Gli scienziati di Skoltech hanno proposto un metodo Mass Spectrometry Imaging (MSI) sfruttando le caratteristiche uniche della visione umana. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Chimica analitica .

La spettrometria di massa ad alta risoluzione è una tecnica analitica che misura con precisione il rapporto massa-carica (m/z) di ioni, prodotto da molecole mediante un processo di ionizzazione, e l'intensità del segnale ionico (il numero relativo di ioni). Queste misurazioni consentono di determinare i pesi e la struttura delle molecole, (frammentandoli), identificando così vari composti, come proteine, lipidi, metaboliti, peptidi, componenti del farmaco, e simili. MSI fornisce informazioni sulla distribuzione spaziale delle molecole nei tessuti eseguendo l'analisi di spettrometria di massa degli ioni utilizzando la ionizzazione laser locale delle molecole in ogni punto del campione (ad esempio, una sezione tumorale).

Interpretare i dati MSI è una vera sfida. Si può iniziare con l'imaging della distribuzione delle molecole sulla superficie della sezione tissutale e creare un'immagine a colori in cui ogni colore rappresenta un punto con una composizione ionica simile. Quindi migliaia di ioni con intensità corrispondenti in ogni punto dovrebbero essere rappresentati da soli tre valori numerici che riflettono i dati MSI nella massima misura e sono correlati con uno spazio colore 3D per consentire un'ulteriore analisi da parte di un ricercatore.

"È essenziale raccogliere quante più informazioni possibili dall'immagine, tenendo conto delle caratteristiche autentiche della visione umana, come la non linearità e la sensibilità essenzialmente diversa ai cambiamenti di luminosità e colore. Sebbene la teoria della percezione del colore sia stata studiata fin dalla prima metà del XX secolo, gli esperti mancano ancora di modelli matematici comunemente accettati che spieghino accuratamente tutte le proprietà note della visione umana, "Anastasia Sarycheva, l'autore principale e un Ph.D. Skoltech. alunno, spiega.

I ricercatori dello Skoltech Center for Computational and Data-Intensive Science and Engineering (CDISE) e A.A. Il Kharkevich Institute for Information Transmission Problems of RAS ha proposto un nuovo approccio MSI sfruttando la teoria della percezione umana del colore e paragonabile alle tecniche esistenti nel livello di dettaglio. Il nuovo metodo conserva bordi e gradienti quando si sovrappongono regioni di composizione ionica simile. Così, l'immagine risultante è più interpretabile rispetto ad altre tecniche di visualizzazione MSI. Il metodo è stato testato su dati sia simulati che sperimentali ottenuti dai ricercatori del Laboratorio di spettrometria di massa Skoltech in collaborazione con i biologi dello Skoltech Center for Neurobiology and Brain Restoration (CNBR).