Επανάσταση στη μικροσκοπία: Νέος αλγόριθμος επιταχύνει την ανάλυση εικόνας!

Επανάσταση στη μικροσκοπία: Νέος αλγόριθμος επιταχύνει την ανάλυση εικόνας!

Στις 14 Ιουλίου 2025, τρεις κορυφαίοι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Georg-August του Göttingen, ο καθηγητής Dr. Lutz Ackermann, ο Prof. Dr. Timo Betz και ο Prof. Dr. Jörg Enderlein, έλαβαν σημαντική επιχορήγηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC). Αυτή η επιχορήγηση Proof of Concept (PoC) ύψους 150.000 ευρώ θα παρασχεθεί σε περίοδο 18 μηνών και απευθύνεται σε ερευνητές με προηγούμενη χρηματοδότηση από το ERC. Η χρηματοδότηση προορίζεται να υποστηρίξει καινοτόμα έργα που έχουν τη δυνατότητα να επιτρέψουν σημαντικές προόδους στην επιστήμη και την τεχνολογία.

Ο καθηγητής Ackermann επικεντρώνει τη χρηματοδότησή του στο έργο «PhotoElectroFlow». Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη μιας φιλικής προς το περιβάλλον τεχνολογίας χημικής σύνθεσης που χρησιμοποιεί ηλιακή και ηλεκτρική ενέργεια. Ο κύριος στόχος του PhotoElectroFlow είναι η δημιουργία ενός συνεχούς ηλεκτρολύτη βασισμένου στη φωτοηλεκτροχημική μοριακή σύνθεση.

Καινοτομίες στην ανάλυση εικόνας

Μια άλλη εστίαση του Καθ. Betz είναι η ανάπτυξη της πλατφόρμας «BiQ-Cloud». Αυτή η πλατφόρμα στοχεύει να παρέχει οικονομικά αποδοτικά εργαλεία ανάλυσης για βιοϊατρική έρευνα. Το BiQ-Cloud επιτρέπει την ανάλυση εικόνων μικροσκοπίας σε ένα ασφαλές περιβάλλον cloud και δεν απαιτεί ακριβό λογισμικό ή εκτεταμένες γνώσεις πληροφορικής. Το σύστημα χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την ανάλυση των καρδιακών και σκελετικών μυών και χρησιμεύει ως βάση για την ίδρυση μιας εταιρείας spin-out.

Επιπλέον, ο καθηγητής Enderlein εργάζεται σε ένα καινοτόμο μικροτσίπ, το «QYieldChip», το οποίο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της κβαντικής απόδοσης φωταύγειας χωρίς βαθμονόμηση. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει ακριβείς μετρήσεις σε διάφορα συστήματα φωταύγειας και έχει εφαρμογές στους τομείς της βιοαπεικόνισης, της επιστήμης των υλικών, της γεωργίας και της περιβαλλοντικής ανίχνευσης.

Πρόοδοι στη μικροσκοπία

Στον κόσμο της απεικόνισης, μια διεθνής ομάδα που ερευνά στο Πανεπιστήμιο του Tübingen έχει αναπτύξει έναν αλγόριθμο που ονομάζεται DECODE (Deep Context DEpendent) που φέρνει επανάσταση στη μικροσκοπία υπερ-ανάλυσης. Αυτή η μέθοδος, η οποία τιμήθηκε με το Νόμπελ Χημείας το 2014, επιτρέπει λεπτομερείς γνώσεις σχετικά με τις κυτταρικές και νανομετρικές δομές. Ο αλγόριθμος βελτιώνει τη μικροσκοπία εντοπισμού ενός μορίου (SMLM) μειώνοντας δραματικά τον αριθμό των εικόνων που απαιτούνται, αυξάνοντας έτσι την ταχύτητα απεικόνισης έως και δέκα φορές, χωρίς σημαντική απώλεια ανάλυσης.

Το λογισμικό για τη χρήση του DECODE είναι δωρεάν και εύκολο στην εγκατάσταση, καθιστώντας το ένα πολύτιμο εργαλείο για τους ερευνητές. Ταυτόχρονα, το DECODE ποσοτικοποιεί τις αβεβαιότητες στον εντοπισμό και χρησιμοποιεί βαθιά μάθηση για να επιτύχει καλύτερα αποτελέσματα. Αυτός ο αλγόριθμος αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας (EMBL) στη Χαϊδελβέργη και την ερευνητική πανεπιστημιούπολη Janelia στη Βιρτζίνια (ΗΠΑ).

Συνοπτικά, η χρηματοδότηση του Πανεπιστημίου του Γκέτινγκεν και οι εξελίξεις στη μικροσκοπία δείχνουν πώς μπορούν να προωθηθούν οι καινοτομίες στη βιοϊατρική έρευνα και στον τομέα της ανάλυσης εικόνας. Οι εξελίξεις στην επεξεργασία εικόνας και οι νέες τεχνολογίες έχουν τη δυνατότητα να παρέχουν σημαντικές γνώσεις σχετικά με τις βασικές αρχές των βιολογικών διεργασιών και θα μπορούσαν να έχουν εκτεταμένες εφαρμογές στην ιατρική και σε άλλα επιστημονικά πεδία. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτά τα έργα και τις τεχνολογίες μπορείτε να βρείτε στον ιστότοπο Πανεπιστήμιο Georg August του Γκέτινγκεν, Ερευνητικό Κέντρο Jülich και Πανεπιστήμιο του Tübingen να βρεις.