خلال سنوات دراستي الابتدائية ، أحضر مدرس الأحياء الخاص بي مجهر. لم نقم بالكثير من التعلم العملي ولكن هذا كان استثناءً نادرًا. كطفل فضولي ، قفزت إلى فرصة النظر إليه. كان من الرائع رؤية الكون الصغير الذي تكشّف عنه. ومع ذلك ، عندما نظرت إليها ، لم أستطع إلا أن أشعر بالإحباط لأنني لم أستطع رؤية المزيد. الصورة المسطحة ثنائية الأبعاد لم تكن عادلة. لم أكن أعلم حينها أن المجاهر التقليدية لديها بالفعل مشاكلها ، وما شعرت به على أنه قيد كان بالفعل شيئًا يعاني منه العلماء.
انتقل إلى اليوم ، فما زالت البشرية لم تجد طريقة لمراقبة الخلية في الوقت الحقيقي ثلاثي الأبعاد. تحتاج المجاهر التقليدية إلى تحليل عينات الخلايا على شريحة زجاجية مسطحة. بالطبع ، هذا غير فعال إذا أردنا تحليل سلوك الخلية في الوقت الفعلي. كانت هناك محاولات لإنشاء مجهر ثلاثي الأبعاد ولكنها لم تكن ناجحة حقًا أو لم تكن فعالة في الاستخدام.
يسجل الفحص المجهري ثلاثي الأبعاد الحالي عينة بكسل ببكسل لإنشاء عرض ثلاثي الأبعاد. يستغرق هذا وقتًا طويلاً ويمكن أن يستغرق بضع لقطات فقط في دقيقة واحدة وهو ما لا يكفي لمواكبة ديناميكية الخلية. لقد ساهم في تعلم الكثير عن العالم المجهري بداخلنا ، لكنه لم يصل إلى هدفنا تمامًا. ومع ذلك ، قام فريق من الباحثين من جامعة تامبيري في فنلندا المقترح طريقة لكسر هذا الحاجز باستخدام علم البصريات الفوقية والتعلم الآلي.
أسر الخلايا
من خلال الجمع بين علم البصريات الفوقية والتعلم الآلي ، يأمل الباحثون في إنشاء طريقة جديدة للفحص المجهري الحجمي عالي السرعة يمكنه التقاط ديناميكيات الخلايا الحية بشكل لم يسبق له مثيل. ميتا البصريات هو مجال علمي جديد نسبيًا يستخدم عناصر بصرية مسطحة ، مثل العدسات الصغيرة ، المصممة لثني الضوء بطرق محددة مع كونها دقيقة وفعالة.
يمكن لهذه الهياكل معالجة موجات الضوء على مستوى الطول الموجي الفرعي ، مما يسمح لها بتحقيق تصوير عالي الدقة للخلايا الحية. على عكس أدوات الفحص المجهري ثلاثية الأبعاد السابقة ، ستقوم خوارزمية التعلم الآلي هنا بتحليل البيانات وتحسين المعلمات وإزالة العوامل الخارجية مثل الضوضاء والتشوهات لإنتاج نتيجة عالية الجودة.
الأنابيب الدقيقة في منتصف أو حافة الخلية السرطانية. 160x TIRF #SRRF معالجتها. تم التصوير في تضمين التغريدة pic.twitter.com/SGmlBvWBhx
- Guillaume Jacquemet (guijacquemet) 26 أكتوبر 2016
كان من المقرر أن يبدأ مشروع "الفحص المجهري ثلاثي الأبعاد عالي السرعة" في أبريل 3 ويمتد حتى نهاية عام 2023 ، بدعم من برنامج Future Makers المشترك التابع لمؤسسة Jane و Aatos Erkko ، جنبًا إلى جنب مع مؤسسة Technology Industries of Finland Centennial ، وهو يهدف إلى تسخير أحدث التطورات في التكنولوجيا والتصوير. يشارك في هذا المشروع حميرة كاجلايان وأتاناس جوتشيف وإردم شاهين وتيمو إيهالاينين.
الآثار المترتبة على مثل هذه التكنولوجيا هائلة. يمكن أن تؤدي مراقبة سلوك الخلية في الوقت الفعلي إلى العديد من الاكتشافات ، حول بنية الخلية والأمراض. تقدم حميرة كاجلايان ، رئيسة المشروع ، مثالاً على مراقبة الخلايا السرطانية. تعلم كيفية عمل الأمراض بالضبط هو كيفية مكافحتها. مع هذا و ابتكارات مماثلة، نحن نقترب.
رصيد الصورة: الصورة المميزة رمزية وقد قام بها كريستوفر إيزاك مع Midjourney لصالح TechAcute. الصورة الموجودة في جسم المقال قام بها المعهد الوطني للسرطان في الولايات المتحدة.
المصدر جامعة تامبيري / Phys.org
