Investigadores del Technion, la universidad tecnológica de Israel, desarrollaron un microscopio inteligente que produce imágenes en tres dimensiones utilizando una red neuronal artificial
Según precisó el Technion, el estudio demostró experimentalmente la eficiencia del sistema con el mapeo 3D de mitocondrias (el generador de energía de las células) y produciendo imágenes volumétricas de telómeros, las regiones del borde cromosómico responsables, entre otras cosas, de la división celular en el cuerpo.
Uno de los grandes desafíos actuales de la biología es el mapeo en super resolución de procesos biológicos dinámicos en células vivas. Es decir, un mapeo con una resolución diez veces mayor que la de un microscopio óptico estándar.
Los microscopios, como regla, producen imágenes bidimensionales, por lo cual dejan de lado información vital que no pueden detectar en el mundo «real» de tres dimensiones.
Por otro lado, las imágenes en 3D generalmente se obtienen a través del escaneo de capas y una posterior integración computarizada. Se trata de un proceso problemático, ya que requiere un largo tiempo de observación durante el cual el objeto examinado debe permanecer estático.
Todo esto remarca la importancia del trabajo del equipo del Technion, conformado por el profesor Yoav Shechtman, el estudiante de doctorado Elias Nehme y el profesor asistente Tomer Michaeli, que desarrolló el sistema de mapeo 3D de super resolución DeepSTORM3D.
La nueva tecnología se apoya en el campo del aprendizaje profundo para desarrollar una red neuronal artificial, un sistema que realiza tareas computacionales a un rendimiento y velocidad sin precedentes.
Esa red neuronal, explicaron, es capaz de generar una gran cantidad de muestras virtuales mientras se «entrena a sí misma», y luego producir a partir de ellas las imágenes 3D de super resolución.
El profesor Shechtman afirmó que este nuevo sistema es como poner las manos en «uno de los santos griales» de la investigación científica: «mapear los procesos biológicos en las células vivas en súper resolución».
Para saber más sobre los hallazgos de este equipo del Technion se puede acceder aquí al artículo (en inglés) que los investigadores publicaron en la revista especializada Nature Methods.
