La microscopía de fluorescencia busca recopilar datos sobre fenómenos biológicos específicos. Sin embargo, el contenido específico de eventos que se puede extraer de un modelo es limitado, especialmente para procesos raros o estocásticos. Esto se debe al fotoblanqueo y la fototoxicidad, que limitan la velocidad y la duración de las imágenes.
EPFL Los biofísicos han encontrado una manera de automatizar el control del microscopio para obtener imágenes detalladas de los fenómenos biológicos mientras controlan la tensión en la muestra. Han desarrollado un software de control que mejora la forma en que los microscopios de fluorescencia recopilan datos sobre especímenes vivos.
En su marco de adquisición basado en eventos, el reconocimiento basado en redes neuronales de eventos biológicos específicos activa el control en tiempo real en microscopía de fluorescencia estructurada instantánea. Su técnica funciona para la división celular bacteriana y la división mitocondrial.
Suliana Manley, investigadora principal del Laboratorio de Biofísica Experimental de la EPFL, dijo: “Un microscopio inteligente es como un coche autónomo. Tiene que procesar ciertos tipos de información, patrones sutiles a los que responde cambiando su comportamiento. usando un red neuronalPodemos detectar eventos muy sutiles y usarlos para hacer ajustes en la velocidad de adquisición».
La división mitocondrial es impredecible porque ocurre con poca frecuencia y puede ocurrir casi en cualquier lugar y en cualquier momento de la red mitocondrial. Es por eso que los científicos primero resolvieron cómo detectar la división mitocondrial entrenando una red neuronal para notar las contracciones mitocondriales. mitocondrias Esto conduce a la segmentación, junto con observaciones de enriquecimiento de proteínas en los sitios de segmentación.
los microscopio Cuando tanto las contracciones como los niveles de proteínas son altos, la segmentación cambia a imágenes de alta velocidad para obtener imágenes detalladas de los eventos. Luego, el microscopio cambia a imágenes de baja velocidad, protegiendo la muestra de la luz excesiva cuando la compresión y los niveles de proteína son bajos.
Con este ingenioso microscopio fluorescente, los científicos han demostrado que pueden observar la muestra durante mucho más tiempo en comparación con las imágenes estándar de alta velocidad. Como de costumbre, pueden recopilar información más perspicaz a pesar de que la muestra está bajo más presión que las imágenes lentas.
Varonil explicado, «El potencial de la microscopía inteligente implica medir lo que pierden las adquisiciones estándar. Capturamos más eventos, medimos restricciones más pequeñas y podemos seguir cada segmento en detalle».
Los científicos están desarrollando el marco de control como un complemento de código abierto para el software de microscopía abierta Micro-Manager, con el objetivo de permitir que otros científicos lo integren. Inteligencia artificial Bajo su microscopio.
Nota del diario:
- Mahecic, D., Stepp, WL, Zhang, C. et al. Adquisición basada en eventos para microscopía enriquecida con contenido. Métodos de Nat (2022) DOI: 10.1038/s41592-022-01589-x
«Amateur Internet empollón. Twitter aficionado. Introvertido típico. Experta en café. Amante de la cerveza. Alimentos aficionado.»
