Revolutsioon mikroskoopias: uus algoritm kiirendab pildianalüüsi!

Revolutsioon mikroskoopias: uus algoritm kiirendab pildianalüüsi!

14. juulil 2025 said kolm juhtivat teadlast Göttingeni Georg-August Ülikoolist prof dr Lutz Ackermann, prof dr Timo Betz ja prof dr Jörg Enderlein Euroopa Teadusnõukogult (ERC) märkimisväärse grandi. Seda 150 000 euro suurust Proof of Concept (PoC) stipendiumi antakse 18 kuu jooksul ja see on suunatud ERC varasema rahastuse saanud teadlastele. Rahastamine on ette nähtud uuenduslike projektide toetamiseks, millel on potentsiaal võimaldada olulisi edusamme teaduses ja tehnoloogias.

Prof Ackermann keskendub oma rahastamisel projektile "PhotoElectroFlow". See hõlmab keskkonnasõbraliku keemilise sünteesi tehnoloogia väljatöötamist, mis kasutab päikese- ja elektrienergiat. PhotoElectroFlow põhieesmärk on fotoelektrokeemilisel molekulaarsel sünteesil põhineva pideva elektrolüsaatori loomine.

Uuendused pildianalüüsis

Prof. Betzi teine ​​fookus on platvormi "BiQ-Cloud" arendamine. Selle platvormi eesmärk on pakkuda biomeditsiiniliste uuringute jaoks kulutõhusaid analüüsivahendeid. BiQ-Cloud võimaldab analüüsida mikroskoopiapilte turvalises pilvekeskkonnas ning ei nõua kallist tarkvara ega ulatuslikke IT-alaseid teadmisi. Süsteemi kasutatakse praegu südame- ja skeletilihaste analüüsimiseks ning see on aluseks spin-out ettevõtte asutamisel.

Lisaks töötab prof Enderlein uuendusliku mikrokiibi kallal “QYieldChip”, mida kasutatakse luminestsentsi kvantsaagise mõõtmiseks ilma kalibreerimiseta. See tehnoloogia võimaldab täpseid mõõtmisi erinevates luminestsentssüsteemides ning sellel on rakendusi biopildistamise, materjaliteaduse, põllumajanduse ja keskkonnaseire valdkonnas.

Edusammud mikroskoopias

Pildistamise maailmas on Tübingeni ülikoolis uuriv rahvusvaheline meeskond välja töötanud algoritmi nimega DECODE (DEep COntext DEpendent), mis muudab ülilahutusvõimega mikroskoopias pöörde. See meetod, mis pälvis 2014. aastal Nobeli keemiaauhinna, võimaldab saada üksikasjalikku ülevaadet raku- ja nanomeetrilistest struktuuridest. Algoritm parandab ühemolekulilist lokaliseerimismikroskoopiat (SMLM), vähendades järsult vajalike piltide arvu, suurendades seeläbi pildistamise kiirust kuni kümme korda, ilma et eraldusvõime oluliselt väheneks.

Tarkvara DECODE kasutamiseks on tasuta ja hõlpsasti paigaldatav, mistõttu on see teadlastele väärtuslik tööriist. Samal ajal mõõdab DECODE lokaliseerimise ebakindlust ja kasutab paremate tulemuste saavutamiseks süvaõpet. See algoritm töötati välja koostöös Euroopa molekulaarbioloogia laboriga (EMBL) Heidelbergis ja Janelia teaduslinnakuga Virginias (USA).

Kokkuvõttes näitavad Göttingeni ülikooli rahastamine ja edusammud mikroskoopias, kuidas saab edendada uuendusi biomeditsiinilistes uuringutes ja pildianalüüsi valdkonnas. Pilditöötluse ja uute tehnoloogiate areng võib anda olulist teavet bioloogiliste protsesside põhialuste kohta ning neid võib laialdaselt rakendada meditsiinis ja muudes teadusvaldkondades. Lisateavet nende projektide ja tehnoloogiate kohta leiate veebisaidilt Georg August Göttingeni Ülikool, Jülichi uurimiskeskus ja Tübingeni ülikool leida.