Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
RANDOX LABORATORIES

Микроскопы, выполненные на базе смартфона, могут использоваться как лабораторное оборудование

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 03 May 2018
Print article
Распечатанные на 3D-принтере устройства могут захватывать микроскопические изображения, будучи прикрепленными к объективу камеры смартфона (фото любезно предоставлено Ozcan Research Group/UCLA).
Распечатанные на 3D-принтере устройства могут захватывать микроскопические изображения, будучи прикрепленными к объективу камеры смартфона (фото любезно предоставлено Ozcan Research Group/UCLA).
Мобильные телефоны способствуют созданию портативных, экономически эффективных технологий визуализации и зондирования, которые соответствуют характеристикам инструментов лабораторного уровня. Тем не менее интерфейсы оптической визуализации мобильных телефонов не предназначены для микроскопии и производят искажения в изображениях микроскопических образцов.

Недавно было продемонстрировано, что глубокое обучение, мощная форма искусственного интеллекта, способна различать и улучшать микроскопические детали на фотографиях, полученных со смартфонов. Эта технология улучшает цветную детализацию изображений смартфонов настолько, что они приближаются к качеству изображений из лабораторных микроскопов.

Биоинженеры из Инженерной школы Самуэли Калифорнийского университета (Samueli School of Engineering, University of California; Лос-Анджелес, штат Калифорния, США) сфотографировали изображения образцов ткани легких, мазков крови и Папаниколау, сначала используя стандартный лабораторный микроскоп, а затем с помощью смартфона с приспособлением для микроскопа, выполненным с помощью 3D-печати. Затем ученые передали пары соответствующих изображений в компьютерную систему, которая обучается быстро улучшать изображения с мобильных телефонов. Этот процесс базируется на разработанном учеными компьютерном коде, основанном на глубоком обучении.

Использование глубокого обучения для исправления таких искажений, создаваемых микроскопами на основе мобильных телефонов, облегчает получение изображений с высоким разрешением, низким уровнем шумов и скорректированным цветом, что соответствует производительности настольных микроскопов с объективами высокого класса, а также расширяет их ограниченную глубину резкости. После тренировки сверточной нейронной сети они успешно отображали различные образцы, в том числе тканей человека, мазков Папаниколау и крови, где записанные изображения были сильно сжаты, чтобы облегчить хранение и передачу. Для реализации этой техники используются приспособления, которые могут быть недорого изготовлены с помощью 3D-принтера и оцениваются менее чем в 100 долларов США за штуку, в сравнении с тысячами долларов, за которые можно приобрести лабораторное оборудование, которое производит изображения такого же качества.

Доктор философии Айдоган Озкан (Aydogan Ozcan), профессор электротехники и вычислительной техники и биоинженерии, сказал: "Используя глубокое обучение, мы решили преодолеть разрыв в качестве изображения между недорогими микроскопами на базе мобильных телефонов и эталонными настольными микроскопами, использующими высококлассные объективы. Мы считаем, что наш подход широко применим к другим недорогим системам микроскопии, которые используют, например, недорогие объективы или камеры, и это может облегчить замену высококачественных настольных микроскопов экономичными мобильными альтернативами". Исследование было опубликовано онлайн 15 марта 2018 года в журнале ACS Photonics.

Ссылки по теме:
Инженерная школа Самуэли, Калифорнийский университет


Print article

Каналы

Химия

посмотреть канал
Подтверждено наличие бета-амилоидных димеров в мозгах человека с болезнью Альцгеймера (фото предоставлено Институтом исследований в области биомедицины).

У пациентов с болезнью Альцгеймера обнаружены бета-амилоидные димеры

Наиболее широко используемыми биомаркерами для раннего выявления болезни Альцгеймера (БА) в настоящее время являются концентрации... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
При эпидемии болезни легионеров необходимо максимально быстро и точно выявить источник патогенов, чтобы предотвратить дальнейшее распространение инфекций. В настоящее время исследователи разработали экспресс-тест, который идентифицирует Legionella pneumophila менее чем за час. На фотографии показано использование чипа LegioTyper с MCR-платформой для анализа микрочипов (изображение любезно предоставлено Йонасом Бемцем (Jonas Bemetz), Мюнхенский технический университет).

Предложен способ быстрого обнаружения легионелл для систем водоснабжения

Быстрый анализ (время выполнения занимает примерно 1 час) с использованием ДНК-микрочипов сможет заменить классические методы... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Клинический проточный цитометр Navios (фото любезно предоставлено Beckman Coulter).

Метод проточной цитометрии оценен для сигнальных путей

Агрегация тромбоцитов является ключевым параметром при артериальном тромбозе, что приводит к инфаркту миокарда или ишемическому... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Времяпролётный масс-спектрометр с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией SimulToF (фото любезно предоставлено Virgin Instruments).

Белковая подпись влияет на исход при метастатической меланоме

Клинические результаты метастатической меланомы при применении антител ниволумаба и пембролизумаба, действующих против PD-1... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Гистопатология воспалительного инфильтрата глубоких вен со стенкой, диссоциированной отеком, наблюдаемая при поражении кожи у пациента с проказой, страдающего эпизодом узловатой эритемы (фото любезно предоставлено Институтом Освальдо Круса).

У пациентов с проказой обнаружены необычные кровяные сгустки

Проказа представляет собой хроническую инфекцию Mycobacterium leprae и вызывает общеорганизменные симптомы, деформации и инвалидность.... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
: nanoLC-Ultra 1D+ для жидкостной хроматографии (фото любезно предоставлено Eksigent).

Определены биомаркеры для синдрома раздраженного кишечника

Причины желудочно-кишечных расстройств при синдроме раздраженного кишечника (СРК) остаются недостаточно изученными.... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
GE Healthcare и Roche вступили в партнерство для совместной разработки и маркетинга программного обеспечения для поддержки принятия клинических решений (фото любезно предоставлено iStock).

GE Healthcare и Roche вступили в партнерство для разработки платформы цифровой диагностики

GE Healthcare (Чикаго, штат Иллинойс, США) и Roche (Базель, Швейцария) вступили в стратегическое долгосрочное партнерство,... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.