Учёные из Сеченовского Университета представили новый роботизированный микроскоп RoboScope, созданный в России с целью оцифровки микропрепаратов. Команда из Первого МГМУ создает цифровую альтернативу обычному микроскопу: онлайн платформа увеличивает изображение клетки до размера экрана компьютера или смартфона.
Современные цифровые микроскопы − продолжатели устоявшихся традиций оптических микроскопов.
В инвертированном моторизованном цифровом микроскопе IX83 автоматизация позволяет проводить автономные циклические исследования. 4. Цифровой микроскоп по п. 1, в котором секция управления является круговой шкалой для управления величиной смещения стороны вывода света в соответствии с величиной вращения. Учёные из Сеченовского Университета представили новый роботизированный микроскоп RoboScope, созданный в России с целью оцифровки микропрепаратов.
Цифровые технологии для медицины: телематические комплексы и автоматизированные микроскопы
Микроскопы и цифровая патология. Системы для сканирования препаратов и цифровой патологии (телемедицина). Разрешение микроскопа было настолько хорошим даже на низких мощностях, что команда сумела обнаружить отсутствие одного атома серы в слоях дисульфида молибдена. Цифровой микроскоп Keyence VHX5000. Микроскопы и цифровая патология. Системы для сканирования препаратов и цифровой патологии (телемедицина). Холдинг "Швабе" Госкорпорации Ростех представил стереоскопический микроскоп в новом исполнении – теперь он включен в автоматизированный комплекс с дистанционным.
Микроскоп на кристалле снимает образцы в 3D
Цифровой микроскоп, как и любой другой, предназначен для увеличения объектов, которые трудно разглядеть невооруженным глазом. Сканирующий микроскоп стал известным уже с начала 1930 годов, когда началось изучение органических клеток и тканей. Учёные из Университета Дьюка разработали многокамерный матричный микроскоп (MCAM), состоящий из 54 различных линз, которые захватывают объект под разными углами.
Микроскоп XXI века: молекулы живой клетки в режиме реального времени
Особенности школьного цифрового микроскопа. Выполняемый медиками комплексный анализ изображений, полученных с помощью компьютерных и магниторезонансных томографов, цифровых микроскопов. «Отечественный цифровой микроскоп примерно на 20% дешевле зарубежных аналогов, при этом качество его исполнения соответствует высоким мировым стандартам. Ученые Сеченовского университета разработали отечественный роботизированный микроскоп RoboScope.
Современные электронные микроскопы - удобство и высокое разрешение
Несмотря на свою эффективность, они все еще не имеют постоянной точности, необходимой для клинической диагностики. В настоящее время исследователи научили компьютерную систему регулировать различные параметры микроскопа и дополнили ее классификационным алгоритмом на базе технологии глубокого обучения, в результате чего она теперь превосходит опытнейших врачей и ранее разработанные автоматизированные системы классификации малярии. В этой системе формирования изображений используется новый источник света в виде "барабана", освещающий образцы со стороны и снизу. Компьютер может изменять, какие светодиоды в этом светильнике включать или выключать и какие цвета использовать. При "обучении" алгоритма система обработала сотни изображений образцов красных кровяных телец, инфицированных возбудителем малярии, а также изображения здоровых клеток.
Команда наших разработчиков успешно справилась с задачей — создать роботизированный микроскоп, который будет качественным и доступным по цене для региональных клиник, а значит — перспективным с точки зрения импортозамещения», — подчеркнул Георгий Лебедев, директор Института цифровой медицины Сеченовского Университета, заведующий кафедрой информационных и интернет-технологий.
Для этого молодая команда стартапа создала и развивает свою производственную базу — она расположена в Москве и оснащена современными высокотехнологичными станками с числовым программным управлением. Разработка будет востребована среди клиницистов и врачей-патоморфологов и, как я вижу, сократит пропасть между ними — поможет найти общий язык в постановке диагнозов», — сказал Игорь Шадеркин, руководитель лаборатории электронного здравоохранения Института цифровой медицины Сеченовского Университета. Презентацию транслировали онлайн — за ней в режиме реального времени наблюдали клиницисты, патоморфологи, лаборанты, инженеры и студенты-медики со всей России. Руководитель проекта RoboScope Илья Ефремов подробно рассказал о том, как функционирует микроскоп, а руководитель группы разработки Игорь Болтов вживую продемонстрировал полный цикл работы прибора. RoboScope будет стоит от 2,5 млн рублей, это в 4—8 раз дешевле, чем популярные зарубежные аналоги.
Появление таких разработок на рынке ускорит темпы цифровизации здравоохранения, повысит качество исследований и, соответственно, качество медицинских услуг. Для врачей доступная цифровая микроскопия — также прорыв в работе.
Также очень ограниченно цифровые микроскопы можно использовать и для простых биологических и химических опытов. С другой стороны, пользователь за относительно небольшие деньги получает полноценное устройство для записи фото- и видеоматериалов, а зачастую и точного измерения объектов на большом увеличении. Подобные USB-микроскопы идеально подойдут для проверки микросхем, ремонта компьютерной техники, любительской нумизматики и филателии, а также в качестве инструмента, способного увлечь ребенка в удивительный мир микроскопии.
При выборе цифрового микроскопа рекомендуем обратить внимание на микроскопы Levenhuk DTX , представленную широким ассортиментом различных моделей, начиная от самых простых по конструкции, до оснащенных модулями Wi-Fi, дисплеями и штативами с предметным столиком по подобию обычных механических приборов, а также приближенные к профессиональным микроскопы DTX RC с металлическим корпусом и качественной механикой. Искушенным же профессионалам можно порекомендовать модели от российского бренда Альтами — моновидеомикроскопы из линейки МВ, представляющие собой линзовые блоки с оптическим трансфокатором зум-системой , специально предназначенные для подключения к ним цифровых камер.
В первую очередь все модели разделяются на настольные и портативные. Далее, идёт разделение по техническим критериям: По степени кратности увеличения 60, 100, 200, 300, 600, 1000х и далее. Сегодня цифровые микроскопы интегрированы в рабочие процессы многих видов человеческой деятельности, науки и производства: микроэлектроника, материаловедение, криминалистика, фармацевтика и медицина, а также в процессах образования: В учебном процессе, при изучении естественных наук. Многие кабинеты биологии, химии уже оборудованы этой передовой техникой. Отличная возможность подключения микроскопа к внешнему демонстрационному устройству проектору, монитору ПК, экрану ТВ позволяет наглядно и быстро знакомить аудиторию с полученной информацией, проводить лекции и лабораторные работы; В научной лаборатории для проведения осмотра исторических документов и артефактов, изучения образцов материалов в археологии и палеонтологии и пр. Идентификация подлинности банкнот, монет, марок и пр. Изучение оригинальности документов и др.
Микроремонт ювелирных изделий, часов, мелких механизмов и пр. Группа компаний «Крисмас» поставляет наиболее популярные и отлично себя зарекомендовавшие на отечественном рынке микроскопы цифровые.
Российские учёные разработали микроскоп для изучения квантовых битов
Комплексный характер взаимодействия «ЛОМО» и Университета ИТМО позволил создать условия для подготовки молодых специалистов, осваивающих современные и создающих новые прорывные технологии медицинской диагностики. Современные отечественные лабораторные комплексы для телемедицины, серия цифровых приборов для микроскопических исследований, разработанных и поставленных на серийное производство, способны сформировать платформу для интеграции в будущем современных медицинских диагностических систем, включая цифровые приборы для кардиомониторинга, цифровые рентгеноскопы и установки для ультразвуковых исследований. Выполняемый медиками комплексный анализ изображений, полученных с помощью компьютерных и магниторезонансных томографов, цифровых микроскопов, видеоэндоскопов в том числе с функциями оптической когерентной томографии при поддержке технологий искусственного интеллекта облегчает диагностику патологий и позволяет выявлять заболевания на ранних стадиях развития, снижая риски осложнений и сокращая продолжительность лечения. Телемедицинские комплексы «ЛОМО» В течение последнего десятилетия в мировой медицинской практике наблюдается стремительный рост объема телемедицинских услуг. Ряд ведущих компаний мира разработали и выпустили автоматизированные анализаторы микроизображений, телемедицинские комплексы для ультразвуковой и рентгенографической диагностики, электрокардиографии, компьютерной томографии и другие. По сведениям Всемирной организации здравоохранения, сейчас в мире реализуются несколько сотен проектов в области телемедицины, среди которых, кроме клинических и информационных, выделяют также образовательные, связанные с телеобучением специалистов в области медицины. Одна из главных задач, стоящих перед современной телемедициной, — развитие методов медицинской информатики, стандартизация регистрации и формализации медицинских данных. В России телемедицинские технологии тоже развиваются весьма интенсивно. За последнее десятилетие в нашей стране организован координационный совет Минздрава России по телемедицине, утверждена концепция развития телемедицинских технологий, разработан и принят первый национальный стандарт в области медицинской информатики [2], который устанавливает общие положения для разработки требований к организации создания, сопровождения и использования информационных систем типа «электронная история болезни». Разработаны и серийно выпускаются биологические цифровые микроскопы нового поколения — микровизоры, обладающие расширенными телекоммуникационными возможностями [3].
В целом, однако, отечественное аппаратное обеспечение телемедицины отстает от мирового уровня, что связано с отсутствием специального оборудования для клинической и лабораторной диагностики. Иллюстрирует эту идею новый телемедицинский комплекс [4], включающий цифровой видеоэндоскоп и лабораторный цифровой микроскоп, интегрированные в систему «Электронный госпиталь» с поддержкой технологии электронных медицинских записей об анамнезе пациентов и результатах диагностики. Современные телекоммуникационные средства данного комплекса обеспечивают возможность передачи данных о результатах исследований по защищенным каналам связи в сети Интернет с последующей их обработкой специалистами-диагностами и обратной отправкой рекомендаций на места. На рис. Телемедицинский комплекс «ЛОМО» Телемедицинский комплекс, содержащий современную диагностическую аппаратуру, необходимо оснащать средствами интеллектуальной обработки получаемых данных, а также нужно обладать возможностями передавать эти данные удаленным адресатам.
Если частицу, которая обитает в жидкой среде, извлечь наружу, то под воздействием воздуха она тут же разрушается. Например, кровеносные тельца.
Теперь же их можно увидеть в естественной для них среде, ученые с помощью зондового микроскопа могут получить изображение, например, вируса иммунодефицита человека.
Также очень ограниченно цифровые микроскопы можно использовать и для простых биологических и химических опытов. С другой стороны, пользователь за относительно небольшие деньги получает полноценное устройство для записи фото- и видеоматериалов, а зачастую и точного измерения объектов на большом увеличении.
Подобные USB-микроскопы идеально подойдут для проверки микросхем, ремонта компьютерной техники, любительской нумизматики и филателии, а также в качестве инструмента, способного увлечь ребенка в удивительный мир микроскопии. При выборе цифрового микроскопа рекомендуем обратить внимание на микроскопы Levenhuk DTX , представленную широким ассортиментом различных моделей, начиная от самых простых по конструкции, до оснащенных модулями Wi-Fi, дисплеями и штативами с предметным столиком по подобию обычных механических приборов, а также приближенные к профессиональным микроскопы DTX RC с металлическим корпусом и качественной механикой. Искушенным же профессионалам можно порекомендовать модели от российского бренда Альтами — моновидеомикроскопы из линейки МВ, представляющие собой линзовые блоки с оптическим трансфокатором зум-системой , специально предназначенные для подключения к ним цифровых камер.
Также очень ограниченно цифровые микроскопы можно использовать и для простых биологических и химических опытов. С другой стороны, пользователь за относительно небольшие деньги получает полноценное устройство для записи фото- и видеоматериалов, а зачастую и точного измерения объектов на большом увеличении. Подобные USB-микроскопы идеально подойдут для проверки микросхем, ремонта компьютерной техники, любительской нумизматики и филателии, а также в качестве инструмента, способного увлечь ребенка в удивительный мир микроскопии. При выборе цифрового микроскопа рекомендуем обратить внимание на микроскопы Levenhuk DTX , представленную широким ассортиментом различных моделей, начиная от самых простых по конструкции, до оснащенных модулями Wi-Fi, дисплеями и штативами с предметным столиком по подобию обычных механических приборов, а также приближенные к профессиональным микроскопы DTX RC с металлическим корпусом и качественной механикой. Искушенным же профессионалам можно порекомендовать модели от российского бренда Альтами — моновидеомикроскопы из линейки МВ, представляющие собой линзовые блоки с оптическим трансфокатором зум-системой , специально предназначенные для подключения к ним цифровых камер.
«Швабе» начал выпуск новых цифровых микроскопов
Врач лишь подтверждает результат на веб портале. Есть и другие полезные разработки в этой сфере. Так, исследователи из Японии разработали автоматизированную компьютерную программу, которая может точно и воспроизводимо подсчитывать количество микроядер клеток тканей на окрашенных изображениях. Микроядра — это небольшие ядерные структуры, которые являются маркерами таких патологий, как, например, рак. Модель, которую назвали CAMDi Calculating Automatic Micronuclei Distinction , способна подсчитывать микроядра, несмотря на их относительно маленький размер. Автоматические системы прежнего поколения традиционно использовали изображения, полученные только с одного уровня ткани. Чтобы понять, почему это важно, представьте, что шар, закрепленный в пространстве, разрезается в поперечном сечении. Если разрезать его ближе к верхней или нижней части, размер поперечного сечения будет намного меньше, чем если бы вы выбрали срез ближе к центру, поэтому при поперечном сечении, выполненном близко к периферии шара, ядро можно легко принять за микроядро. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Университета Цукубы сделали фотографии на разных уровнях и создали программу, способную анализировать полученную трехмерную информацию.
Совместная команда исследователей из Оксфорда и Уорикского университета разработала метод, позволяющий лучше понять и оценить плеоморфизм вирусов. Разработка шла в условиях пандемии, чтобы помочь в исследованиях коронавируса. К сожалению, электронная микроскопия до сих пор слишком дорогая и медленная для масштабного использования в подобных исследований, поэтому ученые создали методику высокопроизводительной визуализации нитчатых вирионов, объединив микроскопию прямой стохастической оптической реконструкции dSTORM. Это метод с разрешением менее 20 нм. Плюс исследователи разработали и программное обеспечение для быстрого автоматического анализа, позволяющее идентифицировать и анализировать тысячи вирионов. Главные преимущества нейросетевых алгоритмов — то, что они могут бесконечно работать, анализировать тысячи снимков и одновременно самообучаться. Это исключает человеческий фактор, который может быть связан как с некомпетентностью, так и с обычной усталостью или невнимательностью микроскописта. Но задачи, которые не входят в долю рутинных, полностью отдать на отработку ИИ тоже нельзя.
Но компьютеры могут видеть то, что не могут видеть люди. Таким образом, мы не только изменили конструкцию аппаратного обеспечения для обеспечения широкого диапазона вариантов освещения, но и позволили микроскопу самому оптимизировать освещение для себя. Алгоритмы компьютерного зрения, которые могут классифицировать клетки, инфицированные паразитом P. Несмотря на свою эффективность, они все еще не имеют постоянной точности, необходимой для клинической диагностики. В настоящее время исследователи научили компьютерную систему регулировать различные параметры микроскопа и дополнили ее классификационным алгоритмом на базе технологии глубокого обучения, в результате чего она теперь превосходит опытнейших врачей и ранее разработанные автоматизированные системы классификации малярии.
Это касается исследований специфических объектов, таких как фазовые, анизотропные, флуоресцент-ные.
Характерные особенности приемников изображения и мониторов, например ячеистая структура и другие, являются серьезными ограничителями и обусловливают невозможность полноценной замены «окулярного зрения» электронными системами визуализации. Рассмотрим этот вопрос более подробно на примере обычного ПЗС, часто используемого в качестве при-емника оптического излучения. Эти и другие факторы являются источником и обусловливают возникновение т. Другой ограничительной особенностью ПЗС являются его спектральные характеристики, обусловленные квантовым выходом, - количеством фотоэлектронов на один фотон падающего излучения. Спектральная характеристика определяется мультипликативно двумя факторами - прохождением света через электродную структуру и фотогенерацией, вызванной поглощением света непосредственно в полупроводнике внутренний квантовый выход. При исследовании на обычном световом микроскопе через окуляры наблюдатель работает в спектральном диапазоне 400-700 нм, при этом спектральная чувствительность глаза различна для разных длин волн.
Система визуализации на основе цифрового приемника не может полноценно заменить глаз наблюдателя при работе в синей и фиолетовой областях спектра поликристаллический кремний, из которого сделаны электроды, практически непрозрачен в области длин волн до 450 нм. Вместе с тем она существенно более информативна для ближней красной области спектра, поскольку область ее чувствительности простирается почти до 1000 нм. Это обстоятельство обусловливает невозможность полной корреляции результатов исследований при наблюдении через окуляры и с помощью системы визуализации. Таким образом, сама по себе система визуализации светового микроскопа не может в полной мере обеспечить функциональные возможности традиционного наблюдения через окуляр и может служить лишь удобным инструментом по обслуживанию формальных примитивных задач. Поэтому при решении большинства задач по практическому микроскопированию оптимальным представляется использование светового микроскопа с наблюдением через окуляры, дополненного системой визуализации. Возможно использование системы микроскопа типа МикроСкринер.
МикроСкринеры МикроСкринеры - новейший продукт цифровой микроскопии, высокотехническое изделие, объединяющее классную оптическую систему микроскопа, современную электронную технику и сложную компьютерную технологию обработки изображения. Как результат — автономный прибор для наблюдения, исследования в реальном времени и документирования изображений с высокой степенью достоверности. Это обеспечивается наличием наряду с цифровыми средствами визуализации традиционных оптических устройств, помогающих адекватно интерпретировать информацию о полученных изображениях. Инновационная концепция, предложенная несколько лет назад российскими учеными, уже принята на вооружение и полностью гармонирует с современной концепцией качества изображения на микроскопе и принципами теоретически обоснованного инженерного решения по построению системы визуализации микроизображений.
Это позволяет ученым проводить полномасштабные исследования с любого компьютера, подключенного к локальной сети или сети Интернет.
При этом количество пользователей неограниченно. Каждый из них имеет доступ к данным и может осуществлять самостоятельный анализ, обработку и построение трехмерных изображений.
Новый электронный микроскоп позволяет увидеть атомы живых клеток
| Цифровые USB-микроскопы Микромед | 3. Компьютерный микроскоп по п.1, отличающийся тем, что он снабжен выносным пультом управления перемещения линзы и током светодиода. |
| Революционный гигапиксельный 3D-микроскоп запечатлел жизнь в потрясающих деталях - Hi-Tech | «Отечественный цифровой микроскоп примерно на 20% дешевле зарубежных аналогов, при этом качество его исполнения соответствует высоким мировым стандартам. |
| Микроскоп на кристалле снимает образцы в 3D | или видеокамеры, которая отвечает за вывод изображения. |
Оптические системы микроманипуляции JPK на микроскопах Nikon
Еще примеры, в том числе режущие кромки бокорезов LAOA после испытаний. Относительно фото и видеосъемки нужно сказать, что качество их хуже, чем изображение на экране микроскопа. Кроме того, все-таки видимо из-за какой-то разницы то ли в прошивке, то ли в комплектующих, но качество снимков у Mustool G1200 из прошлого обзора мне показались лучше, чем у G1200 из нынешнего. Так, что разница все же есть. Общим оказалась избирательность к картам памяти. Далеко не каждую оба микроскопа воспринимают нормально. С третьей попытки удалось подобрать карту, которая не отваливалась и на ней не портились файлы. Так, что в этом плане карту придется подбирать опытным путем. Ну, и напоследок посмотрим на внутренний мир двух внешне одинаковых микроскопов. Сразу заметны разные типоразмеры аккумуляторов.
Кроме того, заметно что ревизии плат разные. У Mustool G1200 плата датирована 2022 годом, ревизия 3. У G1200 плата произведена в 2020 году, чуть другая трассировка дорожек и количество элементов на плате. Некоторые отличия можно найти и на другой стороне плат. Маркировка немного отличается. В чем разница выяснить не удалось — чипы этого производителя довольно часто встречаемы, но даташиты в сети найти крайне сложно. Выводу сделаю исходя из сравнения двух экземпляров и сугубо субъективно. Внешне микроскопы очень схожи, оба построены по одной схеме, конструктивно продуманы и удобны в плане работы с мелкими деталями. Дополнительная подсветка делает работу еще более удобной и за это модели G1200 поставлю плюс.
Изображение на экран оба микроскопа выводят одинаково хорошо и детализировано. В тоже время качество снимков и видео у Mustool G1200 мне показалось все же немного лучше, более четким. Видимо дело все-таки в периоде производства, комплектации и прошивке. Если же качество снимков и видео не является приоритетным, то оба микроскопа бесспорно могут стать отличным подспорьем при работе с мелкими деталями и ремонте техники.
Рабочее напряжение микроскопа составляло примерно 80 киловольт.
Затем исследователи восстанавливали исходную структуру образца с помощью написанной ими программы. Для удобства программа разделяла различные вклады в амплитуду и фазу коэффициентов Фурье, а для оценки правдоподобности симуляции использовала специальную «функцию стоимости», которая равнялась нулю при условии полного совпадения рассчитанной и измеренной картин. Чтобы ускорить расчеты, ученые использовали симплекс-метод , в котором многомерный тетраэдр симплекс все сильнее и сильнее «стягивается» вокруг точки минимума «функции стоимости». Рассеивающий потенциал атомов образца рассчитывался с помощью теории функционала плотности DFT , а затем использовался для нахождения волновых функций пролетевших через него электронов. В результате ученым удалось восстановить исходную структуру образца, то есть подобрать его параметры таким образом, чтобы рассчитанная дифракционная картина практически в точности совпала с реальной.
Важно, что помимо общих для всей «чешуйки» параметров, таких как поглощающая способность, исследователям также удалось разглядеть ее локальную структуру — например, заметить изгибы «чешуйки», которые выражались в изменении фазы волновых функций ее атомов. Кроме того, с помощью разработанного метода ученым удалось увидеть и устранить влияние аббераций на конечное изображение. Стоит заметить, что ученые и раньше пытались использовать электронную голографию, чтобы улучшить работу ПЭМ, однако во всех предыдущих попытках результаты численного моделирования расходились с наблюдаемой картиной. На этот раз ученым впервые удалось добиться практически идеального совпадения модели и эксперимента. В ноябре прошлого года группа химиков из США, Италии и Нидерландов впервые смогла записать слияние двух органических нанокапель на видео, используя методы просвечивающей электронной микроскопии.
Таким образом, мы не только изменили конструкцию аппаратного обеспечения для обеспечения широкого диапазона вариантов освещения, но и позволили микроскопу самому оптимизировать освещение для себя. Алгоритмы компьютерного зрения, которые могут классифицировать клетки, инфицированные паразитом P. Несмотря на свою эффективность, они все еще не имеют постоянной точности, необходимой для клинической диагностики. В настоящее время исследователи научили компьютерную систему регулировать различные параметры микроскопа и дополнили ее классификационным алгоритмом на базе технологии глубокого обучения, в результате чего она теперь превосходит опытнейших врачей и ранее разработанные автоматизированные системы классификации малярии. В этой системе формирования изображений используется новый источник света в виде "барабана", освещающий образцы со стороны и снизу.
Короткая ссылка 23 января 2024, 12:12 В Минобрнауки России рассказали о создании в Институте интеллектуальной робототехники Новосибирского государственного университета НГУ нейросети, которая может распознавать и подсчитывать объекты под микроскопом. Ru» со ссылкой на пресс-службу ведомства. Раньше учёным приходилось производить эти манипуляции вручную, затрачивая массу усилий и времени», — рассказал заведующий лабораторией глубокого машинного обучения в физических методах ИИР НГУ Андрей Матвеев.