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Il convertitore analogico/digitale ultraveloce dello spettro permette all'innovazione nell'ordinamento delle cellule

L'università di Toyko crea al il visore inclinato per diapositive basato a immagine delle cellule della prima alto-capacità di lavorazione del mondo

La cella che ordina i giochi un ruolo fondamentale nella biologia molecolare, patologia, l'immunologia e la virologia ricerca. Richiede la capacità di cercare rapido da parte a parte e selezionare le celle basate sulle loro funzionalità e forme chimiche uniche. I metodi convenzionali sono limitati nello scoprire queste differenze, o sono troppo di lavoro o cronometrano intensivo, o devono rapporto tra la velocità e l'accuratezza. Il dipartimento di chimica all'università di Tokyo ha sviluppato un visore inclinato per diapositive Immagine-Attivato intelligente delle cellule (IACS) con un convertitore analogico/digitale ultraveloce di strumentazione di spettro al cuore. Ciò è il mondo primo, alto-capacità di lavorazione, alla la tecnologia d'ordinamento basata a immagine che può elaborare le celle con capacità di lavorazione ed accuratezza senza precedenti. La tecnologia è altamente versatile e pensata permettere alla scoperta automatizzata e scientifica in biologico, in farmaceutico e scienze mediche e, in particolare, cancro dove potrebbe ordinare per le leggere differenze fra le celle cancerogene e non cancerogene.

Il SIGC usa il tempo reale, la tecnologia di intelligenza artificiale per fornire radicalmente un nuovo, l'infrastruttura di gestione di dati, permettendo che le celle siano ordinate esattamente ad una tariffa senza precedenti. Il SIGC combina la rappresentazione delle cellule di alto-capacità di lavorazione, la messa a fuoco delle cellule e la cella che ordina con un'infrastruttura di gestione di dati unica del software-hardware. Utilizza una serie di tecnologie differenti compreso le ottica, i micro liquidi, l'elettronica, i meccanici ed il trattamento dell'informazione. Il sistema è flessibile ed evolutivo ed egualmente consegna l'operazione in tempo reale e automatizzata per dell'acquisizione dei dati, dell'elaborazione dei dati, processo decisionale e l'attuazione di ordinamento. Infatti, anche quando usando gli algoritmi di apprendimento complessi, il trattamento completo è eseguito in spettrografia di massa appena 32 per cella!

Una parte cruciale dell'impostazione di SIGC è la sezione che si occupa della costruzione di immagine. Qui un microscopio (FDM) frequenza-divisione-multiplexato, che egualmente è stato sviluppato all'università, è impiegato. Il microscopio di FDM è importante poichè può produrre il luminoso-campo continuo, ad alta velocità, senza mosso, sensibile e due acquisizioni di immagine della fluorescenza di colore delle celle che scorrono a 1 m/s. Ciò è richiesta per raggiungere la tariffa di trattamento dell'innovazione del sistema di ~100 celle al secondo.

L'altro tasto al questo ordinamento ultraveloce delle cellule è di acquistare i segnali che vengono dai fotodiodi della valanga nel FDM. Ciò è fatta passando i segnali ad un convertitore analogico/digitale di spettro M4i.2212-x8 che cardrunning ad una frequenza di campionamento di 1,25 GS/s. I dati acquistati poi sono trasferiti sopra il bus ad alta velocità del PCIe della scheda ad un PC in cui i profili spaziali, che sono contenuti nelle forme d'onda digitalizzate, possono essere separati. L'interfaccia veloce di PCIe del convertitore analogico/digitale permette che questo trattamento funzioni continuamente con un'alta tariffa di evento. Il trattamento della separazione comprende lavorare nel dominio di frequenza, da Fourier d'esecuzione trasforma, che rivelano le frequenze distinte della modulazione di ogni segnale.

Una volta che la costruzione di immagine è completa, i risultati sono trasferiti, facendo uso di Ethernet di 10 GB, alle fasi della gestione di analisi sulla base di immagini e di tempo del SIGC. Qui un gate array campo-programmabile (FPGA), tre unità di elaborazione centrali (CPUs), un'unità di elaborazione dei grafici (GPU) e un'opzione di rete, tutta l'associazione eseguire il trattamento ed il processo decisionale necessari di immagine facendo uso delle tecniche di apprendimento profonde su una rete neurale.

Ciò è un esempio di dove le nostre schede ultraveloci del convertitore analogico/digitale possono svolgere un ruolo critico nel permettere ai sistemi di riconoscimenti di immagine di acquistare ed elaborare le immagini per rispondere alle esigenze dei sistemi sempre più più veloci e più accurati. Gli analisti programmatori vogliono creare le soluzioni che le immagini trattate in tempo reale ed i nostri convertitori analogici/digitali ultraveloci possono rendere quello possibili per le applicazioni come questo da parte a parte ad automazione ed al controllo dei processi di fabbrica.„

Oliver Rovini, CTO a strumentazione di spettro

Il dipartimento di chimica all'università di Tokyo fa parte di grande consorzio degli istituti e delle organizzazioni, sia dal Giappone che dagli Stati Uniti d'America, che hanno intrapreso la ricerca fondamentale sullo sviluppo di un motore di ricerca intelligente delle cellule.

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