Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики применили квантовые технологии для безопасной съемки эмбрионов
Исследователи из Университета Аделаиды (Австралия) впервые сняли живые эмбрионы с использованием камер, разработанных для квантовых измерений. Высокая точность этих приборов позволяет избежать повреждения биологических тканей от дополнительного освещения, необходимого для обычных методов съемки.
Визуальная информация крайне важна во многих областях науки, и сегодня мы научились строить изображения с помощью всего спектра излучения, от теплового до рентгеновского, а не только видимого. Кроме того, используем для визуализации данные о магнитных и электрических полях.
Иногда ни один из этих методов не подходит. Нежные и живые биологические ткани могут страдать и повреждаться не только от лишнего тепла или рентгена, но и просто от освещения. Использование минимального уровня света вместе с этими очень чувствительными камерами помогает изучать живые и развивающиеся клетки.
Многие соединения в клетках начинают испускать излучение при внешнем освещении, это явление называют флуоресценцией. Параметры флуоресценции помогают ученым определить, что именно происходит в тканях и с какими веществами. К сожалению, излучение обычно слабое.
Квантовые камеры помогают решить эту проблему. Они способны улавливать гораздо более слабые сигналы, поэтому модифицированные для их использования микроскопы становятся более эффективными и точными инструментами исследований.
Физики изучили, как лучше всего использовать сверхчувствительные камеры для работы с живыми тканями. В исследование включили новейшие модели камер, способные регистрировать отдельные фотоны. Эта технология позволила исследователям освещать живые клетки минимальными дозами света.
Ученые провели эту работу в рамках доклинического этапа исследования перспектив метода. Для освещения образца они применили метод микроскопии плоскостного освещения (light sheet fluorescence microscopy, LSFM) и два вида камер: на КМОП-матрице и EMCCD-камеру (electron-multiplying charge-coupled device), работающую на управляемом переносе заряда в объеме полупроводника. Результаты опубликованы в журнале APL Photonics.
Большая часть проекта заключалась в разработке метода для объективного сравнения качества изображений, полученных с помощью разных камер. Ученые также проанализировали, как можно использовать искусственный интеллект для удаления шума с полученных изображений. Применение и ИИ, и квантовых камер выходит за рамки простой установки камеры в микроскоп для съемки, но значительно увеличивает качество данных без вреда для живых тканей.
Квантовые состояния света могут быть использованы для получения дополнительной информации о биологическом образце. Ученые продолжат работу с трансфером инструментария квантовых исследований в биологию и медицину.
Telegram 
Дзен 
VK Специалисты Биологического института ТГУ вместе с коллегами из Узбекистана впервые провели исследование микропластика в одной из крупных рек страны — Зарафшан, играющей важную роль в орошении полей. Анализ проб воды показал, что загрязняющие компоненты в ней отличаются от типов микропластика в других водных объектах.
Лопасти вертолета при полете создают вибрацию и шум, что приводит к дискомфорту пассажиров, увеличению нагрузки пилота, снижению долговечности компонентов конструкции. Для уменьшения этих эффектов существуют пьезоактуаторы — устройства, которые регулируют форму и наклон лопастей во время полета, чтобы те меньше вибрировали и шумели. Хотя теоретические основы таких «умных конструкций» уже существуют, их практическое применение требует разработки надежных методик проектирования. Ученые Пермского Политеха рассчитали, какие параметры лопасти позволяют добиться максимального изменения формы, чтобы лучше гасить вибрацию и шум.
В последнее время ученые много узнали о расцветке динозавров. Этому способствовала технология анализа меланосом — органелл, содержащих пигмент. А вот о том, какого цвета шерстью были покрыты первые млекопитающие, известно очень мало. В новой работе исследователи смоделировали расцветку шести представителей маммалиформ мезозойской эры из Китая, включая впервые описанное существо, похожее на белку-летягу.
Многие говорят, что занимаются спортом для поддержания здоровья. Однако ученые с помощью инструментов искусственного интеллекта и машинного обучения установили, что на самом деле большинство людей к тренировкам подталкивает несколько другая причина.
В наши дни на кельтских языках говорят лишь в прибрежных областях северо-запада Европы. А две-три тысячи лет назад они охватывали большую часть европейского населения. Традиционно их связывали с археологической культурой колоколовидных кубков, есть работы об их появлении в Британии, на Иберийском полуострове, юго-западе Германии. А вот о прародине мнения разошлись. В новом исследовании ученые провели обширный генетический анализ древней ДНК и протестировали гипотезы происхождения этой группы индоевропейских языков.
Немецкие биологи купили кусочек янтаря, добытый из карьера в российском городе Янтарный, и обнаружили в нем застывшую бабочку. Вернее, яйцо, из которого больше 30 миллионов лет назад должна была появиться бабочка. Но зародыш завяз в древесной смоле и через несколько эпох попал в руки исследователей. По характерному строению яйца ученые отнесли находку к новому роду и виду.
В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.
Исследователи из Южной Кореи и Канады нашли новое объяснение «парадоксу счастья». Они обнаружили, что попытки стать счастливее приводят к противоположному результату, потому что истощают систему самоконтроля.
Ученые МФТИ представили теоретическую работу, посвященную введению дополнительных соотношений неопределенности Гейзенберга в (1+3)-мерном пространстве Минковского и в (1+4)-мерной расширенной модели пространства. Это исследование может изменить наши представления о времени, пространстве и материи.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии