Revoluce v mikroskopii: Nový algoritmus urychluje analýzu obrazu!

Revoluce v mikroskopii: Nový algoritmus urychluje analýzu obrazu!

Dne 14. července 2025 získali tři přední vědci z Univerzity Georg-August v Göttingenu, Prof. Dr. Lutz Ackermann, Prof. Dr. Timo Betz a Prof. Dr. Jörg Enderlein, významný grant od Evropské výzkumné rady (ERC). Tento grant Proof of Concept (PoC) ve výši 150 000 eur bude poskytován po dobu 18 měsíců a je zaměřen na výzkumné pracovníky s předchozím financováním ERC. Financování je určeno na podporu inovativních projektů, které mají potenciál umožnit významný pokrok ve vědě a technice.

Prof. Ackermann zaměřuje své financování na projekt „PhotoElectroFlow“. To zahrnuje vývoj technologie chemické syntézy šetrné k životnímu prostředí, která využívá sluneční a elektrickou energii. Hlavním cílem PhotoElectroFlow je vytvoření kontinuálního elektrolyzéru založeného na fotoelektrochemické molekulární syntéze.

Inovace v obrazové analýze

Dalším zaměřením Prof. Betze je vývoj platformy „BiQ-Cloud“. Tato platforma si klade za cíl poskytovat nákladově efektivní analytické nástroje pro biomedicínský výzkum. BiQ-Cloud umožňuje analýzu mikroskopických snímků v zabezpečeném cloudovém prostředí a nevyžaduje drahý software ani rozsáhlé IT znalosti. Systém se v současnosti používá k analýze srdečního a kosterního svalstva a slouží jako základ pro založení spin-out společnosti.

Prof. Enderlein navíc pracuje na inovativním mikročipu, „QYieldChip“, který se používá k měření kvantového výtěžku luminiscence bez kalibrace. Tato technologie umožňuje přesná měření v různých luminiscenčních systémech a má aplikace v oblastech biozobrazování, materiálové vědy, zemědělství a environmentálního snímání.

Pokroky v mikroskopii

Ve světě zobrazování vyvinul mezinárodní tým na univerzitě v Tübingenu algoritmus nazvaný DECODE (DEep COntext DEpendent), který představuje revoluci v mikroskopii s vysokým rozlišením. Tato metoda, oceněná v roce 2014 Nobelovou cenou za chemii, umožňuje detailní pohledy na buněčné a nanometrické struktury. The algorithm improves single-molecule localization microscopy (SMLM) by dramatically reducing the number of images required, thereby increasing the imaging speed by up to tenfold, without significant loss in resolution.

Software pro použití DECODE je zdarma a snadno se instaluje, což z něj činí cenný nástroj pro výzkumníky. DECODE zároveň kvantifikuje nejistoty v lokalizaci a využívá hluboké učení k dosažení lepších výsledků. Tento algoritmus byl vyvinut ve spolupráci s European Molecular Biology Laboratory (EMBL) v Heidelbergu a Janelia Research Campus ve Virginii (USA).

Stručně řečeno, financování univerzity v Göttingenu a pokroky v mikroskopii ukazují, jak lze podporovat inovace v biomedicínském výzkumu a v oblasti analýzy obrazu. Vývoj ve zpracování obrazu a nové technologie mají potenciál poskytnout významný pohled na základy biologických procesů a mohly by mít široké uplatnění v medicíně a dalších vědeckých oborech. Další informace o těchto projektech a technologiích naleznete na webových stránkách Univerzita Georga Augusta v Göttingenu, Výzkumné centrum Jülich a Univerzita v Tübingenu najít.