Nuova tecnica di microscopia computazionale per immagini più nitide e semplici

RomeI ricercatori del Caltech hanno sviluppato un nuovo tipo di microscopia computazionale chiamato APIC (Imaging Pticografico Angolare con Metodo a Forma Chiusa). Questo metodo genera immagini più nitide e chiare rispetto alla vecchia tecnica FPM (Microscopia Pticografica di Fourier).

FPM, introdotto nel 2013, ha rivoluzionato il campo combinando microscopi tradizionali con algoritmi computerizzati. Questo ha permesso di ottenere immagini ad alta risoluzione su ampie aree utilizzando attrezzature economiche. Tuttavia, FPM aveva un punto debole: dipendeva da algoritmi iterativi che a volte producevano immagini imprecise. APIC risolve questo problema.

Vantaggi chiave di APIC:

• Nessun approccio iterativo
• Migliorata velocità e precisione
• Ampio campo visivo senza necessità di rifocalizzazione
• Risoluzione potenziata

Il metodo APIC elimina la necessità di congetture. Risolve direttamente un'equazione lineare per correggere le distorsioni nel sistema ottico del microscopio. Identificate queste distorsioni, è possibile correggerle, ottenendo un'immagine chiara e precisa.

APIC misura l'intensità della luce e la sua fase. La fase indica la distanza percorsa dalla luce, utile per correggere errori. Cheng Shen, uno degli autori principali, ha affermato che il loro metodo è più semplice e fornisce risultati chiari. Shen ha sottolineato che è più veloce, preciso e sfrutta una comprensione più approfondita del sistema ottico.

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APIC riesce a catturare immagini chiare su ampie superfici senza la necessità di regolare continuamente il fuoco. Al contrario, il FPM richiede frequenti riadattamenti a causa delle variazioni dell'altezza del campione. Poiché queste tecniche spesso comportano l'unione di molte immagini a bassa risoluzione, l'APIC accelera notevolmente questo processo. Inoltre, riduce le probabilità di errori umani.

Il laboratorio di Changhuei Yang al Caltech ha sviluppato una nuova tecnica chiamata APIC. Yang, professore di Ingegneria Elettrica, Bioingegneria e Ingegneria Medica, sostiene che sia fondamentale. Recentemente, il suo laboratorio ha dimostrato che l'IA può superare gli esperti patologi nella previsione della diffusione del cancro dai campioni di tessuto polmonare, ma solo se le immagini al microscopio sono chiare e a fuoco. APIC aiuta a ottenere questa chiarezza.

APIC rappresenta un notevole progresso nella microscopia computazionale. Offre un imaging più rapido e preciso rispetto ai metodi precedenti. Questa innovazione potrebbe essere vantaggiosa in numerosi campi, tra cui l'imaging medico, la patologia digitale e i test farmacologici.