p Graças ao advento dos microscópios de super-resolução há cerca de 30 anos, cientistas podem observar estruturas subcelulares, proteínas e tecidos vivos com precisão sem precedentes. Esses microscópios operam medindo a luz fluorescente que alguns compostos emitem naturalmente ou a luz emitida por fluoróforos artificiais, e explorando várias propriedades quânticas do fluoróforo, pode entregar uma resolução menor do que a imposta pelo limite de difração. Um problema é que a qualidade da imagem varia consideravelmente com o instrumento específico que está sendo usado e suas configurações - como a potência do laser e como os componentes individuais estão alinhados - bem como com as propriedades da amostra que está sendo estudada. p Uma equipe de cientistas do Laboratório de Biologia em Nanoescala da EPFL, dirigido por Aleksandra Radenovic na Escola de Engenharia, desenvolveu um algoritmo que pode estimar a resolução de um microscópio em apenas alguns segundos com base em uma única imagem. O resultado do algoritmo indica quão próximo um microscópio está operando em todo o seu potencial. Isso pode ser particularmente útil para os microscópios automatizados que começaram a aparecer em laboratórios de pesquisa. As descobertas da equipe acabam de ser publicadas em Métodos da Natureza .

p Uma única imagem

p Os cientistas usaram a transformada de Fourier como base para seu algoritmo, mas eles o modificaram para extrair o máximo de informação possível de uma única imagem.

p O algoritmo realiza o cálculo em apenas alguns segundos e gera um único número. "Os pesquisadores podem comparar este número com a resolução máxima possível do microscópio para ver se o instrumento pode funcionar ainda melhor ou modificar as condições experimentais e observar como a resolução evolui", diz Adrien Descloux, o principal autor do estudo.

p O algoritmo pode ser usado com qualquer tipo de modalidade de imagem, incluindo modelos de super-resolução. "Nossa técnica é particularmente promissora para a geração emergente de microscópios automatizados, onde um computador ajusta todas as suas configurações, ", diz Radenovic. O algoritmo de seu laboratório é o primeiro a permitir aos pesquisadores estimar a resolução de um microscópio a partir de uma única imagem. Anteriormente, eram necessárias duas imagens, e os resultados estavam sujeitos a grande incerteza se as imagens não fossem pré-processadas corretamente.

p Para que sua descoberta possa ser usada em grande escala, o algoritmo foi disponibilizado como um plugin de imagem de código aberto. Os pesquisadores podem baixar a ferramenta e obter diretamente a estimativa do algoritmo - mostrando a que ponto o microscópio está operando em sua resolução máxima. "Nosso algoritmo é universal. E porque apenas uma imagem é necessária, é particularmente adequado para otimização rápida das condições de imagem, o que é desafiador ao observar processos dinâmicos. Também, o método pode ser aplicado no processamento de imagens, como feedback para otimização dos algoritmos avançados de reconstrução de imagem, "conclui Descloux.