近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院先進(jìn)光電成像技術(shù)研究室李浩宇教授團(tuán)隊(duì)在生物醫(yī)學(xué)超分辨顯微成像技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。研究成果以《自啟發(fā)學(xué)習(xí)用于活細(xì)胞超分辨率顯微鏡去噪》為題，以長文形式在線發(fā)表于國際權(quán)威雜志《自然方法學(xué)》（Nature Methods，2023年影響因子49.0）上。

針對(duì)目前活體細(xì)胞超分辨成像領(lǐng)域中光子效率不足的難題，李浩宇教授團(tuán)隊(duì)提出一種基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)的自啟發(fā)去噪方法，通過無監(jiān)督深度學(xué)習(xí)技術(shù)，在無需大訓(xùn)練集和高信噪比真值圖像的條件下，將光子效率提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，實(shí)現(xiàn)了在低光照條件下的溫和、長時(shí)程活體成像。長期以來，現(xiàn)有顯微成像技術(shù)無法兼顧弱光毒性、高空間分辨率和高時(shí)間分辨率等方面的需求，而該技術(shù)突破了這一瓶頸，僅使用單一噪聲幀即可去噪，在轉(zhuǎn)盤共焦超分辨顯微系統(tǒng)上成功觀察到了長達(dá)3小時(shí)的五維（xyz-顏色-時(shí)間）有絲分裂過程，分辨率達(dá)到90納米。該技術(shù)具有廣泛的適用性，可廣泛應(yīng)用于各種超分辨系統(tǒng)，為在超分辨尺度下研究細(xì)胞器相互作用原理及其他生物醫(yī)學(xué)研究提供了新的科學(xué)影像工具。