가장 작은 비늘에서 살아있는 세포, 흐름 유체 또는 움직이는 입자와 같은 생물학적 및 물리적 시스템의 활성 샘플의 카지노지를 캡처하는 것은 거의 불가능합니다. 오스틴에있는 텍사스 대학교 (University of Texas)의 연구원들은이 문제를 해결하는 데 중요한 단계를 밟았습니다.
그들은 카지노지를 만들면서 간단한 움직임을 겪는 광학적 산란 샘플의 정확한 공간과 시간 재구성을 허용하는 혁신적인 신기술을 개발했습니다.
“이것은 두 개의 퍼즐을 한 번에 해결하는 것과 같습니다. "우리는 샘플의 모습과 어떻게 움직이는 지 알아 내고 있습니다.이 두 가지 정보를 결합하여 샘플이 움직일 때에도 정확한 3D 카지노지를 만들 수 있습니다."
카지노운 연구는 최근 저널에 발표되었습니다Optica.
광학 카지노 생물학에서 재료 과학에 이르는 분야에서 사용되는 강력한 도구입니다. ODT (Optical Diffraction Tomography) 중 하나의 고급 방법은 빛이 샘플과 어떻게 상호 작용하는지 분석하여 3D 이미지를 생성합니다. ODT는 비 침습적이므로 염료 나 레이블이 필요하지 않으며 샘플의 내부 구조에 대한 자세한 정보를 제공합니다.
그러나 전통적인 ODT는 카지노 중에 샘플이 완벽하게 유지된다고 가정합니다. 샘플이 움직이면 결과 3D 이미지가 왜곡되어 동적 시스템을 연구하기가 어렵습니다.
이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 여러 관련 문제를 동시에 해결하는 것을 목표로하는 공동 최적화 문제를 개발했습니다. 이를 위해 샘플의 구성과 카지노임을 동시에 설명하기 위해 물리 기반 모델을 개발했습니다. 다른 방법과 달리 그들의 접근 방식은 대규모 데이터 세트에 대한 교육이 필요하지 않으므로보다 적응력 있고 효율적입니다.
팀은 프레임-프레임 측면 이동을 겪는 다양한 샘플에서 기술을 시연했습니다. 한 실험에서, 그들은 제어 된 패턴으로 이동하고 높은 정확도로 3D 구조를 성공적으로 재구성했습니다. 다른 테스트에서는 더 복잡한 샘플 (생물학적 세포를 모방하도록 설계된 산란 팬텀)을 카지노지화했으며 샘플이 움직일 때도 미세한 세부 사항을 해결할 수있었습니다.
이것은 광학 산란으로 인해 공간과 시간 정보가 스 6 다세포 카지노에서 동적 프로세스를 연구하는 첫 단계입니다. 프로젝트를 주도한 Chowdhury의 실험실 학생. "이 시공간 정보를 방해하는 것은 고유 조직 서식지 내에서 발생하는 생물학적 과정에 더 나은 능력으로 이어질 수 있습니다."
연구원들은 그들의 방법이 효과적 일뿐 만 아니라 실용적이라고 강조했다. 기존 ODT 기술을 바탕으로 하드웨어 변경이 필요하지 않고 현재 카지노 시스템에 통합 될 수 있습니다.
새로운 방법은 상당한 발전을 나타내지 만, 연구원들은 카지노 미래의 도전을 고려하고 있습니다. 예를 들어, 현재의 기술은 측면으로 만 움직이는 샘플에 중점을 두지 만 많은 실제 시스템에는 회전 또는 비 강성 변형과 같은 더 복잡한 움직임이 필요합니다.
