Un equipo internacional de físicos encontró una nueva forma de mejorar las imágenes obtenidas por microscopía de fluorescencia. El método se basa en la óptica adaptativa e implica una corrección automática de aberraciones. Es más, esta corrección se basa en la calidad de los píxeles individuales, en lugar de la imagen en su conjunto. Esto ayuda a evitar la recalibración del microscopio en caso de cambiar la muestra. Como resultado, la microscopía se puede acelerar significativamente. Los resultados se publican en PLОS ONE .
La microscopía fluorescente proporciona una imagen ampliada de un objeto debido a la luminiscencia de átomos y moléculas excitados en la muestra. A pesar de la baja resolución, La microscopía fluorescente es capaz de visualizar la estructura interna de células vivas y pequeños organismos. Por lo tanto, este método tiene actualmente una demanda en biología y medicina. Sin embargo, la falta de uniformidad del índice de refracción de la muestra da como resultado una imagen distorsionada o aberrada. Los científicos e ingenieros buscan constantemente formas de compensar las aberraciones y mejorar la calidad de la imagen.
Para este propósito, se pueden utilizar elementos ópticos adaptativos. Pueden corregir automáticamente la aberración óptica de cada muestra. En microscopía de fluorescencia, donde la cantidad de luz es baja, Son preferibles los métodos sin sensor de frente de onda. En estos métodos, el elemento adaptativo estima la aberración mediante el cálculo de alguna métrica de calidad de imagen. "Previamente, describimos una métrica que proporciona la estimación de frente de onda más rápida y confiable. Se basa en la luminiscencia de segundo momento y se adapta bien a la microscopía fluorescente. Utilizándolo podemos minimizar el número total de medidas para evitar el foto-blanqueamiento, "dice Oleg Soloviev, profesor de la Universidad Tecnológica de Delft y la Universidad ITMO.
Estos hallazgos se convirtieron en la base del nuevo método de evaluación por computadora de la calidad de la imagen. El principal problema de este método era que cada muestra requería una nueva calibración. Los científicos intentaron simplificarlo y crearon el microscopio cuya evaluación de la calidad de la imagen depende de la forma de los puntos individuales. La muestra en sí no influye en los ajustes ópticos, para que el microscopio se adapte a cualquier objeto.
Según los científicos, la idea de este estudio apareció dentro de un trabajo previo en el campo de la microscopía fluorescente. "Después de los cálculos teóricos y el modelado, probamos nuestro método en acción, utilizando dos microscopios. El primero se creó inicialmente sobre el principio de la óptica adaptativa. El segundo era un microscopio ordinario para la práctica de los estudiantes. Comparamos la calidad de las imágenes obtenidas en ambos microscopios y vimos que nuestro método tenía éxito. Finalmente, realizamos un análisis estadístico y validación del método en comparación con los datos obtenidos previamente, "señala Paolo Pozzi, Doctor., investigador de la Universidad Tecnológica de Delft.
En la actualidad, los científicos intentan avanzar en el método desarrollado para que se corrijan individualmente varios defectos en la imagen de cualquier muestra. "Creamos el sistema que mejora la calidad general de la imagen. Sin embargo, el problema es que aplicamos la misma corrección en todo el campo de visión. Ahora estamos trabajando en una tecnología que ayudará a ajustar los defectos en regiones individuales de la imagen y, por lo tanto, alcanzará una resolución más alta. "agrega Pozzi.
