阿德萊德大學的研究人員首次使用專為量子級測量設計的相機對胚胎進行了成像。，從而推動了體外受精和生物成像技術的發展。該大學生命之光中心的專家探索如何應用超靈敏相機技術，特別是能夠檢測和計算每個像素的單個光子（光能包）的最新模型，用於生命科學。

中心主任Kishan Dholakia 教授解釋說，檢測這些單一光子對於觀察自然發生的生物過程至關重要。這種方法使科學家能夠使用最少的光照照射活細胞，在成像過程中保持其正常功能。

「照明造成的損害是一個真正令人擔憂的問題，但經常被忽視。使用盡可能低的光照，再加上這些非常靈敏的相機，對於了解活細胞和發育細胞的生物學非常重要，」Dholakia 教授說。

“現代成像技術讓我們能夠看到許多令人興奮的事物。”

經過和未經過優化捕獲的活體小鼠胚胎影像。圖片來源：阿德雷德大學

研究團隊還包括Zane Peterkovic、Avinash Upadhya 博士、Ramses Bautista Gonzalez、Megan Lim 博士、Chris Perrella 博士、Admir Bajraktarevic 和副教授Kylie Dunning，後者也是羅賓遜研究所生殖成功小組的負責人，他們在臨床前試驗中測試了該技術對胚胎進行成像，並在APL Photonics 雜誌上發表了他們的研究結果。

Dholakia 教授表示：“這些樣本是活的、正在發育的標本，可為臨床IVF 的進步提供支持的研究奠定基礎。”

主要作者兼博士生彼得科維奇先生說，數位相機技術已經發展到量子力學等基礎物理概念變得重要且相關的程度。

他說：“細胞中的許多天然化合物在受到光照時會發光，這可以告訴我們很多有關我們所看到的東西的信息，但不幸的是，信號非常弱。應用這些量子相機並利用它充分發揮顯微鏡的作用是令人興奮的。該項目的很大一部分涉及開發一種方法來公平地比較不同相機之間的圖像質量。”

影像的分析是透過光學、生物學、雷射物理學和顯微鏡等領域的專業知識相結合來實現的。

「我們甚至探索如何使用人工智慧來消除所捕捉影像中的雜訊，由於相機難以捕捉到足夠的光線，所以影像本質上是靜態的，」彼得科維奇說。 “這些步驟不僅僅是將相機放入顯微鏡下拍照。”

這項工作的未來方向包括擴展到量子成像領域，其中可以利用光的量子態進一步獲取有關樣本的更多資訊。

編譯自/ ScitechDaily