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ナノ構造の超高速3D画像を生成する新方法

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May, 7, 2019, Hannover--レンズレスX線顕微鏡、コヒレント回折イメージングは、有望なアプローチである。これにより研究者は、動的観点から、自然に頻繁に存在する複雑な3D構造の分析ができる。2D像は、すでに迅速かつ効率的に、生成できるが、3D画像の生成は、まだ容易ではない。一般に、対象の3D画像は、数100の個別画像から計算する。これは、膨大にな時間がかかり、多くのデータと高放射量を必要とする。
 ライプニッツ大学ハノーバ(Leibniz University Hannover)および他大学の研究チームは、このプロセスを大幅に加速することに成功した。研究チームは、シングルレーザパルスを使い、2つの異なる方向から対象の2画像を撮る方法を開発した。その画像は、次に統合されて空間像を形成する。人の脳が両眼のわずかに異なる2画像から立体像を形成するのと同じである。コンピュータアシスト立体視はすでにマシンビジョンやロボット分野で利用されている。今度は、研究チームは、初めてX線イメージングでその方法を利用した。
 「われわれの方法により、2つの異なる視座からの2画像で構成される単一画像を使いナノメートルスケールで3D再構成が可能になる」とライプニッツ大学ハノーバ量子オプティクス研究所、Milutin Kovacev教授は説明している。
 論文の著者によると、その方法は、個別マクロ分子の3D構造イメージングに大きな影響を与え、産業だけでなく生物学、医学でも使われるようになる。例えば、ウイルスのタンパク質構造は、苦もなく高速に分析できる。タンパク質構造はウイルスの機能や振る舞いに途方もない影響を持ち、医療診断では決定的な役割を果たす。