| 전체 뇌 광학 고화질 이미징 기술 개발 | ||
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  하이난대학교 Luo Qingming(駱淸銘) 원사 연구팀은 일렬조명변조 광학단층촬영에 기반하여 고화질 형광현미경 광학절편 단층이미징 기술을 개발하였다. 해당 연구 성과는 2021년 3월 1일에 “일렬조명변조 현미경을 이용한 고화질 이미징 달성”이라는 제목으로 학술지 “Nature·Methods”에 게재되었다. 3D 공간에서 광학적 방법을 이용하여 복잡하고 다양한 생물 조직의 미세 구조에 대하여 전면적이고 정확한 관찰을 수행하는 것은 해당 분야의 주요 어려움이다. 연구팀은 고화질, 고처리량의 광학 단층촬영 현미경 이미징 신기술인 일렬조명변조 광학 단층이미징 기술을 제안했다. 해당 방법은 간단한 다중선 감지 일렬조명 광로만 필요로 하여 기존 구조의 조명 이미징에 존재하는 잔류 변조 아티팩트의 고유 결함을 극복하고, 여러번의 이미징이 필요없이도 필요한 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 선형 스캐닝의 광역 샘플 이미징 처리량이 높은 장점을 보유하여 기존의 형광현미경 광학단층이미징 방법이 동시에 고해상도, 고처리량 및 고선명도를 보유하지 못하는 문제점을 해결했다. 연구팀은 기존의 연구를 기반으로 고해상도 형광현미경 광학절편 단층이미징 기술을 심층 개발하여 전체 뇌 광학이미징을 고해상도에서 고선명도의 새로운 표준으로 업그레이드시켰다. 해당 기술을 이용하여 뉴런을 드물게 표기한 생쥐 전체 뇌에 대한 3D 고화질 이중색 이미징을 수행하고 0.3×0.3×1 마이크론 복셀의 해상도로 5일 내에 12,000장의 관상면 이미지와 세포 구조 정보를 획득했다. 해당 성과는 유사한 복셀 해상도로 달성한 전체 뇌 광학 이미징 속도가 가장 빠른 기술이다. 또한, 3%의 압축률로 생쥐 전체 뇌 10TBR급 오리지널 데이터집합의 온라인 무손실 압축을 달성하였다. USB메모리 또는 클라우드에 업로드할 수 있어 고해상도의 전체 뇌 3D 데이터집합의 데이터 저장과 전송 부탐을 크게 줄일 것으로 예상된다. 해당 기술은 전체 뇌 광학이미징의 데이터 품질을 크게 향상시켰을 뿐만 아니라 해당 영역의 빅데이터 어려움을 해결하기 위한 새로운 해결 방법을 제시했다. 데이터 저장, 전송, 처리 및 분석 등 분야의 효율을 크게 향상시키어 표준화 및 규모화의 뇌과학 연구에서 중요한 역학을 할 전망이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-03/18/content_464390.htm?div=-1 |
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