アデレード大学研究者らは、量子レベルの測定用に設計されたカメラを使用して、初めて胚を画像化した。、これにより、体外受精とバイオイメージング技術の開発が促進されます。同大学の生命の光センターの専門家は、超高感度カメラ技術、特にピクセルごとに個々のフォトン（光エネルギーのパケット）を検出して計数できる最新モデルを生命科学にどのように応用できるかを研究している。

センター所長のキシャン・ドラキア教授は、これらの単一光子の検出は、自然に発生する生物学的プロセスを観察するために重要であると説明します。この方法により、科学者は最小限の光で生きた細胞を照射し、イメージング中に細胞の通常の機能を維持することができます。

「照明による損傷は大きな懸念事項ですが、見落とされがちです。これらの非常に高感度のカメラと組み合わせて、可能な限り低い光を使用することは、生きている細胞と発生中の細胞の生物学を理解するために重要です」とドーラキア教授は述べました。

「最新の画像技術により、私たちは多くのエキサイティングなものを見ることができます。」

最適化を行った場合と行わない場合でキャプチャされた生きたマウス胚の画像。画像出典: アデレード大学

研究チームには、ゼーン・ペテルコビッチ氏、アビナシュ・ウパディヤ博士、ラムセス・バウティスタ・ゴンザレス氏、ミーガン・リム博士、クリス・ペレラ博士、アドミール・バジュラクタレビッチ氏、そしてロビンソン研究所の生殖成功グループを率いるカイリー・ダニング准教授も含まれており、胚を画像化する前臨床試験でこの技術をテストし、その結果をジャーナルAPL Photonicsに発表した。

ドラキア教授は、「これらのサンプルは生きており、臨床体外受精の進歩をサポートする研究の基礎を築くことができるサンプルを開発中です。」と述べた。

主著者で博士課程の学生であるペトコビッチ氏は、デジタルカメラ技術は、量子力学などの基本的な物理学の概念が重要かつ関連するところまで進歩したと述べた。

同氏は、「細胞内の多くの天然化合物は光にさらされると発光し、私たちが見ているものについて多くのことを知ることができますが、残念ながら信号は非常に弱いです。これらの量子カメラを応用し、それを使用して顕微鏡検査を最大限に活用することは興味深いことです。プロジェクトの大部分には、異なるカメラ間の画質を公平に比較​​する方法の開発が含まれていました。」と述べました。

画像の分析は、光学、生物学、レーザー物理学、顕微鏡の分野の専門知識を組み合わせて行われます。

「人工知能を使用して、撮影した画像からノイズを除去する方法も検討しました。カメラが十分な光を捉えるのに苦労するため、ノイズは本質的に静的なものです」とペトコビッチ氏は語った。 「これらの手順は、単にカメラを顕微鏡の下に置いて写真を撮るだけではありません。」

この研究の将来の方向性には、光の量子状態を利用してサンプルに関するさらに多くの情報を取得できる量子イメージングの分野への拡大が含まれます。

/ScitechDaily から編集