是否有可能确切地知道将显微镜指向何处以捕捉细菌或病毒感染细胞的精确时刻?为了拍摄活体生物材料的高分辨率显微图像，您需要确切地知道将显微镜指向何处。瑞典隆德大学的研究人员现已开发出一种用于智能数据驱动显微镜的软件解决方案，使这成为可能。该研究发表在CellReportsMethods上。
生成细胞等活体生物材料图像时的一个挑战是知道如何对准显微镜以捕捉您感兴趣的特定相互作用——例如感染时刻。很难知道自己是否处在正确的位置，成功往往需要多次尝试，这可能需要几个月的时间。隆德大学的研究人员决定找到一种解决方案，他们称之为智能显微镜。
“首先，对我们希望拍摄的标本进行低分辨率粗略扫描，这会提供有关标本的数据点和快速概览。然后我们开发的算法会准确计算电动显微镜应该放大的位置以捕捉我们想要的东西感兴趣——或者你可能没有预料到正在研究的标本中看到的东西，”隆德大学感染医学研究员PontusNordenfelt说。
该方法涉及对普通显微镜进行软件升级，具有广泛的应用前景。研究人员认为该解决方案将产生影响的一个领域是研究细胞迁移的人员，例如癌细胞如何在体内移动。低分辨率图像可以快速捕获正在移动的癌细胞上的数据点。然后使用此信息来计算显微镜以高分辨率拍摄的位置的坐标。其结果是对最感兴趣的研究(例如癌症研究)的细胞进行高分辨率拍摄。
可以使用该方法的另一个高度关注的领域是免疫系统研究。在这里，可以找到行为不同的细胞或微生物(例如细菌、真菌或其他微生物)，并自动瞄准显微镜以高分辨率拍摄它们。然后研究人员能够分析患者标本并发现异常或找到有效的治疗方法。例如，该方法的早期变体用于寻找针对SARS-CoV-2的中和抗体。
研究人员表示，除了节省时间外，该方法还意味着可以以可复制的方式捕获正确的事物。该方法可用于捕获标本中同一单个细胞的图像，但使用不同种类的显微镜。
“通常情况下，是人类决定应该捕获哪些交互以及什么是足够好的数据。然而，事实是，我们并不是那么擅长这样做。使用智能显微镜，您可以从数据中准确地得出它想要的东西。您想收集什么，从而消除收集过程本身可能出现的人为错误，”隆德大学博士生、该文章的第一作者奥斯卡·安德烈(OscarAndré)说。
研究人员已经在各种情况下测试了他们的方法，现在已经成立了一家名为Cytely(.io)的公司，以进一步发展这一概念并让更多人能够使用该技术。