Об этом сообщает «КТРК» со ссылкой на SciTechDaily
Микроскопы давно стали незаменимыми инструментами в науке, но их возможности всё ещё продолжают расширяться. Новое открытие позволило использовать хроматическую аберрацию как преимущество, а не недостаток. Обычно этот эффект приводит к искажениям, но благодаря генеративному ИИ он теперь помогает получать высококачественные изображения без необходимости в дорогостоящих красителях. В результате учёные могут исследовать живые клетки и ткани быстрее и дешевле, открывая новые горизонты для диагностики и биомедицины.
Метод основан на использовании естественных фокусных сдвигов для разных длин волн света. Обычные микроскопы не могут идеально совмещать красный, зелёный и синий спектры, но ИИ обращает этот недостаток в преимущество. Анализируя отдельные изображения для каждой длины волны, алгоритм вычисляет изменения фазового сдвига, вызванные образцом. Это позволяет получить трёхмерную картину структуры клетки, не прибегая к сложным и дорогим методам. Такой подход может значительно упростить диагностику болезней и ускорить исследовательские процессы.
Генеративные модели ИИ, такие как диффузионные модели, играют ключевую роль в этом прорыве. Они способны восстанавливать и улучшать изображения на основе минимальных данных. Учёные обучили модель на массиве из 1,2 миллиона открытых изображений, благодаря чему она смогла точно определять фазовые сдвиги даже при ограниченном исходном материале. Это позволило заменить традиционные методы, требующие множества снимков под разными углами и фокусами, одним единственным экспонированием.
Испытания новой методики на реальных клинических образцах подтвердили её эффективность. На примере анализа красных кровяных телец в моче, ИИ не только чётко определил их форму, но и справился с задачей лучше традиционных подходов. При этом изображения получались без характерных артефактов, что делает новый метод перспективным для применения в медицине и биологии. Технология уже готова к внедрению в лаборатории и может стать основой для новых стандартов диагностики.
Напомним, ранее мы писали о том, что маленький чип для сверхточной GPS-навигации.
