วิธีการดังกล่าวได้ถูกอธิบายดั่งกับ “ตัวพลิกเกมทั้งกระดาน (total game changer)” โดยทีมนักวิจัยที่สถาบันอัลเลนสำหรับเซลล์วิทยาศาสตร์ (Allen Institute for Cell Science) ที่ก่อตั้งโดยผู้ร่วมก่อตั้ง Microsoft คุณ Paul Allen ได้เปิดเผยมาในสัปดาห์นี้ว่าพวกเขาได้พัฒนาโมเดลสามมิติที่สามารถแสดงภาพเซลล์มนุษย์ที่มีชีวิตได้เป็นตัวแรก โดยโมเดลที่สร้างขึ้นมานี้เกิดจากศักยภาพของระบบ deep learning ในการศึกษาโครงสร้างภายในของเซลล์ โดยมีชื่อเรียกว่า Allen Integrated Cell
“นี่เป็นวิธีการใหม่ในการมองเห็นสิ่งที่ดำรงชีวิตอยู่ภายในเซลล์มนุษย์” ดร. Rick Horwitz กรรมการบริหารของ Allen Institute for Cell Science กล่าว “มันเหมือนได้มองเห็นเซลล์ทั้งหมดเป็นครั้งแรก ซึ่งในอนาคตสิ่งนี้จะมีผลต่อการค้นหาตัวยาใหม่ๆ (drug discovery) งานวิจัยในโรคต่างๆ และวิธีการที่เราตั้งกรอบเพื่อศึกษาที่เกี่ยวข้องกับเซลล์มนุษย์”
จากงานวิจัยที่ตีพิมพ์ออกมา วิธีการดังกล่าวได้ใช้ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ของเซลล์มนุษย์ที่มีชีวิต ซึ่งทางสถาบันอัลเลนได้ดังแปลงข้อมูลมาเป็นการแท็กข้อมูลโปรตีนเรืองแสง (fluorescent protein) โดยแท็กนี้จะเน้นเจาะจงถึงโครงสร้างภายในของเซลล์ อย่างเช่น นิวเคลียส (nucleus) และไมโทคอนเดรีย (mitochondria) ซึ่งทีมงานวิจัยได้ใช้เฟรมเวิร์ก PyTorch ในการสร้างระบบ deep learning ซึ่งได้เทรนระบบโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network) บนข้อมูลเซลล์เรืองแสงดังกล่าว ซึ่งนักวิจัยได้ติดป้าย (label) ภาพข้อมูลเซลล์เรืองแสงและได้ประยุกต์ใช้กับอัลกอริทึม deep learning ที่แตกต่างกันในการค้นหาโครงสร้างของเซลล์โดยที่ไม่ต้องมีการติดป้ายอีก
แอปพลิเคชันสามมิตินี้ถือเป็นการเปิดตัวออกสู่สาธารณะเป็นครั้งแรกในลักษณะดังกล่าวและยังสามารถที่จะทดลองบนเว็บได้ที่นี่
“จนกระทั่งปัจจุบัน ความสามารถของพวกเราในการเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นภายในเซลล์มนุษย์นั้นมีข้อจำกัดค่อนข้างมาก” ดร. Michael Elowitz ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยา ชีววิศวกรรม และฟิสิกส์ประยุกต์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (California Institute of Technology) “ก่อนหน้านี้ พวกเราได้เพียงแค่เห็นข้อมูลโปรตีนที่พวกเราจงใจในการติดป้าย หากแต่โมเดล Allen Integrated Cell นั้นเป็นเหมือนจุดเปลี่ยนที่จะทำให้พวกเราสามารถเก็บข้อมูลตัวอย่างของโปรตีน และออร์แกเนลล์ (organelle) ที่หลากหลายแบบได้จำนวนมาก โดยที่ไม่จำเป็นจะต้องติดป้ายอะไรใดๆ อีก สิ่งนี้จึงถือได้ว่าทำให้เปิดโลกใหม่อย่างแท้จริงและมีทางที่มีศักยภาพมากยิ่งขึ้นในการทำงานด้านเซลล์ชีววิทยา”
Source : https://news.developer.nvidia.com/ai-helps-visualize-human-cells-like-weve-never-seen-them-before/
