量子相机捕捉生命的形成的瞬间
阿德莱德大学的研究人员首次使用专为量子级测量设计的相机对胚胎进行了成像。，从而推动了体外受精和生物成像技术的发展。该大学生命之光中心的专家探索了如何应用超灵敏相机技术，特别是能够检测和计算每个像素的单个光子（光能包）的最新模型，用于生命科学。
中心主任 Kishan Dholakia 教授解释说，检测这些单个光子对于观察自然发生的生物过程至关重要。这种方法使科学家能够使用最少的光照照射活细胞，在成像过程中保持其正常功能。
“照明造成的损害是一个真正令人担忧的问题，但经常被忽视。使用尽可能低的光照，再加上这些非常灵敏的相机，对于了解活细胞和发育细胞的生物学非常重要，”Dholakia 教授说。
“现代成像技术让我们能够看到许多令人兴奋的事物。”
经过和未经过优化捕获的活体小鼠胚胎图像。图片来源：阿德莱德大学
研究团队还包括 Zane Peterkovic、Avinash Upadhya 博士、Ramses Bautista Gonzalez、Megan Lim 博士、Chris Perrella 博士、Admir Bajraktarevic 和副教授 Kylie Dunning，后者也是罗宾逊研究所生殖成功小组的负责人，他们在临床前试验中测试了该技术对胚胎进行成像，并在APL Photonics 杂志上发表了他们的研究结果。
Dholakia 教授表示：“这些样本是活的、正在发育的标本，可为临床 IVF 的进步提供支持的研究奠定基础。”
主要作者兼博士生彼得科维奇先生说，数码相机技术已经发展到量子力学等基础物理概念变得重要和相关的程度。
他说：“细胞中的许多天然化合物在受到光照时会发光，这可以告诉我们很多有关我们所看到的东西的信息，但不幸的是，信号非常弱。应用这些量子相机并利用它充分发挥显微镜的作用是令人兴奋的。该项目的很大一部分涉及开发一种方法来公平地比较不同相机之间的图像质量。”
图像的分析是通过光学、生物学、激光物理学和显微镜等领域的专业知识相结合实现的。
“我们甚至探索了如何使用人工智能来消除所捕获图像中的噪点，由于相机难以捕捉到足够的光线，所以图像本质上是静态的，”彼得科维奇说。“这些步骤不仅仅是将相机放入显微镜下拍照。”
这项工作的未来方向包括扩展到量子成像领域，其中可以利用光的量子态进一步获取有关样本的更多信息。
编译自/ScitechDaily
