Ембрион от зебрафина, разглеждан като цяло, съставен от повече от 26 000 подробни изображения. Снимка чрез Journal of Cell Biology
Когато Google Earth за първи път излезе през 2005 г., много от нас имаха подобно преживяване. Гледайки широко очи в екрана на компютъра си, ние увеличаваме от изображението на Земята в космоса към изглед към Северна Америка, след това САЩ, след това нашата родна държава, след това град, а след това квартал, в крайна сметка омагьосан от гледка само на нашия собствена къща или сграда с апартаменти.
Последващи увеличения върху комбинираното изображение на ембрион от зебрафина. Снимка чрез Journal of Cell Biology
Сега изследователски екип от Медицински център на университета в Лайден в Холандия направи същото преживяване възможно за парче биологична тъкан. Както е подробно описано в статия, публикувана вчера в Journal of Cell Biology, изследователите са създали нова технология, която наричат „виртуална наноскопия“. Сшивайки заедно хиляди изображения от електронен микроскоп, те позволяват на зрителите да увеличават мащаба си от изглед на ниво тъкан надолу, за да видите вътре в отделните клетки клетки. Можете да опитате технологията за себе си на уебсайта на списанието с изображение на ембрион на зебрафина, използван като демонстрация.
От 50-те години на миналия век електронните микроскопи позволяват на биолозите да видят структурите вътре в клетките със забележителни детайли. Проблемът - особено за непрофесионалните хора - е, че тези изображения са толкова увеличени, че е трудно да се каже точно какво гледате. На всяка снимка са заснети малки части от клетката, но гледани изолирано, трудно мислено е да си представим по отношение на цялата клетка, камо ли парче тъкан или цял организъм.
Освен това самият изследователски процес страда от ограниченията на този подход. Микроскопистите обикновено сканират образеца, за да се направи преглед с по-ниска разделителна способност, и след това да увеличат, за да получат подробни изображения само в областите, които изглеждат интересни. Връщането по-късно за вземане на близки планове на други райони често може да бъде трудно, ако не и невъзможно, отбелязват изследователите, тъй като някои видове запазени екземпляри могат да се влошат с течение на времето.
В отговор изследователският екип разработи нов начин за комбиниране на хиляди различни изображения на електронни микроскопи, за да създаде съгласувано и интерактивно цяло. Като част от процеса се събират хиляди леко припокриващи се изображения в една начална фаза. След това автоматизирана софтуерна програма виртуално ги свързва, използвайки метаданни за ориентацията на отделните изображения и алгоритъм, който сравнява подобни функции във всеки от тях, за да определи точно къде трябва да бъдат поставени.
Показаният ембрион от зебрафина е съставен от повече от 26 000 индивидуални изображения. Огромният файл тежи общо 281 гигапиксела, с 16 милиона пиксела на инч. Целият ембрион е дълъг 1, 5 мм и можете да преминете от увеличена картина на цялото към детайлен изглед на структури, като ядро, в конкретна клетка.
Новата технология ще послужи като нещо повече от интернет забавление за наклонените от науката. Изследователите заявяват, че техният нов метод може да се използва за подпомагане на други учени да направят открития, тъй като те ще могат по-добре да свързват структури с функции в най-различни мащаби. Като доказателство те използвали техниката за анализ на ембриона от зебрафина, човешката кожна тъкан, миши ембрион и миши бъбречни клетки.
