Quan sát tế bào sống bằng kính hiển vi AI trong thời gian thực Tomo Cube Co., Ltd.

Đôi khi những thứ vô hình gây ra nhiều vấn đề hơn những thứ nhìn thấy được. Virus Covid-19 đã tấn công thế giới một cách mạnh mẽ và có nhiều loại vi trùng gây bệnh tuy vô hình nhưng lại đe dọa đến tính mạng con người. Nhiều nghiên cứu đang được tiến hành để chẩn đoán và điều trị các bệnh như ung thư và các bệnh truyền nhiễm, và đây chính là động lực cho sự phát triển của ngành công nghiệp sinh học. Cơ sở phát triển ngành bắt đầu từ việc quan sát các tế bào, vi khuẩn và mô sống có kích thước siêu nhỏ. Kính hiển vi là thiết bị cần thiết để quan sát những thứ cực nhỏ mà mắt người không thể quan sát được. Từ kính hiển vi thông thường, người ta đang mở rộng sang loại kính hiển vi AI vượt ra ngoài khả năng quan sát đơn giản, nó có thể thực hiện phân tích bằng trí tuệ nhân tạo và chẩn đoán trong ống nghiệm. Chúng tôi xin giới thiệu Tomocube, công ty phát triển kính hiển vi AI đang thu hút sự chú ý với vai trò trợ giúp đắc lực trong lĩnh vực sinh học từ chẩn đoán đến điều trị bệnh.

Công nghệ Holotomography có thể quan sát các tế bào sống

Tomo Cube được chính thức bắt đầu khi Park Yong-geun, Giám đốc công nghệ (CTO) và cũng là Giáo sư vật lý tại KAIST, người dự báo công nghệ ảnh ba chiều 3D sẽ trở thành một ngành công nghiệp mới, gặp được Hong Ki-hyun, một doanh nhân trong lĩnh vực đo lường quang học, và cùng nhau bắt tay phát triển dự án mới. Tomocube đang phát triển kính hiển vi AI trên nền tảng trang bị được sức mạnh vô song về công nghệ trong lĩnh vực công nghệ chụp ảnh giao thoa cắt lớp (Holotomography, HT) để quan sát tế bào sống và phân tích hình ảnh bằng trí tuệ nhân tạo sinh học.

Hầu hết các kính hiển vi huỳnh quang hiện đang được sử dụng trong nghiên cứu đều yêu cầu bước tiền xử lý như cố định tế bào và chỉnh sửa gen hoặc nhuộm hóa học. Bởi vì tế bào dễ bị chết hoặc bị biến đổi trong quá trình này, rất khó để quan sát tế bào sống như chúng vốn có, và phải mất ít nhất vài giờ hoặc dài hơn là một ngày để chuẩn bị tế bào. Công nghệ HT của TomoCube hoạt động trên nguyên tắc tương tự như chụp cắt lớp vi tính tia X (CT). Trong khi chụp CT là phương pháp tái tạo lại mức độ xuyên qua của tia X bằng máy tính theo sự chênh lệch mật độ của cơ quan nội tạng thì công nghệ HT lại sử dụng chùm tia laser để tạo ra các tế bào 3D theo mật độ của tế bào. Nhờ đó, có thể quan sát được các tế bào sống mà không cần bước tiền xử lý, và có thể ghi lại hình ảnh các tế bào theo thời gian cho đến khi các tế bào chết đi tự nhiên, đồng thời hình ảnh thể hiện pử cấu trúc 3 chiều nên cho biết nhiều thông tin hơn.

Kính hiển vi AI đưa ra kết quả chẩn đoán trong vài giây thay vì một tuần như bình thường

Vượt xa công nghệ HT và tích hợp công nghệ phân tích hình ảnh AI, kính hiển vi AI có thể phân loại vi khuẩn để chẩn đoán nhiễm trùng máu trong vòng một giây, vốn thường mất nhiều ngày. Thông thường, để tìm ra tác nhân gây nhiễm trùng máu, cần phải làm xét nghiệm lấy máu của bệnh nhân và nuôi cấy vi khuẩn. Quá trình này mất ít nhất 3 đến 5 ngày, vì vậy nếu bệnh nhân đang trong tình trạng nguy kịch, việc điều trị có thể phải tiến hành trước khi có kết quả xét nghiệm. Kính hiển vi AI của TomoCube thu thập dữ liệu hình ảnh của 19 loại vi khuẩn gây nhiễm trùng máu và training AI trên mô hình deep-learning để thiết bị có thể phân biệt hình ảnh tế bào từ các mẫu bệnh nhân với độ chính xác 95%. Ngoài nhiễm trùng máu, công ty cũng đang chuẩn bị các thử nghiệm lâm sàng để chẩn đoán các bệnh như bệnh bạch cầu cấp tính. Hiện tại, công ty đã có hệ thống dữ liệu lên tới 1 triệu cơ sở dữ liệu về tế bào và mô, và được cấp 30 bằng sáng chế liên quan đến chẩn đoán bằng kính hiển vi 3D ở trong và ngoài nước.

Kỷ niệm 6 năm thành lập vào năm nay, sản phẩm kính hiển vi 3D của TomoCube hiện đang được sử dụng bởi trên 50 trường đại học và viện nghiên cứu ở 20 quốc gia, bao gồm Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Đại học Harvard và Trung tâm Ung thư Đức. Kể từ khi thành lập, công ty đã nhận được khoản đầu tư 23 tỷ won từ SoftBank Ventures và Hanmi Science, và gần đây đã thu hút được thêm 44,2 tỷ won thông qua đầu tư Series C. TomoCube đang tập trung phát triển với mục tiêu training AI về dữ liệu tế bào được quan sát bằng kính hiển vi và kết hợp với thuật toán trong đó AI chịu trách nhiệm cho tất cả các phân tích và chẩn đoán. Việc này đang thu hút sự chú ý của thế giới đến sự phát triển của TomoCube, công ty sẽ vươn xa hơn thành một công ty chẩn đoán in vitro xét nghiệm toàn cầu, có thể nhanh chóng chẩn đoán bệnh và thậm chí điều trị bệnh sớm.

Other Article