Квантовые камеры впервые применили для изучения развития эмбрионов

Учёные из Университета Аделаиды в Австралии сделали мировой прорыв, осуществив съёмку эмбрионов с использованием камер, специально разработанных для квантовых измерений. Исследователи из Центра «Свет для Жизни» (Center of Light for Life) изучили потенциал новейших сверхчувствительных камер, способных детектировать отдельные фотоны на каждом пикселе, в применении к биологическим наукам.

Руководитель Центра, профессор Кишан Дхолакия подчеркнул, что критически важно детектирование этих фотонов для наблюдения биологических процессов в естественных условиях. Это дает возможность минимально нарушать состояние живых клеток, используя слабый свет.

«Ущерб от освещения — серьёзная проблема, которую часто недооценивают. Применение минимально возможного уровня освещения вместе с такими сверхчувствительными камерами жизненно важно для понимания биологических процессов в живых и развивающихся клетках», — объяснил профессор Дхолакия. Технология была проверена на эмбрионах в рамках доклинических тестов.

Как заявил ведущий автор исследования и аспирант Зейн Петеркович, цифровые камеры достигли таких высот, при которых фундаментальные физические принципиальности, включая квантовую механику, становятся значимыми для их функционирования. «Светятся многие природные соединения в клетках при освещении, что открывает важные сведения об объекте исследования, но, к сожалению, сигнал остается слабым», — пояснил он.

Анализ изображений стал возможен благодаря интеграции знаний в области оптики, биологии, лазерной физики и микроскопии. Учёные также изучили потенциал применения искусственного интеллекта для устранения шумов в изображениях, возникающих из-за нехватки света при съёмке.

В будущем исследователи намереваются углубляться в квантовую визуализацию, где состояния света на квантовом уровне могут использоваться для извлечения дополнительной информации о изучаемых образцах. Данная технология открывает перспективы для совершенствования методов экстракорпорального оплодотворения и исследования живых клеток.

Источник: iXBT