哈工大科研团队攻克超分辨长时程成像难题

转自：哈尔滨工业大学

近日，哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院先进光电成像技术研究室李浩宇教授团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究成果以《自启发学习用于活细胞超分辨率显微镜去噪》为题，以长文形式在线发表于国际权威杂志《自然方法学》（Nature Methods，2023年影响因子49.0）上。

针对目前活体细胞超分辨成像领域中光子效率不足的难题，李浩宇教授团队提出一种基于无监督学习的自启发去噪方法，通过无监督深度学习技术，在无需大训练集和高信噪比真值图像的条件下，将光子效率提升了两个数量级，实现了在低光照条件下的温和、长时程活体成像。长期以来，现有显微成像技术无法兼顾弱光毒性、高空间分辨率和高时间分辨率等方面的需求，而该技术突破了这一瓶颈，仅使用单一噪声帧即可去噪，在转盘共焦超分辨显微系统上成功观察到了长达3小时的五维（xyz-颜色-时间）有丝分裂过程，分辨率达到90纳米。该技术具有广泛的适用性，可广泛应用于各种超分辨系统，为在超分辨尺度下研究细胞器相互作用原理及其他生物医学研究提供了新的科学影像工具。