هوش مصنوعی تصویربرداری زیستی را ساده کرده است

تاریخ : ۱۱ دی ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۷۶۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

با همگرایی هوش مصنوعی و زیست‌فناوری، محققان روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان بدون نیاز به برچسب‌زنی سلول، از آن تصویربرداری کرد.

محققان دانشگاه ایلینویز روش جدیدی توسعه داده اند که در آن از ترکیب تصویربرداری بدون برچسب و هوش مصنوعی می‌توان برای مشاهده سلول‌های زنده استفاده کرد. این روش کاربردهای بالقوه ای در مطالعه سلول زنده و آسیب شناسی آن دارد.

 

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان "تصویربرداری فازی با ویژگی محاسباتی (PICS) برای اندازه گیری تغییرات جرم خشک در بخش های داخل سلول" در نشریه Nature Communications منتشر شد.

 

گابریل پوپسکو، استاد مهندسی برق و کامپیوتر و مدیر آزمایشگاه تصویربرداری در موسسه علوم پیشرفته بکمن می‌گوید: «آزمایشگاه ما متخصص تصویربرداری بدون برچسب است، که به ما امکان می دهد سلول‌ها را بدون استفاده از مواد شیمیایی سمی مشاهده کنیم. با این حال ما نمی توانیم ویژگی‌های خاص سلول را بدون استفاده از رنگ‌های سمی فلورسنت اندازه گیری کنیم. ما در این مطالعه این مشکل را حل کرده ایم.»

 

میخائیل کندل، دانشجوی تحصیلات تکمیلی گروه پوپسکو ، گفت: «ما این ایده را داشتیم که روش‌های محاسباتی می‌توانند بدون اینکه سلول‌ها را از بین ببرند ، شکل نمونه را مشخص کنند.»

 

محققان ابتدا با استفاده از این روش  بدون تخریبی و بدون برچسب سلول‌ها ، از سلول‌ها تصویربرداری کردند. در پایان آزمایش، آنها نمونه ها را رنگ آمیزی کردند و از یادگیری عمیق، برای یادگیری محل قرارگیری رنگ‌های فلورسانس استفاده کردند.

کندل گفت: «این کار به ما اجازه می دهد بدون رنگامیزی سلول‌ها ،سلول را رنگین مشاهده کنیم.»

 

پوپسکو گفت: »اگرچه از هوش مصنوعی در گذشته برای ایجاد یک نوع تصویربرداری رنگامیزی شده استفاده شده بود، اما ما توانستیم این روش را به گونه‌ای برنامه ریزی کنیم که تصاویر را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل کند.با استفاده از یادگیری عمیق، ما توانستیم سلول‌هایی را ببینیم که هرگز با هیچ رنگی برچسب گذاری نشده بودند، و الگوریتم قادر به تعیین دقیق نقاط مختلف سلول بود.»

 

یوچن هه، دانشجوی تحصیلات تکمیلی گروه پوپسکو گفت: «یکی دیگر از مزایای این روش آن است که ما می توانیم آزمایشات خود را در طول چند روز انجام دهیم. سلول ها حتی پس از بیش از یک هفته زنده می مانند. این کار را نمی توان با رنگ‌های فلورسنت انجام داد زیرا سمیت شیمیایی ممکن است سلول ها را از بین ببرد.»

 

محققان اکنون در تلاش هستند الگوریتم های یادگیری عمیق را در رده های مختلف سلولی و نمونه های زیستی تطبیق دهند.

منبع : https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/bifa-nmu120720.php

نظر شما