Nova técnica de microscopia computacional aprimora e simplifica imagens com mais precisão

São PauloPesquisadores do Caltech desenvolveram um novo tipo de microscopia computacional chamado APIC (Imagem Angular de Ptychografia com Método de Forma Fechada), que gera imagens mais nítidas e claras em comparação com a antiga FPM (Microscopia de Fourier ptychográfica).

FPM, apresentado em 2013, revolucionou o campo ao combinar microscópios convencionais com algoritmos computacionais. Isso possibilitou obter imagens de alta resolução em grandes áreas utilizando equipamentos de baixo custo. Contudo, o FPM tinha uma limitação: dependia de algoritmos iterativos que, por vezes, geravam imagens imprecisas. O APIC resolve esse problema.

Principais Benefícios do APIC:

• Abordagem não iterativa
• Maior velocidade e precisão
• Amplo campo de visão sem necessidade de reajuste de foco
• Resolução aprimorada

O método APIC elimina a necessidade de suposições. Ele resolve diretamente uma equação linear para corrigir distorções no sistema óptico do microscópio. Após serem identificadas, essas distorções podem ser ajustadas, resultando em uma imagem clara e precisa.

O APIC mede a intensidade da luz e sua fase. A fase revela a distância percorrida pela luz, corrigindo erros. Cheng Shen, um dos autores principais, afirmou que o método deles é mais simples e produz resultados claros. Shen destacou que é mais rápido, preciso e aproveita um melhor entendimento do sistema óptico.

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APIC consegue capturar imagens nítidas de grandes áreas sem a necessidade de ajustar o foco constantemente. Por outro lado, FPM exige reconfigurações frequentes devido às variações na altura da amostra. Como essas técnicas frequentemente envolvem a fusão de várias imagens de menor resolução, o APIC acelera esse processo. Além disso, reduz as chances de erros humanos.

O novo método APIC desenvolvido pelo laboratório do professor Changhuei Yang no Caltech é fundamental para obter imagens de microscópio claras e nítidas. Yang, professor de Engenharia Elétrica, Bioengenharia e Engenharia Médica, destaca a importância dessa técnica. Recentemente, seu laboratório demonstrou que a inteligência artificial pode superar patologistas especialistas na previsão da disseminação do câncer a partir de lâminas de câncer de pulmão, mas isso só é possível se as imagens estiverem bem focadas. O APIC é essencial para garantir essa clareza.

APIC representa um avanço significativo na microscopia computacional. Ele oferece imagens mais rápidas e precisas em comparação com métodos anteriores. Essa inovação pode ser aplicada em diversas áreas, como a imagem médica, patologia digital e testes de medicamentos.