UNAM entwickelt Algorithmus, der Fluoreszenzbilder mit Superauflösung verbessert

Sie basiert auf einer mathematischen Funktion, die als "mexikanischer Hut" bekannt ist; sie verbessert die Auflösung von Bildern der optischen Mikroskopie.

07.08.2023 - Mexiko

Victor Abonza, UNAM

Wissenschaftler des Instituts für Biotechnologie (IBt) der UNAM haben einen Algorithmus entwickelt, der es ermöglicht, in Computern, die bereits mit einem normalen Mikroskop aufgenommene Fluoreszenzbilder verarbeiten, eine Qualität zu erzielen, die mit der von großen und teuren Superauflösungsgeräten vergleichbar ist.

Adan Oswaldo Guerrero Cárdenas, Projektleiter und Forscher am Nationalen Labor für fortgeschrittene Mikroskopie (LNMA), erklärte, dass der Mean Shift Super Resolution (MSSR) genannte Algorithmus in Fluoreszenzmikroskopen verwendet werden kann, in denen Zellen mit Farbstoffen angefärbt werden; eine Art von Bildern, die einen Computer zur Verarbeitung erfordert.

Das mit dem Algorithmus erzielte Auflösungsniveau ermöglicht die Untersuchung von Aspekten, die mit der subzellulären Organisation zusammenhängen, und beispielsweise die eindeutige Identifizierung von Mitochondrien (die mit der Zellenergie zusammenhängen), was für die Erkennung von Pathologien nützlich ist, die mit Störungen in diesen Strukturen zusammenhängen, wie etwa akute Atemprobleme, sagte er.

"Wir sprechen von der Tatsache, dass die Zeitschrift im Jahr 2022 Tausende von Artikeln veröffentlicht hat, und von all diesen Artikeln hat unserer einen sehr großen Einfluss auf die Gemeinschaft gehabt. Wenn wir an Länder wie Mexiko oder ganz Lateinamerika denken, ist die Technologie, die die Superauflösungsmikroskopie ermöglicht, in den Entwicklungsländern nur selten zu finden, und was wir schaffen, ist eine Technologie, die es den Nationen ermöglicht, Wissen zu entwickeln, ohne teure Instrumente zu benötigen, was die Art und Weise, wie Wissenschaft in Lateinamerika, Afrika und anderswo betrieben wird, verändern kann", so der Spezialist für Optik und Bildanalyse.

Schaffung von Synergien

Für Guerrero Cárdenas und sein Team ist es am wichtigsten, andere Experten in der Nutzung der Technologie zu unterrichten, damit ein Kreislauf von Entdeckungen entsteht, der sich positiv auf die Gesellschaft auswirkt.

Er fügte hinzu, dass sie von der Chan Zuckerberg Initiative Foundation unterstützt werden, einer philanthropischen Organisation, die vom Gründer von Facebook, Mark Zuckerberg, und seiner Frau Priscilla Chan gegründet wurde, um Technologie nach Lateinamerika zu bringen. Das Projekt fördert die Einrichtung von Workshops, in denen die Menschen lernen, die an der LNMA entwickelte Technologie zu nutzen und ihre Auswirkungen auf ihre Forschung zu schätzen, sowie Austauschprogramme, um sie mit der Mikroskopie vertraut zu machen.

Dieses Projekt erfüllt vier der 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, da wir eine qualitativ hochwertige Ausbildung anbieten. In den Kursen bemühen wir uns um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen den Geschlechtern, wir schaffen mehr Technologie, und die Schaffung von Wissen wird die Ungleichheiten, die an verschiedenen Orten bestehen, verringern. Die Verbreitung ist ein gemeinsames Projekt zwischen Mexiko und Argentinien, um Synergien auf internationaler Ebene zu schaffen, die es den Gemeinden ermöglichen, Fortschritte zu erzielen.

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