почти на клеточном уровне в очень широком поле зрения, оно открывает новые возможности для исследователей по всему миру.
Объединение видеозаписей с десятков камер обеспечивает уникальное 3D-изображение экспериментов с микроскопическими деталями.
Когда двое аспирантов сделали первый снимок с помощью своего собранного из множества деталей микроскопа, он получился лучше, чем они надеялись. Затем их коллеги, изучающие рыбок данио, впервые использовали его и были поражены. Новое оборудование сразу выявило новые особенности поведения, рассказал Рорк Хорстмейер, доцент кафедры биомедицинской инженерии Дюкского университета.
На следующий день двое аспирантов продемонстрировали принцип работы устройства на детской книге-головоломке. Объединив 24 камеры смартфонов на единой платформе и сшив их изображения вместе, они создали единую камеру, способную делать гигапиксельные снимки на площади размером с лист бумаги.
Спустя шесть лет доработок исследователи сделали неожиданное открытие. Усовершенствование процесса одновременного соединения десятков отдельных камер с субпиксельным разрешением позволило им также видеть высоту объектов.
— Рорк Хорстмейер, доцент кафедры биомедицинской инженерии Дюкского университета.
В статье, опубликованной онлайн в журнале Nature Photonics («Фотоника природы»), Хорстмейер с коллегами описали возможности своего изобретения Multi Camera Array Microscope (MCAM), то есть «Многокамерный матричный микроскоп». Последняя версия MCAM включает 54 объектива с более высокой скоростью и разрешением, чем прототип.
Однако параллельная конструкция MCAM создает новые проблемы с обработкой данных, поскольку запись продолжительностью в несколько минут — это более терабайта данных.
— Кевин Чжоу, научный сотрудник лаборатории Хорстмейера и ведущий автор статьи.
Хорстмейер добавил, что помимо отслеживания сообществ мелких животных, оборудование также позволит проводить более масштабные автоматические параллельные исследования. Например, микроскоп может наблюдать за планшетом с 384 лунками, заполненными различными органоидами, для тестирования фармацевтических реакций. При этом он будет регистрировать клеточные реакции в каждой лунке и по отдельности отмечать любые интересные результаты.
Вместе с соавтором Марком Харфушем, который был вдохновителем их первого изображения, Хорстмейер основал стартап-компанию Ramona Optics для выхода на рынок. Один из первых клиентов, MIRA Imaging, использует технологию для фиксации уникальных черт произведений изобразительного искусства, предметов коллекционирования и роскоши для защиты от подделки и мошенничества.
Объединение видеозаписей с десятков камер обеспечивает уникальное 3D-изображение экспериментов с микроскопическими деталями.
Когда двое аспирантов сделали первый снимок с помощью своего собранного из множества деталей микроскопа, он получился лучше, чем они надеялись. Затем их коллеги, изучающие рыбок данио, впервые использовали его и были поражены. Новое оборудование сразу выявило новые особенности поведения, рассказал Рорк Хорстмейер, доцент кафедры биомедицинской инженерии Дюкского университета.
На следующий день двое аспирантов продемонстрировали принцип работы устройства на детской книге-головоломке. Объединив 24 камеры смартфонов на единой платформе и сшив их изображения вместе, они создали единую камеру, способную делать гигапиксельные снимки на площади размером с лист бумаги.
Спустя шесть лет доработок исследователи сделали неожиданное открытие. Усовершенствование процесса одновременного соединения десятков отдельных камер с субпиксельным разрешением позволило им также видеть высоту объектов.
Это похоже на человеческое зрение. Если вы объединяете несколько точек обзора вместе, как это делают ваши два глаза, то видите объекты под разными углами
— Рорк Хорстмейер, доцент кафедры биомедицинской инженерии Дюкского университета.
В статье, опубликованной онлайн в журнале Nature Photonics («Фотоника природы»), Хорстмейер с коллегами описали возможности своего изобретения Multi Camera Array Microscope (MCAM), то есть «Многокамерный матричный микроскоп». Последняя версия MCAM включает 54 объектива с более высокой скоростью и разрешением, чем прототип.
Однако параллельная конструкция MCAM создает новые проблемы с обработкой данных, поскольку запись продолжительностью в несколько минут — это более терабайта данных.
Мы разработали новые алгоритмы, которые могут эффективно обрабатывать эти чрезвычайно большие видеоданные. Наши алгоритмы сочетают физику с машинным обучением, чтобы объединить видеопотоки со всех камер и восстановить 3D-поведенческую информацию в пространстве и времени. Мы разместили открытый исходный код на GitHub, чтобы его мог попробовать каждый
— Кевин Чжоу, научный сотрудник лаборатории Хорстмейера и ведущий автор статьи.
Хорстмейер добавил, что помимо отслеживания сообществ мелких животных, оборудование также позволит проводить более масштабные автоматические параллельные исследования. Например, микроскоп может наблюдать за планшетом с 384 лунками, заполненными различными органоидами, для тестирования фармацевтических реакций. При этом он будет регистрировать клеточные реакции в каждой лунке и по отдельности отмечать любые интересные результаты.
Вместе с соавтором Марком Харфушем, который был вдохновителем их первого изображения, Хорстмейер основал стартап-компанию Ramona Optics для выхода на рынок. Один из первых клиентов, MIRA Imaging, использует технологию для фиксации уникальных черт произведений изобразительного искусства, предметов коллекционирования и роскоши для защиты от подделки и мошенничества.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/CtE3uNrc2o0
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....