ללא הגבלה - אתר החדשות המרכזי לנכויות ומוגבלויות - הטכניון 08-06-2018
1
ללא הגבלה
אתר החדשות  המרכזי  לנכויות ומוגבלויות
טל': 08-659-18-01      פקס: 153-54-712-64-59
   
1
כניסת כתבים    |    רישום לאינדקס    |    צור קשר
1
 
אוכל ותזונה   |    בריאות ונפש    |    בארץ    |    התנדבות וקהילה    |    משפט    |    ספורט    |    רפואה משלימה    |    האינדקס המרכזי    |     מערכת החדשות: 08-659-18-01 
 עמותות וארגונים  |  מחלקות רווחה בכל הארץ  |  הספריה לעיוורים  |  טפסים-המוסד לביטוח לאומי  |  מדריכים-המוסד לביטוח לאומי  |  סיכוי שווה  |  עת לעשות   |   המייל האדום
החיים בסופר-רזולוציה

חוקרים בפקולטות להנדסה ביו-רפואית ובהנדסת חשמל בטכניון פיתחו שיטה לדימות ביולוגי בסופר-רזולוציה ביעילות חסרת תקדים


מערכת, 08/06/2018, צילום: ניצן זוהר דוברות הטכניון

 

מימין לשמאל: ד"ר תומר מיכאלי, ד"ר יואב שכטמן, אליאס נעמה וד"ר לוסיאן וייס
 
קבוצת חוקרים מהטכניון פיתחה טכנולוגיה חדשנית לדימות ביולוגי מבוסס מולקולות בודדות. המחקר התבצע על ידי הסטודנט אליאס נעמה והפוסט-דוקטורנט ד"ר לוסיאן וייס בהנחיית ד"ר יואב שכטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית וד"ר תומר מיכאלי מהפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי.
 
הטכנולוגיה החדשה מספקת תמונה מדויקת ברזולוציה גבוהה ובמהירות חסרת תקדים, וזאת ללא צורך בידע מוקדם על צורת הדגם הנבדק. במאמר שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Optica מציגים חברי הקבוצה גישה חדשנית המובילה לשחזור חסר תקדים מבחינת מהירות ודיוק (סופר-רזולוציה). זאת באמצעות למידה עמוקה (Deep-Learning) ברשתות נוירונים רבודות מלאכותיות.
 
רשתות נוירונים רבודות הן מערכות המבצעות קיטלוג מהיר, יעיל ומדויק של נתונים. בדומה למוח האנושי, הן בנויות משכבות של נוירונים (תאי עצב) מלאכותיים. המבנה ההיררכי הזה מאפשר להן לנתח מידע מורכב ובעיקר לזהות דפוסים במידע זה.
 
הטכנולוגיה החדשה שפותחה בטכניון מצליחה, באמצעות רשתות כאלה, לייצר תמונה שלמה ומדויקת ישירות מתוך המידע הגולמי - מידע המגיע מהאור הנפלט מהדגם הנחקר בעקבות הקרנתו בלייזר. בנוסף, היא אינה דורשת מהמשתמש מיומנות מיוחדת כלשהי ואינה מצריכה שום ידע קודם בנוגע לצורת הדגם – זאת בניגוד לשיטות קודמות.
 
רזולוציה, או חדות התמונה, היא אחד האתגרים הגדולים באופטיקה. במיקרוסקופיה האופטית המסורתית היא מוגבלת על ידי "גבול הדיפרקציה" – גבול שנוסח על ידי הפיזיקאי הגרמני ארנסט קרל אַבֶּה בשנת 1873. אבה הוכיח כי הרזולוציה הפוטנציאלית של מיקרוסקופ לא תוכל לעבור גבול מסוים – בערך מחצית מאורכו של גל האור. במילים אחרות, אם אנחנו משתמשים באורך גל נראה לעין האנושית, לא נוכל להפריד עצמים קטנים יותר מ~200-300 ננומטר. כאשר מדובר במבנים ביולוגיים זעירים, רזולוציה זו אינה מספקת.
 
מאז המאה ה-19 השתכללה המיקרוסקופיה האופטית, וטכנולוגיות חדשות הצליחו "לעקוף" את חוק אבה ולהפיק רזולוציות גבוהות הרבה יותר, הקרויות "סופר-רזולוציה". עם זאת, מיקרוסקופיה של מבנים ביולוגיים זעירים היא עדיין אתגר גדול. זאת בין השאר משום שגלים קצרים, המאפשרים רזולוציה גבוהה, נושאים אנרגיה גבוהה ולכן עלולים לפגוע בתא הביולוגי. יתר על כן, כאשר אנו חוקרים תאים חיים, מהירות הסריקה קריטית בגלל הדינמיות של התא החי.
 
מיקרוסקופיית-מיקום, הידועה בכינוייםPALM  וSTORM-, היא טכנולוגיה חדשה המבוססת על הבהוב מולקולות בודדות ומרוחקות זו מזו – מרוחקות מספיק כדי שאפשר יהיה לקבוע את מיקומה של כל אחת מהן. המידע המתקבל הוא למעשה רצף של תמונות המנותחות באמצעים ממוחשבים ומתורגמים לתמונה אחת בסופר-רזולוציה – רזולוציה משופרת בערך פי 10 מזו של מיקרוסקופיה רגילה. השיטה זיכתה את ממציאה, אריק בציג, בפרס נובל בכימיה בשנת 2014, יחד עם מורנר וסטפן הל. 
 
עם זאת, גם טכנולוגיה חדשה זו סובלת מבעיות הקשורות לתהליך של שחזור התמונה האחת מתוך תיעוד ההבזקים הרבים. למשל, כאשר מולקולות סמוכות מהבהבות באותו זמן, תמונתן חופפת ומקשה על זיהוי מיקומה כל אחת בנפרד. לצורך פתרון בעיה זו פותחו במהלך השנים שיטות חישוביות שונות, אך הן סובלות מסיבוכיות חישובית גבוהה, זמן ריצה ממושך מאוד וצורך בבחירת פרמטרים מתאימים המקשים על השימוש בפני משתמשי קצה שאינם מומחים בנבכי האלגוריתמים. 

לכן, המאמר של חוקרי הטכניון הוא פריצת דרך משמעותית מאוד בתחום המיקרוסקופיה.
 
המחקר נערך בתמיכת קרן המחקר של גוגל, קרן צוקרמן, הטכניון (באמצעות Career Advancement Chairship, קרן אולנדורף וקרן טאוב), מלגת אלון והקרן הלאומית למדע. חברת NVIDIA תרמה לקבוצת המחקר את כרטיס המסך החדשני Titan Xp GPU.
 
למאמר המלא לחצו כאן
.




תמונת מיקרוסקופ משמאל לימין: תמונת המיקרוסקופ המקורית, שחזור המקור בשיטת CELO ושחזור בשיטה שפותחה בטכניון
 
 


 
 
האינדקס המרכזי
בעלי עסקים ונותני שירות





אבחון וטיפול אלטרנטיבי 970
אביזרי חבישה 11
אביזרי שיקום 34
אוסטיאופתיה 33
אופטומטריסטים 604
אופטיקאים 574
אחיות פרטיות 143
אירידיולוגיה 20
אמבולנס פרטי 144
ארומתרפיה 24
ביופידבק 17
בית לחיים 4
בית אבות, דיור מוגן 511
בתי הבראה והחלמה 13
בתי חולים 81
בתי חולים לבריאות הנפש 21
בי"ח סיעודיים וגריאטריים 99
בתי טבע 160
בתי מרקחת 835
גוף ונפש 426
דיאטנים 553
הומאופתיה 280
הידרותרפיה 51
הילינג 147
היפנוזה 18
הסעות נכים 27
השמת עובדים זרים 66
ויטמינים 10
חיתולים למבוגרים 65
טווינא 23
טיפול אלטרנטיבי בילדים 44
טיפול באמצעות בע"ח 43
טיפול ע"י יצירה והבעה 383
טיפול בהפרעות זיכרון 9
טיפול בהפרעות שינה 16
טיפול ע"י ציורי ילדים 1
יועצי תזונה 71
כירופרקטיקה 108
כירורגיה של היד 122
מגנטותרפיה 7
מדיטציות 48
מוצרים אורטופדיים 398
מוקדי עזרה ראשונה 103
מכונים רפואיים 536
מכשירי שמיעה ואביזרים 194
מנגנוני נכים לרכב 16
מרחצאות ומעיינות מרפא 6
נטורופתיה 236
נעליים אורטופדיות 84
עורכי-דין - ביטוח 1041
עורכי-דין - ביטוח לאומי 1202
עורכי-דין - דיני נזיקין 3877
עורכי-דין - רשלנות רפואית 480
פודיאטרים 27
פיזיותרפיה 381
פיזיותרפיה התפתחותית 16
פילאטיס 168
פלדנקרייז 139
פסיכוגריאטריה 2
פסיכולוגיה התפתחותית 31
פסיכולוגיה שיקומית 39
פסיכותרפיה 633
פרחי באך 40
ציוד ואביזרים לנכים 47
קינסיולוגיה 25
קלינאי תקשורת 251
רולפינג 8
רכב חשמלי 46
רכיבה טיפולית 38
רפואה סינית 402
רפלקסולוגיה 432
שיאצו 182
שיטת אלבאום 17
שיטת אלכסנדר 78
שיטת פאולה 30
שיקום נכים ונפגעים 166
שירותי סיעוד 576
תזונה ודיאטות טבעיות 98
תרפיה במוסיקה 29
   
 
 חזרה לדף הבית      -    תנאי שימוש     -     מדיניות פרטיות     -     חוק הספאם     -     אתיקה     -     חוק זכויות יוצרים    
 
 

כל הדרכים שלכם ליצירת קשר:

 
טלפון:
08-659-18-01
פקס:
153-54-712-64-59
דוא"ל:
spectrum.tikshoret@gmail.com
כתובת:
אליהו בן חור 14, ב"ש


© כל הזכויות שמורות: ספקטרום תקשורת spectrum tikshoret