Исследователи из Университета Аделаиды (Австралия) впервые в мире провели съёмку эмбрионов с использованием камер, разработанных для квантовых измерений. Учёные из «Центра света для жизни» (Center of Light for Life) исследовали возможности применения сверхчувствительных камер нового поколения, способных подсчитывать отдельные фотоны на каждом пикселе, в области биологических наук.

Директор Центра профессор Кишан Дхолакия отметил, что чувствительное детектирование этих фотонов крайне важно для наблюдения за биологическими процессами в их естественном состоянии. Это позволяет исследователям освещать живые клетки очень слабым светом, минимизируя воздействие на них.

Изображение живого эмбриона мыши с оптимизированным захватом и без него. Источник: APL Photonics (2025). DOI: 10.1063/5.0245239

«Повреждение от освещения — реальная проблема, которой часто пренебрегают. Использование минимально возможного уровня освещения вместе с такими сверхчувствительными камерами крайне важно для понимания биологических процессов в живых и развивающихся клетках», — пояснил профессор Дхолакия. Исследовательская группа протестировала технологию для съёмки эмбрионов в рамках доклинических испытаний. 

По словам ведущего автора исследования и аспиранта Зейна Петерковича, цифровые камеры достигли такого уровня развития, что фундаментальные физические концепции, включая квантовую механику, становятся важными и актуальными для их работы. «Многие природные соединения в клетках светятся при освещении, и это может многое рассказать об исследуемом объекте, но, к сожалению, сигнал очень слабый», — отметил он.

Анализ изображений стал возможен благодаря сочетанию экспертизы в области оптики, биологии, лазерной физики и микроскопии. Исследователи также изучили возможности использования искусственного интеллекта для удаления шумов с полученных изображений, которые возникают из-за недостаточного количества света при съёмке.

В дальнейшем учёные планируют расширить исследования в область квантовой визуализации, где квантовые состояния света могут быть использованы для получения дополнительной информации об исследуемых образцах. Эта технология открывает новые перспективы для развития методов экстракорпорального оплодотворения и исследования живых клеток.

Подробнее на iXBT