人工智能每天都在寻找越来越多的应用。最新的技术之一是在生物医学领域，利用人工智能以人类无法做到的方式控制和驱动单分子显微镜。其结果是纳米级光学成像深入组织的具有里程碑意义的能力——可视化健康和患病大脑中大脑回路和斑块形成的淀粉样β原纤维的3D超微结构，有望深入了解自闭症和阿尔茨海默病。
深部组织成像技术的进步代表了当今科学界最令人兴奋的发展之一。它们使研究人员能够更深入、更高分辨率地观察最基本的生物过程，从而揭示人类发育和疾病。
“通过组织进行成像具有挑战性，因为高度堆积的细胞外和细胞内成分会导致畸变和模糊(称为像差)。在我们的成像系统中，可检测三维组织空间中的单个生物分子，精度可低至几个纳米级的像差是分子组织结构完整可视化的阻碍因素，”Fang Huang 的研究团队构建了新型人工智能引擎。黄是普渡大学韦尔登生物医学工程学院生物医学工程赖利副教授。
最近，韦尔登学院黄实验室之间的多实验室合作取得了一项正在申请专利的突破;普渡大学理学院生物科学系副教授 Alexander Chubykin 的实验室;以及印第安纳大学医学院和斯塔克神经科学研究所的阿尔茨海默病研究马丁教授加里·兰德雷斯 (Gary Landreth) 的实验室。
研究人员为其成像系统开发了深度学习驱动的自适应光学器件，该系统可监控相机捕获的单分子发射图像;测量组织引起的复杂像差;并驱动一个复杂的 140 个元件的反射镜装置，以实时自主补偿和稳定像差。
这项研究在《自然方法》杂志上发表了一篇题为“用于单分子定位显微镜的深度学习驱动的自适应光学”的论文。