奥尔登堡大学的研究人员正在使用SARS-CoV-2的电子显微镜图像生成图像，这首次为感染过程提供了非常详细的印象。新方法依赖于机器学习。
如今，每个孩子都知道是什么样的：类似于hedge缩的刺猬，刺的顶端比其底部宽。但是，当前正在传播的许多病毒图像都是插图。为了获得病毒本身的直接图像，需要使用电子显微镜。但是，“使用这些设备拍摄的SARS-CoV-2的图像相当模糊，看起来是平坦的或二维的”，奥尔登堡大学医学与健康科学学院的机器学习专家JörgLücke教授说。显微图像大部分显示出圆形结构，其外围有少量污迹。该形状类似于冠状符号(拉丁文为“ corona”)，这就是这类病毒的得名方式。
吕克(Lücke)目前参与一项研究项目，旨在研究改善病原体图像质量的方法。他和他的博士生Jakob Drefs和Sebastian Salwig主要致力于减少电子显微镜图像中的噪声，换句话说，就是抑制扭曲的统计信号，即使在高分辨率下，它们也对图像质量有负面影响，使它们看起来像粒状的。这三名研究人员正在开发基于各种机器学习方法(一种关键的人工智能(AI)技术)的特殊算法。
高度详细的图像
现在，该团队已经取得了第一个重大进展，以期获得更清晰的图景。吕克报告说：“我们可以从SARS-CoV-2的有噪声的电子显微镜特写中计算出清晰，去噪的图像，”他补充说：“我们还成功地在单个电子的基础上生成了空间出现的高分辨率图像。显微镜图像。” 该团队已在预印服务器上发布了其初步结果，因此尚未经过同行评审。研究人员目前正在进行进一步的测试，并计划在不久的将来的国际会议上介绍他们的工作。
例如，其中一张图片显示了感染细胞的SARS-CoV-2病毒。在彩色图像中，病原体看起来像球形物体，具有不规则形状的突起。这些突出称为棘突蛋白。吕克解释说：“但是，它们不是尖刺的，而是圆形的，类似于向不同方向倾斜的小树。” 他补充说，这些微小的结构在显示整个感染场景的图像上完全可以识别，这一事实证明了新图像的详细程度。
这些图像还证实了其他研究小组的结果，这些研究小组已根据断层图对尖峰蛋白的三维分子形状进行了解码。单个SARS-CoV-2病毒的三维重构已经存在。但是，与奥尔登堡研究人员的图像不同，它们是在大量电子显微镜图像的基础上重建的。根据奥尔登堡小组的说法，到目前为止，没有其他方法可以成功地产生基于单个电子显微镜图像给出整个感染场景的空间印象的图像。
对对手的新看法
奥尔登堡团队的研究是SPAplus的一部分，SPAplus是一个由不来梅大学工业数学中心协调，由联邦教育与研究部(BMBF)在其“创新数学”资助计划框架内资助的跨学科项目。去年，奥尔登堡(Oldenburg)小组获得了BMBF的特别资助，用于使用其方法改善感染过程的图像质量。
这些新图像最终可能会证明不仅具有科学用途：Lücke希望它们还将有助于更好地传达这些病原体构成的威胁。他说：“每个人都可以理解的由攻击的细胞的3D照片比人为模型更生动地显示了我们正在处理的是哪种对手。
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