Репортаж от Wedoany，Исследователи из Гётеборгского университета (University of Gothenburg) и Технологического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) разработали модель искусственного интеллекта, обеспечивающую полный автономный контроль над оптическими пинцетами. Этот инструмент способен захватывать и перемещать частицы размером до отдельных молекул ДНК и клеток. Соответствующие результаты опубликованы в журнале Nature Methods.
Оптические пинцеты используют сфокусированный лазерный луч для захвата и перемещения частиц. Физик Артур Ашкин (Arthur Ashkin) получил Нобелевскую премию по физике в 2018 году за изобретение этой технологии. Ранее такие устройства требовали постоянного участия обученного оператора, который вручную настраивал параметры, проводил измерения и запускал последовательности экспериментов, что ограничивало скорость работы и приводило к различиям в результатах между разными исследователями.
Новая система, названная SmartTrap, устраняет зависимость от ручного управления. Она объединяет анализ изображений, алгоритмы глубокого обучения, управляющую электронику и микрофлюидную систему в едином замкнутом контуре. Искусственный интеллект может автономно захватывать частицы, позиционировать их в трёхмерном пространстве с нанометровой точностью, проводить измерения и подавать новые образцы без вмешательства человека. В ходе тестирования система сортировала и анализировала сотни частиц в час. В одном из самых сложных экспериментов в области биофизики — растяжении одиночной молекулы ДНК — она выполняла от 10 до 15 экспериментов в час. Система также измеряла механическую жёсткость эритроцитов и картировала силы электростатического взаимодействия между наночастицами при различной концентрации соли.
Руководитель исследования Джованни Вольпе (Giovanni Volpe) отметил, что SmartTrap по скорости и стабильности может сравниться с опытным оператором или даже превзойти его, при этом способна работать непрерывно без снижения эффективности. Человеку для выполнения эксперимента того же масштаба потребовалось бы в несколько раз больше времени, и результаты были бы ограничены усталостью и вариативностью операций. Авторы подчёркивают, что система построена на основе открытого программного обеспечения и спроектирована как расширяемая лабораторная платформа. С развитием интеллектуальной микроскопии такие автономные системы могут изменить облик экспериментальной науки, превратив её в режим непрерывных автоматизированных исследований.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
