新加坡—麻省理工學院研究與技術聯盟的科學家研究出了世界上最小的LED（發光二極管）。據悉，這種新型LED可讓現有手機上的攝像頭僅通過修改矽芯片和軟件即可轉換為顯微鏡。這要得益於神經網絡算法的支持，該算法能夠重建全息顯微鏡觀察的物體，增強對細胞和細菌等微觀物體的檢查，而無須笨重的傳統顯微鏡或額外的光學器件。

同時，新型LED在室溫下表現出高空間強度（102±48毫瓦/平方厘米），並且在所有已知的矽發射器中具有最小的發射面積（0.09±0.04平方微米）。研究人員隨後將這種LED集成到一個不需要透鏡或針孔的在線、厘米級全矽全息顯微鏡中。

科學家還構建了一種新穎的、未經訓練的深度神經網絡架構，該架構能使全息顯微鏡重建圖像並提高圖像質量。

與需要訓練的傳統方法不同，新的神經網絡架構通過在算法中嵌入物理模型來消除訓練的需要，允許研究人員在事先不了解光源光譜或光束輪廓的情況下使用新型光源。

據介紹，這種微型LED和神經網絡的協同組合，可以用於其他計算成像，例如用於活細胞跟踪的緊湊型顯微鏡或活植物等生物組織的光譜成像。