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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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
Последние комментарии