Vědci z Berkeley vyvinuli mikroskop s rekordní rychlostí 25,2 miliardy pixelů za sekundu

Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley vyvinuli nový typ mikroskopu, který má vyřešit dlouholetý problém spojující rychlost snímání, velikost zorného pole a rozlišení obrazu. Podle informací týmu dokáže nové zařízení zpracovat 25,2 miliardy pixelů za sekundu, což představuje výrazný posun oproti dosavadním mikroskopickým technologiím.

Standardní mikroskopy dlouho čelily kompromisu mezi třemi klíčovými parametry – čím rychleji přístroj snímá obraz, tím menší je obvykle jeho zorné pole nebo nižší rozlišení, a naopak. Tento nedostatek omezoval využití mikroskopie v situacích, kde je potřeba zachytit rychlé děje na velké ploše vzorku s vysokou úrovní detailu, například při sledování pohybu buněk, průtoku částic v mikrofluidních systémech nebo dynamických procesů v materiálech.

Tým z UC Berkeley přišel s konstrukčním řešením, které tento kompromis obchází a umožňuje současně dosáhnout vysoké snímací rychlosti, širokého zorného pole i detailního rozlišení. Díky tomu mikroskop dokáže zaznamenat velké množství obrazových dat v krátkém čase, aniž by bylo nutné obětovat kvalitu nebo rozsah snímané oblasti.

Vysoká propustnost dat v podobě miliard pixelů za sekundu otevírá možnosti pro analýzu jevů, které dosud unikaly pozornosti kvůli technickým omezením běžných mikroskopů. Rychlé procesy, jako jsou chemické reakce, pohyb mikroorganismů nebo změny struktury materiálů na mikroskopické úrovni, lze nyní zaznamenat s dostatečnou přesností i v širším kontextu okolního prostředí vzorku.

Vývoj podobných zobrazovacích technologií má potenciál využití v řadě vědeckých oborů, od biologie a medicíny až po materiálový výzkum a průmyslovou diagnostiku. Schopnost sledovat dynamické procesy ve velkém rozlišení a zároveň v širokém zorném poli by mohla usnadnit výzkum buněčných mechanismů, vývoj nových léčiv nebo kontrolu kvality při výrobě pokročilých materiálů.

Konkrétní technické detaily o konstrukci mikroskopu, použitých komponentách nebo metodice testování nebyly v dostupných informacích specifikovány. Rovněž není uvedeno, kdy přesně byl výzkum realizován ani kdy byly výsledky publikovány. Tým neuvedl žádné vyjádření k projektu, které by bylo možné citovat.

Přesto samotný údaj o zpracování více než 25 miliard pixelů za sekundu naznačuje, že se jedná o výrazný technologický posun v oblasti mikroskopie. Pokud se podobné přístroje dostanou do širšího praktického použití, mohly by vědcům umožnit pozorovat jevy, které byly dříve technicky nedosažitelné, a otevřít tak nové směry výzkumu v celé řadě vědních disciplín.