Иерусалим:
Тель-Авив:
Эйлат:
Все новости Израиль Ближний Восток Мир Экономика Наука и Хайтек Здоровье Община Культура Спорт Традиции Пресса Фото

Израильские ученые использовали цифровое зрение, чтобы увидеть скрытую жизнь клеточных органелл

Израильские ученые использовали цифровое зрение, чтобы увидеть скрытую жизнь клеточных органелл
Wikipedia.org. Фото: Unknown author

Исследователи из Университета Бен-Гурион разработали метод виртуального окрашивания клеток, который позволяет наблюдать за органеллами без вредного вмешательства в живую клетку.

Понимание внутренних процессов клетки необходимо для изучения здоровья человека и механизмов развития болезней. Основным методом внутриклеточных процессов на сегодня остается флуоресцентная микроскопия, когда органеллы клетки помечаются светящимися белками. Но этот способ имеет серьезные недостатки: токсичное излучение повреждает живые ткани, а сами маркеры искажают естественное поведение клетки.

Альтернативой стала технология "In Silico Labeling", или виртуальное окрашивание. С помощью искусственного интеллекта ученые научились превращать изображения, полученные обычным световым микроскопом в детализированные цветные карты, где каждая органелла четко видна. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Methods.

ИИ-модели уже используются для внутриклеточного анализа. Но эти модели видят отдельные пиксели, не схватывая общей картины. Это приводит к ошибкам при распознавании важнейших, но редких процессов, таких как деление. Группа ученых под руководством профессора Асафа Зарицкого нашла решение. Разработанная группой модель анализирует не только свет и тени, но и форму клетки, положение ее соседей и метаданные окружения. ИИ-модель использует не только анализ пикселей, но широкий внутриклеточный контекст. Это позволяет программе точно восстанавливать структуру органелл, сохраняя клетку здоровой и нетронутой.

Ученые пишут: "Наша работа показывает, что контекстная информация имеет решающее значение для того, чтобы сделать модели глубокого обучения более надежными и применимыми к различным биологическим сценариям".

Ученые планируют создать полную "языковую модель" клеточного мира. Она будет учитывать тип ткани, стадию заболевания и воздействие лекарств, превращая простой световой микроскоп в мощный инструмент точной диагностики. Работа открывает путь к созданию фундаментальных биологических моделей, способных расшифровать сложнейшие тексты живой природы без вмешательства в ее хрупкий порядок.

Наука и Хайтек
СЛЕДУЮЩАЯ СТАТЬЯ
Будьте с нами:
Telegram WhatsApp Facebook