哈工大科研團隊攻克超分辨長時程成像難題

轉自：哈爾濱工業大學

近日，哈爾濱工業大學儀器科學與工程學院先進光電成像技術研究室李浩宇教授團隊在生物醫學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。研究成果以《自啓發學習用於活細胞超分辨率顯微鏡去噪》爲題，以長文形式在線發表於國際權威雜誌《自然方法學》（Nature Methods，2023年影響因子49.0）上。

針對目前活體細胞超分辨成像領域中光子效率不足的難題，李浩宇教授團隊提出一種基於無監督學習的自啓發去噪方法，通過無監督深度學習技術，在無需大訓練集和高信噪比真值圖像的條件下，將光子效率提升了兩個數量級，實現了在低光照條件下的溫和、長時程活體成像。長期以來，現有顯微成像技術無法兼顧弱光毒性、高空間分辨率和高時間分辨率等方面的需求，而該技術突破了這一瓶頸，僅使用單一噪聲幀即可去噪，在轉盤共焦超分辨顯微系統上成功觀察到了長達3小時的五維（xyz-顏色-時間）有絲分裂過程，分辨率達到90納米。該技術具有廣泛的適用性，可廣泛應用於各種超分辨系統，爲在超分辨尺度下研究細胞器相互作用原理及其他生物醫學研究提供了新的科學影像工具。