Embrio ikan zebra dipandang sebagai keseluruhan, terdiri dari lebih dari 26.000 gambar terperinci. Foto melalui Jurnal Biologi Sel
Ketika Google Earth pertama kali keluar pada tahun 2005, banyak dari kita memiliki pengalaman serupa. Menatap dengan mata terbelalak pada layar komputer kita, kita memperbesar dari gambar Bumi di luar angkasa ke pemandangan Amerika Utara, lalu Amerika Serikat, lalu negara bagian kita, lalu kota, lalu lingkungan, akhirnya terpesona oleh pandangan kita saja. rumah sendiri atau gedung apartemen.
Zoom berikutnya pada gambar embrio ikan zebra gabungan. Foto melalui Jurnal Biologi Sel
Sekarang, tim peneliti dari Leiden University Medical Center di Belanda telah membuat pengalaman yang sama mungkin untuk sepotong jaringan biologis. Sebagaimana dirinci dalam sebuah artikel yang diterbitkan kemarin di Journal of Cell Biology, para peneliti telah menciptakan teknologi baru yang mereka sebut "virtual nanoscopy." Dengan menyatukan ribuan gambar dari mikroskop elektron, mereka memungkinkan pemirsa untuk memperbesar dari tampilan tingkat jaringan. turun untuk melihat ke dalam sel-sel individu secara detail. Anda dapat mengalami sendiri teknologinya di situs web jurnal, dengan gambar embrio ikan zebra yang digunakan sebagai demonstrasi.
Sejak 1950-an, mikroskop elektronik telah memungkinkan para ahli biologi untuk melihat struktur di dalam sel dengan detail luar biasa. Masalahnya — terutama bagi orang awam — adalah bahwa gambar-gambar ini begitu diperbesar sehingga sulit untuk mengetahui dengan tepat apa yang Anda lihat. Bagian-bagian kecil dari sebuah sel ditangkap dalam setiap gambar, tetapi dilihat secara terpisah, mereka sulit untuk dibayangkan secara mental dalam hal keseluruhan sel, apalagi sepotong jaringan atau seluruh organisme.
Selain itu, proses penelitian itu sendiri mengalami keterbatasan dari pendekatan ini. Ahli mikroskop biasanya memindai spesimen untuk menghasilkan ikhtisar resolusi lebih rendah, dan kemudian memperbesar untuk menghasilkan gambar terperinci hanya di bidang yang tampaknya menarik. Kembali nanti untuk mengambil foto close-up dari daerah lain seringkali sulit, jika bukan tidak mungkin, para peneliti mencatat, karena beberapa jenis spesimen yang diawetkan dapat memburuk dari waktu ke waktu.
Sebagai tanggapan, tim peneliti mengembangkan cara baru untuk menggabungkan ribuan gambar mikroskop elektron yang berbeda untuk membuat keseluruhan yang koheren dan interaktif. Sebagai bagian dari proses, ribuan gambar yang sedikit tumpang tindih dikumpulkan dalam satu fase awal. Kemudian, program perangkat lunak otomatis secara virtual menjahitnya bersama-sama, menggunakan metadata pada orientasi gambar individu dan algoritma yang membandingkan fitur serupa di masing-masing untuk menentukan dengan tepat di mana mereka harus ditempatkan.
Embrio ikan zebra yang ditampilkan terdiri dari lebih dari 26.000 gambar individu. File besar berbobot total 281 gigapixels, dengan 16 juta piksel per inci. Keseluruhan embrio memiliki panjang 1, 5 mm, dan Anda dapat beralih dari gambar yang diperbesar dari keseluruhan ke tampilan detail struktur, seperti nukleus, dalam sel tertentu.
Teknologi baru ini akan berfungsi lebih dari sekadar hiburan internet bagi mereka yang memiliki kecenderungan ilmiah. Para peneliti menyatakan bahwa metode baru mereka dapat digunakan untuk membantu ilmuwan lain membuat penemuan, karena mereka akan lebih mampu menghubungkan struktur dengan fungsi pada berbagai skala. Sebagai bukti, mereka menggunakan teknik untuk menganalisis embrio ikan zebra, jaringan kulit manusia, embrio tikus, dan sel-sel ginjal tikus.
