Разработана система адаптивной визуализации крупных живых организмов

Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка в Дрездене совместно с коллегами из Janelia Research Campus (HHMI) создали новый тип микроскопа на световом листе, который может автономно адаптироваться к сложным и динамичным оптическим условиям в крупных живых образцах.

Суть технологии

• Световой лист: Лазерный световой лист освещает образец перпендикулярно оси наблюдения, подсвечивая только тонкую плоскость внутри образца. Это позволяет избежать рассеянного света из других плоскостей, ухудшающего качество изображения.
• Ключевая проблема: Для получения сверхчетких изображений глубоко в живых тканях необходимо идеально поддерживать выравнивание между плоскостью визуализации и плоскостью светового листа. Эти плоскости смещаются из-за оптической неоднородности живых тканей в пространстве и во времени.
• Решение — «Автопилот»: Новая система объединяет новую аппаратную конструкцию и интеллектуальную систему «AutoPilot», которая анализирует изображения и автоматически настраивает и оптимизирует микроскоп в реальном времени. «Это как самоуправляемый автомобиль: он функционирует автономно», — говорит Лоик Руайе, первый автор исследования.

Результаты и перспективы

• Демонстрация: Система показала свою эффективность при непрерывной съемке развития эмбрионов рыбки данио и мухи в течение более 20 часов, а также при адаптивной функциональной визуализации всего мозга личинки данио.
• Качество: Новая система восстанавливает клеточное и субклеточное разрешение во многих областях образца, адаптируется к изменениям в распределении флуоресцентных маркеров и улучшает разрешение микроскопов на световом листе до пяти раз.
• Значение: Автономизация микроскопов открывает путь для их использования в автоматизированном высокопроизводительном скрининге лекарств, скрининге мутантов и создании анатомических атласов развития в различных биологических моделях.