Теги → микроскоп

Фото дня: «Девушка с жемчужной серёжкой» в разрешении 10 гигапикселей и в 3D

Сегодня портал Engadget рассказал о невероятно качественной цифровой копии картины «Девушка с жемчужной серёжкой» Яна Вермеера (в честь которого процессоры Ryzen 5000 получили своё кодовое имя). Детализация позволяет разглядеть трещинки и мазки краски, но куда больше поражает разрешение полученного «скана».

Уровни детализации цифровой копии картины

Уровни детализации цифровой копии картины

Производитель микроскопов Hirox в рамках проекта «Девушка в центре внимания», который организован музеем Маурицхёйса в Гааге (там висит оригинал картины), смог сделать цифровую копию полотна разрешением 10 гигапикселей. Для этого использовался микроскоп Hirox 3D со специальным механизмом, который с высокой точностью перемещал устройство по всей площади картины. Таким образом было сделано 9100 фотографий с детализацией до 4 микрон, которые после объединили в одно изображение. Некоторые области картины запечатлелись микроскопом с ещё большей детализацией в 3D-режиме, там каждый пиксель эквивалентен 1,1 микрона. В результате была получена своеобразная «топографическая» карта поверхности картины, которая позволяет всем увидеть различия в высоте слоёв краски и других деталях. Посмотреть в 3D можно лишь некоторые элементы картины — глаза, губы, серёжку и части платка.

3D визуализация

3D визуализация

В общем, те, кто обожает творчество Яна Вермеера, но не может съездить посмотреть на его хрестоматийную работу, теперь имеют возможность сделать это с экрана компьютера не выходя из дома, разглядев всё в мельчайших подробностях.

Над получением изображения при помощи микроскопа работали инженеры Hirox — Эмилиен Леонхардт и Винсент Сабатье. Для обывателей подобные работы, кроме как просто ознакомиться и поудивляться, наверное, другого смысла не имеют, а вот профессионалы, которые мониторят изменение состояния картин с годами и то, как их нужно реставрировать, найдут подобные проекты очень полезными.

Лично ознакомиться с полученным изображением можно на официальном сайте проекта.

Разработан первый в мире комптоновский микроскоп для изучения живых клеток

Томский государственный университет (ТГУ) сообщает о разработке первого в мире комптоновского микроскопа, позволяющего проводить исследования на субклеточном уровне. Прибор даёт возможность изучать живые клетки без необходимости их препарирования.

Изображения ТГУ

Изображения ТГУ

Речь идёт об устройстве на основе рассеянного излучения. В настоящее время существуют средства, позволяющие выполнять исследования клеток при помощи электронной микроскопии. Однако в таких приборах происходит разрушение объекта изучения вследствие его бомбардировки электронным пучком. Новая система позволяет решить данную проблему.

«В отличие от просвечивающего рентгеновского микроскопа, в комптоновском формирование изображения происходит не в проходящем, а в рассеянном рентгеновском излучении. Так, лишь небольшая часть энергии рентгеновского излучения поглощается в объекте исследования, что приводит к уменьшению скорости деградации исследуемых объектов во время эксперимента», — говорят учёные.

В создании системы приняли участие радиофизики ТГУ и сотрудники немецкого электрон-синхротронного центра DESY. Разработка прибора началась в 2018 году, а с 2019-го осуществлялось его тестирование. Кроме того, специалисты занимались отладкой системы.

Российские учёные создали для прибора специализированный пиксельный детектор на основе матричных арсенид-галлиевых сенсоров большой площади. «Радиофизики ТГУ разработали технологию создания "рентгенопрозрачного" металлического контакта — теперь он пропускает не менее 98 % рентгеновского излучения в диапазоне от 10 кэВ и выше. Это повышает чувствительность микроскопа за счёт регистрации более широкого спектра рассеянного излучения», — отмечается в сообщении. 

Учёный из Imec получил грант на разработку сверхмалого микроскопа

Изобретение микроскопа принесло революционные изменения почти во все области деятельности человека. Использование этого инструмента трудно переоценить, а широту применения невозможно ограничить какими-то рамками. Спустя столетия микроскоп продолжает совершенствоваться. В 2014 году, например, разработчики одной из самых передовых технологий в оптической флуоресцентной микроскопии удостоились Нобелевской премии. Это очень развитая и совершенная технология, но, к сожалению, она требует особых умений и дорогая в эксплуатации. Между тем прикладная и академическая науки требуют оптических микроскопов новых поколений и, в сочетании с современной электроникой, такие приборы обещают появиться.

Слева на фото Нильс Вереллен (Niels Verellen)

Слева на фото Нильс Вереллен (Niels Verellen)

На днях один из молодых учёных бельгийского исследовательского центра Imec Нильс Вереллен (Niels Verellen) был удостоен гранта Европейского научного совета ERC на разработку сверхкомпактного микроскопа. Программа предусматривает пятилетние исследования на сумму 1,5 млн евро. Микроскоп будет опираться на датчик изображения КМОП вкупе с использованием технологии кремниевой фотоники. Нильс Вереллен как раз специалист Imec по кремниевой фотонике. Сверхкомпактный микроскоп должен удовлетворять ряду других требований. Он не должен требовать материалов при обслуживании (zero-maintenance), иметь сверхвысокое разрешение, должен работать быстро с минимальной подготовкой к работе, не требовать каких-либо условий для работы и при этом должен быть недорогим. Иначе говоря — пригодным для массового производства.

Создание микроскопа по предъявленным выше условиям приведёт к облегчению диагностики целого ряда опасных для человека заболеваний. Разработка должна помочь в наблюдении живой клетки вплоть до молекулярного уровня и до секвенции ДНК «на коленке». Теоретически, подобные микроскопы можно будет встраивать даже в смартфоны.

Российские учёные создадут первый в мире прототип рентгеновского микроскопа

Радиофизики Томского государственного университета (ТГУ) намерены к 2020 году разработать первый в мире прототип рентгеновского микроскопа. В проекте участвуют учёные из немецкого электрон-синхротронного центра DESY.

Предполагается, что новый прибор будет применяться для изучения клеток, тканей и длинных белковых молекул. Уже сейчас существуют устройства, которые позволяют выполнять подобные исследования при помощи электронной микроскопии. Однако в этом случае происходит разрушение объекта исследования вследствие его бомбардировки электронным пучком. В рентгеновском микроскопе воздействие будет не таким сильным и, соответственно, разрушение объекта будет проходить медленнее, что существенно увеличит время его возможного изучения.

Проектируемый прибор будет фиксировать не проходящее излучение, а рассеянное. В первом случае лучи проходят насквозь, и можно получить информацию о внутреннем состоянии объекта, например, во время флюорографии. Если объект очень тонкий, как стенка клетки или длинные белковые молекулы, то лучи проходят насквозь, не задерживаясь, и полученная информация является недостаточно точной. Для улучшения точности учёные ТГУ и DESY решили, что собирать данные можно с помощью рассеянного излучения.

Российские специалисты намерены производить сенсоры на основе арсенида галлия для регистрации излучений. Учёные DESY, в свою очередь, изготовят электронную систему микроскопа, систему сбора данных и систему рентгеновских линз. Испытания прибора планируется провести в Германии. 

Учёные вооружились первым подводным микроскопом

Подводный мир всегда привлекал учёных, но изучение микроорганизмов и структур, требующее макросъёмки, до последнего времени было затруднено. У исследователей попросту не было подходящего инструмента. Теперь ситуация изменилась. Учёные Калифорнийского университета в Сан-Диего получили в своё распоряжение первый подводный микроскоп Benthic Underwater Microscope, который позволяет изучать деятельность водных обитателей, не отрывая их от своей родной среды.

ucsdnews.ucsd.edu

ucsdnews.ucsd.edu

Устройство включает в себя водонепроницаемые компьютер, объектив с высокой кратностью увеличения и систему линз, с помощью которых можно получить 3D-изображение. Светодиодное кольцо и флуоресцентная визуализация позволяют комфортно снимать в водной среде.

calacademy.org

calacademy.org

Исследователи с помощью подводного микроскопа уже сумели получить новые фотографии коралловых рифов и полипов. Но множество интересных материалов ещё впереди! 

Линза стоимостью три цента может превратить смартфон в микроскоп

Исследователи из Хьюстонского университета создали уникальную линзу стоимостью всего три цента, которая, будучи установлена на камеру смартфона, позволяет превратить её во вполне приличный микроскоп со 120-кратным увеличением. Сфера использования такого «микроскопа» чрезвычайно широка, например, он может пригодиться малым или расположенным в удалении от цивилизации медицинским учреждениям. Сама линза сделана из специального материала под названием полидиметилсилоксан (PDMS). Этот полимер в обычном состоянии имеет консистенцию густого мёда, а линза формируется путём нанесения капельки PDMS на предварительно прогретую поверхность, чтобы материал впоследствии схватился.

Снимки a — с получены на профессиональном микроскопе, снимок d — на смартфоне с PDMS-линзой

Снимки a — с получены на профессиональном микроскопе, снимок d — на смартфоне с PDMS-линзой

Геометрия — а значит, и оптические свойства сформированной линзы зависят от времени и температуры, при которой происходит нагревание PDMS. Готовый оптический элемент такого типа чрезвычайно лёгок и гибок, чем напоминает контактные линзы; правда, он толще и заметно меньше. Адгезионные свойства PDMS достаточно хороши, чтобы линзу из этого материала можно было наносить прямо на стекло камеры смартфона и впоследствии удалять её без каких-либо остаточных следов. В настоящий момент команде учёных, работающих над проектом, удалось добиться разрешения в 1 микрометр и оптического увеличения 120×.

Вскоре такой сценарий использования смартфона может стать реальностью

Вскоре такой сценарий использования смартфона может стать реальностью

При сравнении PDMS-линзы, нанесённой на камеру смартфона, и профессионального микроскопа Olympus IX-70 снимки фолликулы человеческого волоса оказались вполне сопоставимыми по качеству и детализации. В производстве линза из PDMS будет стоить всего три цента, в то время как качественный микроскоп обойдётся желающему в $10 тысяч или более. В настоящее время новый тип линз производится вручную с помощью устройства, напоминающего струйный принтер. Налаживание массового производства потребует дополнительных вложений средств, и исследователи запустили краудфандинговую кампанию на Indiegogo, поставив целью собрать $12 тысяч. На данный момент собрано примерно $3000, и есть все основания считать, что проект завершится успехом.

Учёные использовали датчик противотанкового комплекса Javelin в роли детектора малярии

В наше время малярия по-прежнему остаётся ужасным бедствием, от которого ежегодно страдают сотни миллионов жителей преимущественно африканского континента. Смертность при данном инфекционном заболевании, разносчиком которого являются малярийные комары, не превышает по статистике и 1 %. И хотя общая тенденция летальных исходов за последние несколько лет идёт на спад,  тем не менее в Африке каждые 30 секунд от малярии умирает один ребёнок.

elrobotpescador.com

elrobotpescador.com

Причиной смерти свыше миллиона человек в год от малярии становится не только пренебрежение мерами предосторожности и использованием защитных средств от комаров, но и ряд сложностей раннего выявления симптомов инфекции. Но теперь, благодаря усилиям группы учёных из Университета Монаша в Мельбурне, стало доступным ещё одно средство идентификации болезни, которое поможет повысить результативность лечения. Базовой составляющей нового медицинского прибора стал американский противотанковый ракетный комплекс FGM-148 Javelin. Данная система оснащена уникальной технологией Focal Plane Array для обнаружения тепловыделения потенциальной цели.

www.bhmpics.com

www.bhmpics.com

www.army-technology.com

www.army-technology.com

Специалисты университета, дополнив оружие инфракрасным микроскопом, превратили его в средство, которое теперь способно нести мирную функцию и определять появившиеся в теле человека малярийные эритроциты. При этом выявление заболевания при помощи датчика Javelin в тандеме с дополнительным микроскопом сможет сигнализировать врачам о наличии у обследуемого пациента малярии на более ранних стадиях, чем при обычных методиках. Всё дело в том, что присутствующие в паразитах жирные кислоты регистрируются в инфракрасном спектре противотанковой системы даже до того, как появляются первые визуальные признаки малярии.

www.militaryfactory.com

www.militaryfactory.com

Доступные же современной медицине тесты крови хотя и эффективны во многих случаях, но имеют свои очевидные недостатки. Узнать о малярии можно лишь в том случае, если паразиты в крови проявляют активность, которая сопровождается ростом их численности. Однако если после укуса не прошёл определённый период времени, обычные анализы не смогут показать текущую стадию болезни.  

by SUKREE SUKPLANG: REUTERS

by SUKREE SUKPLANG: REUTERS

Преимуществами прибора на основе устройства от противотанкового комплекса стали, как было отмечено выше, не только возможность своевременного определения малярии, но и предельно высокая скорость выдачи результатов. Так, чтобы убедиться, попала ли в кровь пациента малярия, будет достаточно примерно четырёх минут.

На данном этапе разработчики тестируют своё детище, анализируя образцы крови детей из приграничных районов Таиланда и Мьянмы. Следующим шагом станет внедрение анонсированного технологического решения в больничных центрах и клиниках. Параллельно другая команда учёных присоединилась к изучению генных особенностей малярийных комаров, чтобы найти средство сделать жителей африканских и других стран невосприимчивыми к паразитам. 

Новый электронный микроскоп позволяет получать 3D-изображение в реальном времени

Японская исследовательская группа разработала электронный микроскоп (SEM), который способен выводить на монитор 3D-изображение в реальном времени.

В группу входят ученые из нескольких университетов Японии. Планируется, что новый микроскоп будет использован не только для изучения структуры объектов, но и в микроанатомии.

Ранее ученым уже удавалось получать трехмерное изображение. Но на это требовалось достаточно много времени, поэтому выводить 3D-картинку в live-режиме не было возможности. 

На этот раз исследовательская группа группа разработала технологию сканирования на очень высокой скорости. Правда, новый метод привел к тому, что упало разрешение картинки. Чтобы решить проблему, ученые создали новую оптико-электронную систему и технологию управления сканированием.

Материалы по теме:

Обнаружение малярии при помощи смартфона

Приложения для современных мобильных устройств не ограничиваются одной только развлекательной сферой, все чаще они несут реальную пользу обществу. Ярким тому примером является система Lifelens, разработанная студентом Гарвардской школы бизнеса Саем Хорме (Cy Khormaee), она включает в себя аппаратный компонент и мобильное приложение.


Lifelens


Аппаратный компонент представляет собой небольшую линзу, которая закрепляется на камере смартфона. А приложение, написанное на платформе Microsoft Silverlight, запускается на операционной системе Windows Phone 7. Пользователь помещает на линзу образец крови пациента, запускает приложение, которое автоматически увеличивает изображение образца. Увеличенная картинка сравнивается с образцом крови здорового человека, поэтому постановка диагноза происходит достаточно быстро.

Система Lifelens предназначается для жителей африканских стран, где малярия очень распространена, а дорогостоящего диагностического оборудования нет. Разумеется, смартфон под управлением Windows Phone 7 стоит значительно дешевле профессиональных медицинских систем. Проект принимает участие в программе Imagine Cup World, которая проводится при поддержке компании Microsoft.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Следующий трейлер «революционного» ролевого экшена Steelrising покажут на The Game Awards 2021 4 ч.
Улучшенное издание SpellForce 3 вышло на ПК — владельцам базовой версии полагается бесплатное обновление 4 ч.
Представлен дистрибутив CentOS Stream 9 5 ч.
Декабрьскую подборку PlayStation Now возглавили ремастеры GTA III и Final Fantasy X 5 ч.
Ubisoft устроила раздачу экономической стратегии Anno 1404 6 ч.
Загадочный игровой опыт по мотивам «Матрицы» оказался кинематографическим демо для консолей нового поколения 6 ч.
В преддверии выхода крупного аддона Final Fantasy XIV установила рекорд онлайна в Steam 8 ч.
Работа над ошибками: наглядное видеосравнение релизной графики Halo Infinite с прошлогодним трейлером 8 ч.
Пентагон признал участие в борьбе против группировок хакеров-вымогателей 9 ч.
Видео: трейлер с Человеком-пауком и другими персонажами первого сезона третьей главы Fortnite 9 ч.
ИИ-ускорители AWS Trainium: 55 млрд транзисторов, 3 ГГц, 512 Гбайт HBM и 840 Тфлопс в FP32 25 мин.
Новая статья: Компьютер месяца — декабрь 2021 года 38 мин.
Грядущие смарт-часы Google впервые показались на изображениях с безрамочным экраном 2 ч.
Bloomberg: в следующем году Apple представит защищённые смарт-часы и Watch SE 2 2 ч.
Первая гарнитура смешанной реальности Apple будет ориентирована на игры, мультимедиа и общение 2 ч.
AMD выпустит в следующем году платформу 4800S Desktop Kit с комплектной Radeon RX 6600 2 ч.
В Австралии создадут «чёрный ящик Земли» — на него запишут хронику гибели человечества 2 ч.
Представлены беспроводные наушники Nokia E3103 с лаконичным дизайном и длительным временем автономной работы 4 ч.
Amazon выпустит документальный фильм о том, как свозила в космос актёра Уильяма Шетнера 4 ч.
Акции Tesla продолжают падать — компания снова стоит меньше триллиона долларов 4 ч.