Imágenes biomédicas nítidas con nueva técnica innovadora de microscopía computacional de ingenieros de Caltech

MadridIngenieros de Caltech han desarrollado una técnica de microscopía innovadora llamada APIC (Imagen Pticográfica Angular con Método de Forma Cerrada). Esta técnica supera a la antigua Microscopía Ptográfica de Fourier (FPM) al capturar imágenes claras y de alta resolución sobre áreas extensas sin borrosidad ni distorsión.

Los microscopios tradicionales presentan limitaciones debido a sus lentes ópticas. Los científicos debían elegir entre observar detalles pequeños en un área reducida o ver una zona más amplia con menos precisión. En 2013, ingenieros del Caltech desarrollaron FPM, una nueva técnica que utiliza computadoras para obtener imágenes más claras y detalladas, aprovechando lo mejor de ambas opciones.

La FPM ganó popularidad por su capacidad para generar imágenes claras y detalladas en amplias áreas sin requerir equipos costosos. Sin embargo, presentaba un gran inconveniente: utilizaba un método de prueba y error para determinar la información de fase de la luz, lo que resultaba en un proceso repetitivo que podía reducir la precisión de la imagen final.

APIC, desarrollado por Changhuei Yang y su equipo, soluciona este problema. Esta innovadora técnica elude pasos repetitivos al resolver directamente una sencilla ecuación para detectar problemas ópticos. El método garantiza imágenes claras y precisas. Ruizhi Cao, coautor principal del estudio y exalumno del laboratorio de Yang, afirma que esta técnica asegura los detalles reales de la muestra.

APIC facilita la obtención de imágenes nítidas en un área amplia. Con FPM, los usuarios solían tener que reajustar el enfoque del microscopio cuando cambiaba la altura de la muestra. APIC elimina la necesidad de este reajuste, acelerando el proceso de imagen y reduciendo errores.

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Ventajas clave de APIC:

• Adquisición de imágenes más rápida
• Resultados más precisos
• Mínima necesidad de reenfoque
• Capacidad para corregir aberraciones ópticas
• Resolución mejorada

Cheng Shen, actualmente ingeniero de algoritmos de visión por computadora en Apple, destaca que APIC proporciona una manera más sencilla y eficiente de comprender la información de fase. Este enfoque se basa en un profundo conocimiento de los sistemas ópticos.

El laboratorio de Yang está trabajando en mejorar el uso de imágenes en aplicaciones de IA. Recientemente demostraron que la IA puede predecir la propagación del cáncer de pulmón a partir de diapositivas de tejido mejor que los doctores expertos. Imágenes de microscopio claras, nítidas y de alta calidad son cruciales para estas tareas de IA, lo que hace que APIC sea ideal para este propósito.

Cao cree que el método desarrollado con APIC puede aplicarse a una mayor variedad de sistemas de imagen, mejorando la calidad y nitidez de las imágenes. Esto podría ser de gran ayuda en campos como la imagen biomédica, la patología digital y las pruebas de medicamentos.

APIC elimina la incertidumbre en la captura de imágenes de alta calidad, haciendo el proceso más fiable y eficiente. Mejora los métodos antiguos de microscopía al ofrecer imágenes más claras y precisas, lo que beneficia a diversas aplicaciones científicas y médicas.