The development of a 3D laser scanning microscope and 4 more exportable products for research and human diagnostics, which is a novelty on the world market, with two orders of magnitude higher than the previous solutions, and one order of magnitude faster than the 3Ds laser scanning microscope. (Q3928999)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3928999 in Hungary
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | The development of a 3D laser scanning microscope and 4 more exportable products for research and human diagnostics, which is a novelty on the world market, with two orders of magnitude higher than the previous solutions, and one order of magnitude faster than the 3Ds laser scanning microscope. |
Project Q3928999 in Hungary |
Statements
590,803,595.71 forint
0 references
940,320,859.0 forint
0 references
62.83 percent
0 references
1 December 2016
0 references
21 September 2020
0 references
Femtonics Kutató és Fejlesztő Korlátolt Felelősségű Társaság
0 references
46°5'4.02"N, 18°7'34.39"E
0 references
A. Támogatási kérelem szakmai tartalmának összefoglaló bemutatása A projektünk célja komplex, egymásra épülő, világszínvonalú mikroszkópcsalád és annak működését segítő technológiai berendezések és informatikai rendszerek kifejlesztése. Első mérföldkőként egy új 3D-s lézer pásztázó mikroszkópcsalád kifejlesztése a célunk, valamint exportképes prototípusának megalkotása (Femto3D-Grand), amely lehetővé teszi nagy térfogatban (minimum 4 mm × 4 mm x 1 mm–es, de akár 10 mm × 10 mm x 1 mm–es tartományban), nagy térbeli felbontással (NA=0.8) rágcsálók, majmok, de akár az emberi agy aktivitásának gyors (30-330 kHz/sejt), mérését. Az új berendezés majdnem két nagyságrenddel növeli meg az eddig elért legnagyobb 3D-s mérési térfogat mértékét (Katona és mtsai 2012, Nature Methods) és egy nagyságrenddel növeli meg az eddigi legnagyobb mérési sebességet, amely óriási tudományos és ipari előnyt biztosít. Emellett kifejlesztünk egy teljesen új elven működő 3D-s fotoaktivációs módszert és lézer szkenner egységet is, amely a jelenleg a világban elterjedt holografikus fotoaktivációs módszernél (pl.: Packer és mtsai, 2015, Nat. Methods) mintegy 3 nagyságrenddel nagyobb sebességgel, két nagyságrenddel nagyobb térfogatban tud működni, és körülbelül két nagyságrenddel több sejtet fog tudni aktiválni, mint az eddig használt legkorszerűbb két-fotonos módszerek. Továbbá célunk, hogy a lézer pásztázó mikroszkóphoz tartozóan egy olyan új, C++ kód alapú univerzális szoftverrendszert fejlesszünk ki, amely nemcsak hogy kiváltja a jelenleg hardver vezérlésre már szinte elavultnak számító MATLAB alapú kódokat, hanem képes a modern neurofotonikai, bionikai kutatás által támasztott extra mérési igényeket is szimultán integráltan, egy platform alól kezelni. Ilyen extra igény például, hogy nemcsak mérni akarjuk az agyi aktivitást, hanem különféle bonyolult szenzoros stimulusokat, farmakológiai kísérleteket is szeretnénk végezni viselkedő állatokon. Pályázatunk keretei között egy gyors, 3D-s képstatibilizátor rendszert is megalkotunk, amely eliminálja vagy legalábbis jelentősen (akár több mint egy nagyságrenddel) csökkenti a szívverés, légzés és fizikai mozgás okozta mozgási műtermékeket. Ez lehetővé teszi, hogy ne csak rágcsálókból, hanem nagyobb állatokból, majmokból, vagy a jövőben akár emberből is tudjunk fluoreszcens nagy felbontású méréseket végezni. A kifejlesztésre kerülő 3D-s képstabilizátornak az ad különös jelentőséget, hogy elvileg bármely in vivo mikroszkóphoz felszerelhető upgrade-ként, mivel a mikroszkóp elektronikájától függetlenül, önálló működésre képes. A projekt időskáláját illetőleg hármas célkitűzéssel rendelkezik. A projekt eredményei egyrészt rövidtávon azonnal megjelennek egy exportképes termékekben (Femto3D-Grand, 3D-s gyors kép stabilizátor, új fotoakvitációs szkenner egység, új AO deflektorok), továbbra is biztosítva a Femtonics Kft. piacvezető helyét a 3D-s mikroszkópok területén. A javasolt fejlesztésektől 3 éves távlatban a cég forgalmának megduplázódását várjuk. A projekt középtávú célkitűzése, hogy Femto3D-Grand mikroszkópunkkal a világon először tudjunk viselkedő, gondolkodó (transzgén) majmok kiterjedt neuronhálózatainak aktivitását in vivo (3D-ben) optikailag mérni. A marmosetek vizsgálata egy nagyon új, a vezető ipari országok kutatóintézeteiben robbanásszerű fejlődésnek indult kutatási terület, de neuronhálózataik 3D-s optikai mérése jelenleg teljesen megoldatlan. Ezt a gyorsulva növő piaci (és tudományos) szegmenst szeretné a Femtonics megcélozni új, 3D-s mérési technológiáival. Ez a szegmens azért is rendelkezik nagy jelentőséggel, mert a marmosetek genetikailag nagyon hasonlóak az emberhez, közvetlen lehetőséget biztosítanak tehát a humán gyógyszeres és egyéb bionikai terápiás eljárások kidolgozására. Ezt támasztja alá az is, hogy elmúlt két évben kidolgozták transzgén marmosetek előállításának gyors technikáját, amely lehetővé teszi különféle humán betegség modellek vizsgálatát. A Femtonics Kft. fent felsorolt fejlesztései először teszik lehetővé marmosetek neuronhálózatainak nagy térfogatokban történő mérését, ezáltal kiszolgálva egy nagyon új, de már most jelentős piacot. A projektünk hosszú távú célja, hogy a kifejlesztésre kerülő új lézer mikroszkóp családot, és módszereket, mielőbb alkalmazzuk a humán gyógyászatban és terápiában (Femto3D-Grand-HUMAN). A humán két-fotonos mérések engedélyeztetését, már elindítottuk az Országos Idegtudományi Intézet Prima díjas agysebésze (Dr. Erőss Loránd) és a Semmelweis Egyetem Szerves Vegytani Intézetének Gábor Dénes díjas igazgatója (Prof. Mátyus Péter) segítségével kollaborációban, és jelenleg egy 3 fős csapat dolgozik raja. A projekt során célunk az engedélyeztetés további folytatása az ehhez szükséges mérések elvégzése. A projekt 2 éves időintervalluma lehetővé teszi, hogy a kifejlesztésre kerülő Femto3D-Grand mikroszkópunk viszonylag kis módosításával a Femto3D-Grand-HUMAN mikroszkóp prototípusát kifejlesszük. Hosszú távú célunk, hogy Femto3D-Grand-HUMAN (Hungarian)
0 references
A. Summary presentation of the professional content of the grant application The aim of our project is to develop a complex, world-class microscope family and technological equipment and IT systems supporting its operation. The first milestone is to develop a new 3D laser scanning microscope family, as well as to create an exportable prototype (Femto3D-Grand), which allows the rapid measurement of the activity of rodents, monkeys or even the human brain (30-330 kHz/cell) in large volumes (minimum 4 mm × 4 mm x 1 mm but up to 10 mm × 10 mm x 1 mm), with high spatial resolution (NA=0.8). The new equipment adds almost two orders of magnitude to the highest 3D measurement volume achieved so far (Katona et al 2012, Nature Methods) and increases the highest measurement speed so far by an order of magnitude, which provides a huge scientific and industrial advantage. In addition, we are developing a completely new 3D photoactivation method and a laser scanner unit that is currently used in the world’s holographic photoactivation method (e.g.: Packer et al, 2015, Nat. Methods) can operate at about 3 orders of magnitude higher speeds, two orders of magnitude higher volume, and will be able to activate about two orders of magnitude more cells than the state-of-the-art two-photon methods used so far. In addition, our goal is to develop a new, C++ code-based universal software system related to the laser scanning microscope, which not only replaces MATLAB-based codes, which are now considered to be almost outdated for hardware control, but can also address the extra measurement needs of modern neurophotonic and bionic research simultaneously integrated from one platform. Such an extra need, for example, is that we want not only to measure brain activity, but also to perform complex sensory stimulus, pharmacological experiments on behaving animals. Within the framework of our application, we also create a fast 3D image statistics system that eliminates or at least significantly reduces the movement products caused by heartbeat, breathing and physical movement. This allows us to make fluorescent high-resolution measurements not only from rodents, but also from larger animals, monkeys, or even humans in the future. The development of a 3D image stabiliser gives particular importance to the fact that, in principle, it can be fitted to any in vivo microscope as an upgrade as it can function independently of the electronics of the microscope. It has a threefold objective in terms of the time scale of the project. On the one hand, the results of the project will appear immediately in an exportable product in the short term (Femto3D-Grand, 3D fast image stabiliser, new photoacvitation scanner unit, new AO deflectors), and will continue to ensure the market leader position of Femtonics Ltd. in the field of 3D microscopes. From the proposed developments, we expect the company’s turnover to double over 3 years. The medium-term objective of the project is to use our Femto3D-Grand microscope to measure the activity of extensive neuron networks of behaving, thinking (transgenic) monkeys in vivo (in 3D) optically for the first time in the world. The investigation of marmosets is a very new area of research that started to explode in the research institutes of leading industrial countries, but the 3D optical measurement of their neuron networks is currently completely unsolved. Femtonics wants to target this accelerated market (and scientific) segment with its new 3D measurement technologies. This segment is also of great importance because marmosets are genetically similar to humans, thus providing a direct opportunity for the development of human drug and other bionic therapeutic methods. This is supported by the development of a rapid technique for the production of transgenic marmosets in the last two years, which allows the examination of various human disease models. The above-mentioned developments of Femtonics Ltd. allow the measurement of the neuron networks of marmosets in large volumes for the first time, thus serving a very new but already significant market. The long-term goal of our project is to apply the new laser microscope family and methods in human medicine and therapy as soon as possible (Femto3D-Grand-HUMAN). The licensing of human biphoton measurements has already been launched with the help of the Prima Prize-winning brain surgeon of the National Institute of Neuroscience (Dr. Loránd Strongs) and the Gábor Dénes Award-winning director of the Institute of Organic Chemistry of Semmelweis University (Prof. Péter Mátyus), and a team of 3 people is currently working on his team. In the course of the project, our goal is to continue the licensing process by carrying out the necessary measurements. The two-year time interval of the project allows us to develop the prototype of the Femto3D-Grand-HUMAN microscope with a relatively small modification of our Femto3D-Grand-Grand-HUMAN microscope. Our long-term goal is to... (English)
8 February 2022
0.6083581523237235
0 references
A. Présentation sommaire du contenu professionnel de la demande de subvention L’objectif de notre projet est de développer une famille de microscopes de classe mondiale et des équipements technologiques et des systèmes informatiques qui soutiennent son fonctionnement. La première étape consiste à développer une nouvelle famille de microscopes à balayage laser 3D, ainsi qu’à créer un prototype exportable (Femto3D-Grand), qui permet de mesurer rapidement l’activité des rongeurs, des singes ou même du cerveau humain (30-330 kHz/cellule) en grands volumes (minimum 4 mm × 4 mm x 1 mm mais jusqu’à 10 mm × 10 mm x 1 mm), avec une haute résolution spatiale (NA = 0,8). Le nouvel équipement ajoute près de deux ordres de grandeur au volume de mesure 3D le plus élevé atteint jusqu’à présent (Katona et al. 2012, Nature Methods) et augmente la vitesse de mesure la plus élevée jusqu’à présent d’un ordre de grandeur, ce qui offre un énorme avantage scientifique et industriel. En outre, nous développons une toute nouvelle méthode de photoactivation 3D et une unité de scanner laser qui est actuellement utilisée dans la méthode holographique de photoactivation (p. ex.: Packer et al, 2015, Nat. Méthodes) peut fonctionner à environ 3 ordres de grandeur plus vitesses, deux ordres de grandeur plus volume, et sera en mesure d’activer environ deux ordres de magnitude plus de cellules que les méthodes de pointe à deux photons utilisées jusqu’à présent. En outre, notre objectif est de développer un nouveau système logiciel universel basé sur le code C++ lié au microscope à balayage laser, qui non seulement remplace les codes basés sur MATLAB, qui sont maintenant considérés comme presque obsolètes pour le contrôle matériel, mais qui peut également répondre aux besoins de mesure supplémentaires de la recherche neurophotonique et bionique moderne intégrée simultanément à partir d’une seule plateforme. Un tel besoin supplémentaire, par exemple, est que nous voulons non seulement mesurer l’activité cérébrale, mais aussi effectuer des stimulations sensorielles complexes, des expériences pharmacologiques sur le comportement des animaux. Dans le cadre de notre application, nous créons également un système rapide de statistiques d’images 3D qui élimine ou du moins réduit considérablement les produits de mouvement causés par les battements cardiaques, la respiration et les mouvements physiques. Cela nous permet de faire des mesures fluorescentes haute résolution non seulement à partir de rongeurs, mais aussi à partir d’animaux plus grands, de singes ou même d’humains à l’avenir. Le développement d’un stabilisateur d’image 3D accorde une importance particulière au fait que, en principe, il peut être monté sur n’importe quel microscope in vivo comme une mise à niveau car il peut fonctionner indépendamment de l’électronique du microscope. Il s’agit d’un triple objectif en ce qui concerne l’échelle de temps du projet. D’une part, les résultats du projet apparaîtront immédiatement dans un produit exportable à court terme (Femto3D-Grand, stabilisateur d’image rapide 3D, nouvelle unité de scanner photoacvitation, nouveaux déflecteurs AO), et continueront à assurer la position de leader sur le marché de Femtonics Ltd. dans le domaine des microscopes 3D. D’après les développements proposés, nous nous attendons à ce que le chiffre d’affaires de l’entreprise double sur 3 ans. L’objectif à moyen terme du projet est d’utiliser notre microscope Femto3D-Grand pour mesurer l’activité de réseaux de neurones étendus de comportement, de pensée (transgénique) de singes in vivo (en 3D) optiquement pour la première fois dans le monde. L’étude des marmosets est un domaine de recherche très nouveau qui a commencé à exploser dans les instituts de recherche des principaux pays industriels, mais la mesure optique 3D de leurs réseaux de neurones n’est actuellement pas résolue. Femtonics veut cibler ce segment de marché accéléré (et scientifique) avec ses nouvelles technologies de mesure 3D. Ce segment est également d’une grande importance parce que les marmosets sont génétiquement similaires à l’homme, offrant ainsi une opportunité directe pour le développement de médicaments humains et d’autres méthodes thérapeutiques bioniques. Ceci est soutenu par le développement d’une technique rapide pour la production de marmosets transgéniques au cours des deux dernières années, qui permet l’examen de différents modèles de maladies humaines. Les développements susmentionnés de Femtonics Ltd. permettent pour la première fois la mesure des réseaux neurones de marmosets en gros volumes, servant ainsi un marché très nouveau mais déjà important. L’objectif à long terme de notre projet est d’appliquer dès que possible la nouvelle famille de microscopes laser et les méthodes de médecine et de thérapie humaines (Femto3D-Grand-HUMAN). L’autorisation des mesures biphotoniques humaines a déjà été lancée avec l’aide du chirurgien cérébral lauréat du prix Prima de l’Institut national des n... (French)
10 February 2022
0 references
A. Sažeto predstavljanje profesionalnog sadržaja zahtjeva za dodjelu bespovratnih sredstava Cilj našeg projekta je razviti kompleksnu, vrhunsku mikroskopsku obitelj i tehnološku opremu i IT sustave koji podržavaju njegov rad. Prva prekretnica je razviti novu obitelj mikroskopa 3D laserskog skeniranja, kao i stvoriti prototip koji se može izvoziti (Femto3D-Grand), koji omogućuje brzo mjerenje aktivnosti glodavaca, majmuna ili čak ljudskog mozga (30 – 330 kHz/stanica) u velikim količinama (najmanje 4 mm × 4 mm x 1 mm, ali do 10 mm × 10 mm x 1 mm), s visokom prostornom razlučivošću (NA=0,8). Nova oprema dodaje gotovo dva reda veličine najvećem do sada postignutom 3D mjernom volumenu (Katona et al 2012, Nature Methods) i povećava najveću brzinu mjerenja do sada redoslijedom veličine, što pruža veliku znanstvenu i industrijsku prednost. Osim toga, razvijamo potpuno novu metodu 3D fotoaktivacije i lasersku skenersku jedinicu koja se trenutno koristi u svjetskoj holografskoj fotoaktivaciji (npr. Packer et al., 2015., Nat. Metode) mogu raditi na oko 3 reda veličine veće brzine, dva reda veličine većeg volumena, i moći će aktivirati oko dva reda veličine više stanica od najsuvremenijih dvofotnih metoda koje su do sada korištene. Osim toga, naš je cilj razviti novi univerzalni softverski sustav temeljen na C++ kodu koji se odnosi na laserski skenirajući mikroskop, koji ne samo da zamjenjuje kodove temeljene na MATLAB-u, koji se sada smatraju gotovo zastarjelim za kontrolu hardvera, već također može odgovoriti na dodatne potrebe mjerenja modernih neurofotoničkih i bioničkih istraživanja istovremeno integriranih s jedne platforme. Takva dodatna potreba, na primjer, jest da želimo ne samo mjeriti aktivnost mozga, već i izvesti složene senzorne poticaje, farmakološke pokuse na životinjama koje se ponašaju. U okviru naše primjene stvaramo i sustav brze 3D statistike slike koji eliminira ili barem značajno smanjuje proizvode kretanja uzrokovane otkucajem srca, disanjem i fizičkim kretanjem. To nam omogućuje da provedemo fluorescentna mjerenja visoke razlučivosti ne samo od glodavaca, već i od većih životinja, majmuna ili čak ljudi u budućnosti. Razvoj 3D stabilizatora slike pridaje posebnu važnost činjenici da se u načelu može ugraditi na bilo koji in vivo mikroskop kao nadogradnju jer može funkcionirati neovisno o elektronici mikroskopa. Ima trostruki cilj u smislu vremenskog raspona projekta. S jedne strane, rezultati projekta će se pojaviti odmah u izvoznom proizvodu u kratkom roku (Femto3D-Grand, 3D brzi stabilizator slike, novi fotoaktivacijski skener, novi AO deflektori) i nastavit će osiguravati tržišnu poziciju Femtonics d.o.o. u području 3D mikroskopa. Od predloženih kretanja očekujemo da će se promet tvrtke udvostručiti tijekom tri godine. Srednjoročni cilj projekta je korištenje našeg Femto3D-Grand mikroskopa za mjerenje aktivnosti opsežnih neuronskih mreža ponašanja, razmišljanja (transgenskih) majmuna in vivo (u 3D) optički po prvi put u svijetu. Istraživanje marmoseta je vrlo novo područje istraživanja koje je počelo eksplodirati u istraživačkim institutima vodećih industrijskih zemalja, ali 3D optičko mjerenje njihovih neuronskih mreža trenutno je potpuno neriješeno. Femtonics želi ciljati ovaj ubrzani tržišni (i znanstveni) segment sa svojim novim 3D mjernim tehnologijama. Ovaj segment je također od velike važnosti jer su marmozeti genetski slični ljudima, čime se pruža izravna prilika za razvoj ljudskog lijeka i drugih bioničkih terapijskih metoda. To je podržano razvojem brze tehnike za proizvodnju transgenskih marmoseta u posljednje dvije godine, što omogućuje pregled različitih modela ljudskih bolesti. Navedeni razvoj Femtonics d.o.o. omogućuje mjerenje neuronskih mreža marmoseta u velikim količinama po prvi put, čime služi vrlo novom, ali već značajnom tržištu. Dugoročni cilj našeg projekta je što prije primijeniti novu lasersku mikroskopsku obitelj i metode u humanoj medicini i terapiji (Femto3D-Grand-HUMAN). Licenciranje mjerenja ljudskog bifotona već je pokrenuto uz pomoć Prima nagrađivanog moždanog kirurga Nacionalnog instituta za neuroznanost (Dr. Loránd Strongs) i dobitnika nagrade Gábor Dénes na Institutu za organsku kemiju Sveučilišta Semmelweis (Prof. Péter Mátyus), a tim od tri osobe trenutno radi na njegovom timu. Tijekom projekta, naš je cilj nastaviti proces licenciranja provođenjem potrebnih mjerenja. Dvogodišnji vremenski interval projekta omogućuje nam razvoj prototipa Femto3D-Grand-HUMAN mikroskopa s relativno malom modifikacijom našeg Femto3D-Grand-Grand-HUMAN mikroskopa. Naš dugoročni cilj je... (Croatian)
5 September 2022
0 references
A. Резюме представяне на професионалното съдържание на заявлението за безвъзмездни средства Целта на нашия проект е да се разработи комплексно, от световна класа микроскоп семейство и технологично оборудване и ИТ системи, поддържащи неговото функциониране. Първият етап е да се разработи ново семейство лазерни сканиращи микроскопи, както и да се създаде експортируем прототип (Femto3D-Grand), който позволява бързото измерване на активността на гризачите, маймуните или дори човешкия мозък (30—330 kHz/клетка) в големи обеми (минимум 4 mm × 4 mm x 1 mm, но до 10 mm × 10 mm x 1 mm), с висока пространствена разделителна способност (NA=0.8). Новото оборудване добавя почти два порядъка към най-високия обем на 3D измерване, постигнат досега (Katona et al 2012, Nature Methods) и увеличава най-високата скорост на измерване досега с порядък, което осигурява огромно научно и индустриално предимство. Освен това разработваме напълно нов метод за 3D фотоактивиране и лазерен скенер, който в момента се използва в световния метод за холографско фотоактивиране (напр.: Packer et al, 2015, Nat. Методите) могат да работят с около 3 порядъка по-високи скорости, два порядъка по-голям обем и ще могат да активират около два порядъка повече клетки от най-съвременните двуфотонни методи, използвани досега. В допълнение, нашата цел е да разработим нова, C++ кодова универсална софтуерна система, свързана с лазерния скенер, която не само замества MATLAB-базираните кодове, които сега се считат за почти остарели за хардуерен контрол, но също така може да отговори на допълнителните нужди от измерване на съвременните неврофотонни и бионични изследвания, интегрирани едновременно от една платформа. Такава допълнителна необходимост, например, е, че искаме не само да измерваме мозъчната активност, но и да извършваме сложни сензорни стимули, фармакологични експерименти върху поведението на животните. В рамките на нашето приложение също така създаваме бърза система за 3D статистика на изображенията, която елиминира или поне значително намалява продуктите за движение, причинени от сърдечния ритъм, дишането и физическото движение. Това ни позволява да правим флуоресцентни измервания с висока разделителна способност не само от гризачи, но и от по-големи животни, маймуни или дори хора в бъдеще. Разработването на 3D стабилизатор на изображения придава особено значение на факта, че по принцип той може да бъде монтиран на всеки in vivo микроскоп като ъпгрейд, тъй като може да функционира независимо от електрониката на микроскопа. Тя има тройна цел по отношение на времевия мащаб на проекта. От една страна, резултатите от проекта ще се появят незабавно в експортируем продукт в краткосрочен план (Femto3D-Grand, 3D бърз стабилизатор на изображението, нов фотоаквитационен скенер, нови AO дефлектори) и ще продължат да осигуряват лидерската позиция на Фемтоникс ЕООД в областта на 3D микроскопите. От предложените разработки очакваме оборотът на компанията да се удвои в продължение на 3 години. Средносрочната цел на проекта е да използва нашия Femto3D-Grand микроскоп за измерване на активността на обширни невронни мрежи от поведение, мислещи (трансгенни) маймуни ин виво (в 3D) оптически за първи път в света. Изследването на мармосетите е много нова област на изследване, която започна да експлодира в изследователските институти на водещи индустриални страни, но 3D оптичното измерване на техните невронни мрежи в момента е напълно нерешено. Femtonics иска да се насочи към този ускорен пазарен (и научен) сегмент с новите си 3D измервателни технологии. Този сегмент също е от голямо значение, тъй като мармозетите са генетично подобни на хората, като по този начин предоставят пряка възможност за разработване на лекарства за хуманна употреба и други бионни терапевтични методи. Това се подкрепя от развитието на бърза техника за производство на трансгенни мармозети през последните две години, което позволява изследването на различни модели на заболявания при хората. Горепосочените разработки на Femtonics Ltd. позволяват измерването на невронните мрежи на мармосетите в големи обеми за първи път, обслужвайки много нов, но вече значителен пазар. Дългосрочната цел на проекта ни е да приложим новото семейство лазерни микроскопи и методи в хуманната медицина и терапия възможно най-скоро (Femto3D-Grand-HUMAN). Лицензирането на измерванията на човешки бифотони вече е стартирано с помощта на носителя на наградата Prima мозъчен хирург на Националния институт по невронауки (Dr. Loránd Strongs) и носителя на наградата Gábor Dénes, директор на Института по органична химия на университета Semmelweis (Проф. Péter Mátyus), а екип от трима души в момента работи върху неговия екип. В хода на проекта нашата цел е да продължим процеса на лицензиране чрез извършване на необходимите измервания. Двугодишният интервал от време на проекта ни позволява да разработим прототипа на микроскопа Femto3D-Grand-HUMAN с относително малка модификация на нашия микроскоп Femto3D-Grand-Grand-HUMAN. Дългосрочнат... (Bulgarian)
5 September 2022
0 references
Cé gurbh iad Avondale rogha na coitianta tháinig buachaillí GCM le plean agus chuireadar I bhfeidhm é. Is é an chéad chloch mhíle a fhorbairt 3D nua léasair scanadh micreascóp teaghlaigh, chomh maith le a chruthú fréamhshamhail onnmhairithe (Femto3D-Grand), a cheadaíonn an tomhas tapa ar ghníomhaíocht na creimirí, mhoncaí nó fiú an inchinn an duine (30-330 kHz/cell) i méideanna móra (íosmhéid 4 mm × 4 mm x 1 mm ach suas le 10 mm × 10 mm x 1 mm), le réiteach spásúil ard (NA = 0.8). Cuireann an trealamh nua beagnach dhá ordú méide leis an méid tomhais 3D is airde a baineadh amach go dtí seo (Katona et al 2012, Modhanna Dúlra) agus méadaíonn sé an luas tomhais is airde go dtí seo le hordú méide, a sholáthraíonn buntáiste ollmhór eolaíoch agus tionsclaíoch. Ina theannta sin, táimid ag forbairt modh fótaghníomhachtaithe 3D nua go hiomlán agus aonad scanóra léasair a úsáidtear faoi láthair i modh fótaghníomhachtaithe holagrafach an domhain (e.g.: Pacálaí agus al, 2015, Nat. Modhanna) Is féidir oibriú ag thart ar 3 orduithe luasanna méid níos airde, dhá ordú de mhéid níos airde toirt, agus beidh sé in ann a ghníomhachtú thart ar dhá ordú de mhéid cealla níos mó ná an stát-de-aimseartha modhanna dhá-photon a úsáidtear go dtí seo. Ina theannta sin, is é ár gcuspóir córas bogearraí uilíoch nua, C++ códbhunaithe a fhorbairt a bhaineann leis an micreascóp scanadh léasair, a chuireann ní hamháin cóid MATLAB-bhunaithe, a mheastar a bheith beagnach as dáta anois le haghaidh rialú crua-earraí, ach is féidir aghaidh a thabhairt freisin ar riachtanais tomhais bhreise taighde nua-aimseartha neurophotonic agus bionic comhtháite ag an am céanna ó ardán amháin. Is é an riachtanas breise sin, mar shampla, ná gur mhaith linn gníomhaíocht inchinne a thomhas, ach freisin spreagadh céadfach casta a dhéanamh, turgnaimh chógaseolaíocha ar ainmhithe atá ag iompar. Laistigh de chreat ár n-iarratais, cruthaímid córas staitisticí íomhá 3D tapa a chuireann deireadh nó ar a laghad laghdú suntasach ar na táirgí gluaiseachta de bharr buille croí, análaithe agus gluaiseacht fhisiciúil. Ligeann sé seo dúinn tomhais ard-réitigh fluaraiseacha a dhéanamh, ní hamháin ó chreimirí, ach freisin ó ainmhithe níos mó, moncaí, nó fiú daoine sa todhchaí. Tugann forbairt cobhsaitheoir íomhá 3D tábhacht ar leith don fhíric gur féidir, i bprionsabal, é a fheistiú ar aon mhicreascóp in vivo mar uasghrádú mar is féidir leis feidhmiú go neamhspleách ar leictreonaic an mhicreascóp. Tá trí chuspóir ag baint leis ó thaobh scála ama an tionscadail de. Ar thaobh amháin, beidh torthaí an tionscadail le feiceáil láithreach i dtáirge in-onnmhairithe sa ghearrthéarma (Femto3D-Grand, cobhsaitheoir íomhá 3D go tapa, aonad scanóir nua photoacvitation, deflectors AO nua), agus leanfaidh sé ar aghaidh ag cinntiú go bhfuil seasamh cheannaire margaidh Femtonics Ltd. i réimse na micreascóp 3D. Ó na forbairtí atá beartaithe, táimid ag súil go dtiocfaidh méadú faoi dhó ar láimhdeachas na cuideachta thar 3 bliana. Is é cuspóir meántéarmach an tionscadail ár micreascóp Femto3D-Grand a úsáid chun gníomhaíocht líonraí móra néaróin de mhoncaí iompair, smaointeoireachta (transgenic) in vivo (i 3D) a thomhas go hoptúil den chéad uair ar domhan. Is réimse taighde an-nua é an t-imscrúdú ar marmosets a thosaigh ag pléascadh in institiúidí taighde na bpríomhthíortha tionsclaíocha, ach tá tomhas optúil 3D ar a líonraí néaróin gan réiteach go hiomlán faoi láthair. Is mian le Femtonics díriú ar an deighleog margaidh luathaithe seo (agus eolaíoch) lena theicneolaíochtaí tomhais 3D nua. Tá tábhacht mhór ag an deighleog seo freisin toisc go bhfuil marmosets géiniteach cosúil le daoine, rud a sholáthraíonn deis dhíreach d’fhorbairt drugaí daonna agus modhanna teiripeacha bitheacha eile. Tacaítear leis seo trí theicníc thapa a fhorbairt chun marmosets transgenic a tháirgeadh le dhá bhliain anuas, rud a cheadaíonn scrúdú a dhéanamh ar mhúnlaí éagsúla galair dhaonna. Leis na forbairtí thuasluaite ar Femtonics Ltd. is féidir na líonraí néaróin de mharaméid a thomhas i méideanna móra den chéad uair, rud a fhreastalaíonn ar mhargadh an-nua ach atá suntasach cheana féin. Is é an sprioc fadtéarmach ár dtionscadal a chur i bhfeidhm ar an teaghlach micreascóp léasair nua agus modhanna i leigheas an duine agus teiripe a luaithe is féidir (Femto3D-Grand-HUMAN). Tá ceadúnú tomhas biphoton daonna seolta cheana féin le cabhair ó mháinlia inchinn a bhuaigh Duais Prima de chuid Institiúid Náisiúnta na Néareolaíochta (An Dr. Loránd Strongs) agus ó stiúrthóir Gradam Gábor Dénes de chuid Institiúid Ceimic Orgánach Ollscoil Semmelweis (An tOllamh Péter Mátyus), agus tá foireann de thriúr ag obair ar a fhoireann faoi láthair. Le linn an tionscadail, is é ár gcuspóir leanúint leis an bpróiseas ceadúnaithe trí na tomhais riachtanacha a dhéanamh. Ceadaíonn an t-eatramh ama dhá bhliain den tionscadal dúinn an fhréamhshamhail den mhicreascóp Femto3D-Grand-HUMAN a fhorbairt le modhnú réasúnta beag ar ár micreascóp Femto3D-G... (Irish)
5 September 2022
0 references
A. Presentazione sommaria del contenuto professionale della domanda di sovvenzione L'obiettivo del nostro progetto è quello di sviluppare una famiglia di microscopi complessi e di livello mondiale e attrezzature tecnologiche e sistemi informatici a supporto del suo funzionamento. La prima pietra miliare è quella di sviluppare una nuova famiglia di microscopi a scansione laser 3D, nonché di creare un prototipo esportabile (Femto3D-Grand), che consenta la misurazione rapida dell'attività di roditori, scimmie o anche del cervello umano (30-330 kHz/cellula) in grandi volumi (minimo 4 mm × 4 mm x 1 mm ma fino a 10 mm × 10 mm x 1 mm), con alta risoluzione spaziale (NA=0.8). La nuova apparecchiatura aggiunge quasi due ordini di grandezza al più alto volume di misura 3D raggiunto finora (Katona et al 2012, Nature Methods) e aumenta la velocità di misura più alta finora di un ordine di grandezza, che fornisce un enorme vantaggio scientifico e industriale. Inoltre, stiamo sviluppando un metodo di fotoattivazione 3D completamente nuovo e un'unità laser scanner attualmente utilizzata nel metodo di fotoattivazione olografica del mondo (ad es.: Packer et al, 2015, Nat. Metodi) possono operare a circa 3 ordini di magnitudo velocità più elevate, due ordini di grandezza più volume, e saranno in grado di attivare circa due ordini di grandezza più celle rispetto ai metodi a due fotoni all'avanguardia utilizzati finora. Inoltre, il nostro obiettivo è quello di sviluppare un nuovo sistema software universale basato su codice C++ relativo al microscopio a scansione laser, che non solo sostituisce i codici basati su MATLAB, che ora sono considerati quasi obsoleti per il controllo hardware, ma può anche soddisfare le esigenze di misurazione extra della moderna ricerca neurofotonica e bionica contemporaneamente integrata da un'unica piattaforma. Un tale bisogno in più, ad esempio, è che vogliamo non solo misurare l'attività cerebrale, ma anche eseguire stimoli sensoriali complessi, esperimenti farmacologici sul comportamento degli animali. Nell'ambito della nostra applicazione, creiamo anche un sistema di statistiche delle immagini 3D veloce che elimina o almeno riduce significativamente i prodotti di movimento causati dal battito cardiaco, dalla respirazione e dal movimento fisico. Questo ci permette di effettuare misurazioni fluorescenti ad alta risoluzione non solo da roditori, ma anche da animali più grandi, scimmie o persino esseri umani in futuro. Lo sviluppo di uno stabilizzatore d'immagine 3D dà particolare importanza al fatto che, in linea di principio, può essere montato su qualsiasi microscopio in vivo come un aggiornamento in quanto può funzionare indipendentemente dall'elettronica del microscopio. Ha un triplice obiettivo in termini di scala temporale del progetto. Da un lato, i risultati del progetto appariranno immediatamente in un prodotto esportabile a breve termine (Femto3D-Grand, stabilizzatore d'immagine rapido 3D, nuova unità scanner di fotoavitazione, nuovi deflettori AO) e continueranno a garantire la posizione di leader di mercato di Femtonics Ltd. nel campo dei microscopi 3D. Dagli sviluppi proposti, ci aspettiamo che il fatturato dell'azienda raddoppierà nell'arco di 3 anni. L'obiettivo a medio termine del progetto è quello di utilizzare il nostro microscopio Femto3D-Grand per misurare l'attività di vaste reti di neuroni di comportamento, pensiero (transgenico) scimmie in vivo (in 3D) otticamente per la prima volta al mondo. L'indagine sui marmosets è un settore di ricerca molto nuovo che ha iniziato a esplodere negli istituti di ricerca dei principali paesi industriali, ma la misurazione ottica 3D delle loro reti di neuroni è attualmente completamente irrisolta. Femtonics vuole puntare a questo segmento di mercato accelerato (e scientifico) con le sue nuove tecnologie di misurazione 3D. Questo segmento è di grande importanza anche perché i marmoset sono geneticamente simili all'uomo, fornendo così un'opportunità diretta per lo sviluppo di farmaci umani e di altri metodi terapeutici bionici. Ciò è supportato dallo sviluppo di una tecnica rapida per la produzione di marmoset transgenici negli ultimi due anni, che consente l'esame di vari modelli di malattie umane. I suddetti sviluppi di Femtonics Ltd. permettono per la prima volta la misurazione delle reti di neuroni di marmoset in grandi volumi, servendo così un mercato nuovissimo ma già significativo. L'obiettivo a lungo termine del nostro progetto è quello di applicare quanto prima la nuova famiglia di microscopi laser e metodi nella medicina umana e nella terapia (Femto3D-Grand-HUMAN). La licenza per le misurazioni del bifotone umano è già stata lanciata con l'aiuto del chirurgo cerebrale vincitore del Prima Premio dell'Istituto Nazionale di Neuroscienze (Dr. Loránd Strongs) e del direttore vincitore del premio Gábor Dénes dell'Istituto di Chimica Organica dell'Università di Semmelweis (Prof. Péter Mátyus), e un team di 3 persone sta attualmente lavo... (Italian)
5 September 2022
0 references
A. Súhrnná prezentácia profesionálneho obsahu grantovej aplikácie Cieľom nášho projektu je vyvinúť komplexné, prvotriedne mikroskopové rodinné a technologické zariadenia a IT systémy podporujúce jeho prevádzku. Prvým míľnikom je vývoj novej rodiny 3D laserových skenovacích mikroskopov, ako aj vytvorenie exportovateľného prototypu (Femto3D-Grand), ktorý umožňuje rýchle meranie aktivity hlodavcov, opíc alebo dokonca ľudského mozgu (30 – 330 kHz/bunka) vo veľkých objemoch (minimálne 4 mm × 4 mm x 1 mm, ale do 10 mm × 10 mm x 1 mm) s vysokým priestorovým rozlíšením (NA=0,8). Nové zariadenie pridáva takmer dva rádové rozmery k najvyššiemu doteraz dosiahnutému 3D meranému objemu (Katona a kol. 2012, Príroda Metódy) a zvyšuje doteraz najvyššiu rýchlosť merania rádovo, čo poskytuje obrovskú vedeckú a priemyselnú výhodu. Okrem toho vyvíjame úplne novú 3D fotoaktivačnú metódu a laserovú skenerovú jednotku, ktorá sa v súčasnosti používa pri svetovej holografickej fotoaktivácii (napr.: Packer et al, 2015, Nat. Metódy) môžu pracovať pri približne o 3 rádoch vyšších rýchlostí, o dva rády vyššieho objemu a budú schopní aktivovať približne o dva rády viac buniek ako doteraz používané metódy s dvoma fotónmi. Okrem toho je naším cieľom vyvinúť nový univerzálny softvérový systém založený na kódoch C++ súvisiaci s laserovým skenovacím mikroskopom, ktorý nielen nahrádza kódy založené na MATLAB, ktoré sa v súčasnosti považujú za takmer zastarané pre hardvérovú kontrolu, ale môžu riešiť aj ďalšie potreby merania moderného neurofotónového a bionického výskumu, ktorý je súčasne integrovaný z jednej platformy. Takáto dodatočná potreba je napríklad, že chceme nielen merať mozgovú aktivitu, ale aj vykonávať komplexné zmyslové podnety, farmakologické experimenty na správaní sa zvierat. V rámci našej aplikácie vytvárame aj rýchly 3D obrazový štatistický systém, ktorý eliminuje alebo aspoň výrazne znižuje pohybové produkty spôsobené srdcovým tepom, dýchaním a fyzickým pohybom. To nám umožňuje robiť fluorescenčné merania s vysokým rozlíšením nielen z hlodavcov, ale aj z väčších zvierat, opíc alebo dokonca ľudí v budúcnosti. Vývoj 3D stabilizátora obrazu dáva osobitný význam skutočnosti, že v zásade môže byť namontovaný na akýkoľvek mikroskop in vivo ako upgrade, pretože môže fungovať nezávisle od elektroniky mikroskopu. Má trojaký cieľ, pokiaľ ide o časový rozsah projektu. Na jednej strane sa výsledky projektu objavia okamžite v exportovateľnom produkte v krátkodobom horizonte (Femto3D-Grand, 3D rýchly stabilizátor obrazu, nová fotoakvitačná snímacia jednotka, nové deflektory AO) a bude naďalej zabezpečovať vedúce postavenie spoločnosti Femtonics s.r.o. v oblasti 3D mikroskopov. Z navrhovaného vývoja očakávame, že obrat spoločnosti sa za 3 roky zdvojnásobí. Strednodobým cieľom projektu je využiť náš Femto3D-Grand mikroskop na meranie aktivity rozsiahlych neurónových sietí správania sa, myslenia (transgénnych) opíc in vivo (v 3D) prvýkrát na svete. Výskum marmosetov je veľmi novou oblasťou výskumu, ktorá začala explodovať vo výskumných ústavoch popredných priemyselných krajín, ale 3D optické meranie ich neurónových sietí je v súčasnosti úplne nevyriešené. Femtonics chce zamerať tento zrýchlený trhový (a vedecký) segment s novými 3D meracími technológiami. Tento segment je tiež veľmi dôležitý, pretože marmosety sú geneticky podobné ľuďom, čím poskytujú priamu príležitosť na vývoj ľudských liekov a iných bionických terapeutických metód. To je podporené vývojom rýchlej techniky na výrobu transgénnych marmosetov v posledných dvoch rokoch, čo umožňuje vyšetrenie rôznych modelov ľudských chorôb. Vyššie uvedený vývoj spoločnosti Femtonics Ltd. umožňuje prvýkrát merať neurónové siete marmosiet vo veľkých objemoch, čím slúži veľmi novému, ale už aj tak významnému trhu. Dlhodobým cieľom nášho projektu je čo najskôr aplikovať novú rodinu laserových mikroskopov a metódy v humánnej medicíne a terapii (Femto3D-Grand-HUMAN). Udeľovanie licencií na meranie ľudských bifotónov sa už začalo s pomocou mozgového chirurga, ktorý získal cenu Prima, z Národného inštitútu neurovedy (Dr. Loránd Strongs) a riaditeľom Gábor Dénes Award Institute of Organic Chemistry Univerzity Semmelweis (Prof. Péter Mátyus) a tím 3 ľudí v súčasnosti pracuje na jeho tíme. V priebehu projektu je naším cieľom pokračovať v licenčnom procese vykonaním potrebných meraní. Dvojročný časový interval projektu nám umožňuje vyvinúť prototyp mikroskopu Femto3D-Grand-HUMAN s relatívne malou modifikáciou nášho mikroskopu Femto3D-Grand-Grand-HUMAN. Naším dlhodobým cieľom je... (Slovak)
5 September 2022
0 references
A. Toetustaotluse professionaalse sisu kokkuvõte Projekti eesmärk on töötada välja kompleksne, maailmatasemel mikroskoobiperekond ja tehnoloogilised seadmed ning IT-süsteemid, mis toetavad selle toimimist. Esimene verstapost on välja töötada uus 3D laserskaneerimise mikroskoobi perekond ning luua eksporditav prototüüp (Femto3D-Grand), mis võimaldab kiiresti mõõta näriliste, ahvide või isegi inimese aju aktiivsust suurtes mahtudes (vähemalt 4 mm × 4 mm x 1 mm, kuid kuni 10 mm × 10 mm x 1 mm), millel on suur ruumiline eraldusvõime (NA=0,8). Uued seadmed lisavad seni suurimale 3D mõõtemahule peaaegu kaks suurusjärku (Katona et al 2012, Nature Methods) ja suurendavad seni suurimat mõõtmiskiirust suurusjärgus, mis annab tohutu teadusliku ja tööstusliku eelise. Lisaks töötame välja täiesti uut 3D fotoaktiveerimise meetodit ja laserskannerit, mida praegu kasutatakse maailma holograafilises fotoaktiveerimise meetodis (nt: Packer et al, 2015, Nat. Meetodid) võivad töötada umbes 3 suurusjärgus suurema kiirusega, kaks suurusjärku suurema mahuga, ja suudavad aktiveerida umbes kaks suurusjärku rohkem rakke kui seni kasutatud kaasaegsed kahefoto meetodid. Lisaks on meie eesmärk töötada välja uus, C++ koodipõhine universaalne tarkvarasüsteem, mis on seotud laserskaneerimise mikroskoobiga, mis mitte ainult ei asenda MATLAB-põhiseid koode, mida peetakse nüüd riistvara kontrolliks peaaegu iganenuks, vaid suudab rahuldada ka kaasaegse neurofotoonilise ja bioonilise uurimistöö täiendavaid mõõtmisvajadusi, mis on samaaegselt integreeritud ühelt platvormilt. Selline lisavajadus on näiteks see, et me ei soovi mitte ainult mõõta aju aktiivsust, vaid ka teha keerulisi sensoorseid stiimuleid, farmakoloogilist katset loomade käitumisega. Oma rakenduse raames loome ka kiire 3D-pildi statistikasüsteemi, mis kõrvaldab või vähemalt vähendab oluliselt südamelöögist, hingamisest ja füüsilisest liikumisest põhjustatud liikumistooteid. See võimaldab meil teha fluorestseeruvaid kõrglahutusega mõõtmisi mitte ainult närilistelt, vaid ka suurematelt loomadelt, ahvidelt või isegi inimestelt tulevikus. 3D-kujutise stabilisaatori väljatöötamine omistab erilist tähtsust asjaolule, et põhimõtteliselt saab seda paigaldada mis tahes in vivo mikroskoobile uuendusena, kuna see võib toimida mikroskoobi elektroonikast sõltumatult. Projektil on kolm eesmärki seoses projekti ajakavaga. Ühelt poolt ilmuvad projekti tulemused lühiajaliselt eksporditavasse tootesse (Femto3D-Grand, 3D kiire pildi stabilisaator, uus fotoakvitatsiooniskanner, uued AO deflektorid) ja tagavad jätkuvalt Femtonics Ltd. turuliidri positsiooni 3D mikroskoobi valdkonnas. Kavandatud arengutest lähtudes eeldame, et ettevõtte käive kahekordistub kolme aasta jooksul. Projekti keskmise tähtajaga eesmärk on kasutada meie Femto3D-Grand mikroskoopi, et mõõta esimest korda maailmas optiliselt käitumist, mõtlemist (transgeenseid) ahvisid in vivo (3D) optiliselt. Marmosettide uurimine on väga uus uurimisvaldkond, mis hakkas plahvatama juhtivate tööstusriikide uurimisinstituutides, kuid nende neuronivõrkude 3D optiline mõõtmine on praegu täiesti lahendamata. Femtonics soovib suunata selle kiirendatud turu (ja teadusliku) segmendi oma uute 3D-mõõtmistehnoloogiatega. See segment on samuti väga oluline, sest marmosetid on geneetiliselt sarnased inimestega, pakkudes seega otsest võimalust inimravimite ja muude biooniliste ravimeetodite väljatöötamiseks. Seda toetab transgeensete marmosettide tootmise kiire tehnika väljatöötamine viimase kahe aasta jooksul, mis võimaldab uurida erinevaid inimeste haiguste mudeleid. Eespool nimetatud Femtonics Ltd. arengud võimaldavad esimest korda mõõta marmosettide neuronivõrke suurtes kogustes, teenides seega väga uut, kuid juba märkimisväärset turgu. Meie projekti pikaajaline eesmärk on rakendada võimalikult kiiresti uut lasermikroskoobi perekonda ja meetodeid inimmeditsiinis ja ravis (Femto3D-Grand-HUMAN). Inimese biphotoni mõõtmiste litsentsimine on juba käivitatud riikliku neuroteaduste instituudi Prima auhinna võitnud ajukirurgi (Dr. Loránd Strongs) ja Semmelweis Ülikooli orgaanilise keemia instituudi Gábor Dénes auhinnatud direktori (Prof. Péter Mátyus) abiga ning tema meeskonnas töötab praegu kolmest inimesest koosnev meeskond. Projekti käigus on meie eesmärgiks jätkata litsentsimisprotsessi vajalike mõõtmiste tegemisega. Projekti kaheaastane ajavahemik võimaldab meil arendada Femto3D-Grand-HUMAN mikroskoobi prototüüpi suhteliselt väikese muudatusega meie Femto3D-Grand-HUMAN mikroskoobis. Meie pikaajaline eesmärk on... (Estonian)
5 September 2022
0 references
A. Podsumowanie treści aplikacji grantowej Celem naszego projektu jest opracowanie złożonego, światowej klasy aparatury mikroskopowej i technologicznej oraz systemów informatycznych wspomagających jego funkcjonowanie. Pierwszym kamieniem milowym jest opracowanie nowej rodziny mikroskopów skanujących laserem 3D, a także stworzenie prototypu nadającego się do eksportu (Femto3D-Grand), który umożliwia szybki pomiar aktywności gryzoni, małp, a nawet ludzkiego mózgu (30-330 kHz/komórka) w dużych objętościach (minimum 4 mm × 4 mm x 1 mm, ale do 10 mm × 10 mm x 1 mm), o wysokiej rozdzielczości przestrzennej (NA=0,8). Nowy sprzęt dodaje prawie dwa rzędy wielkości do najwyższej dotychczasowej wielkości pomiaru 3D (Katona i in. 2012, Nature Methods) i zwiększa najwyższą dotychczasową prędkość pomiaru o rząd wielkości, co zapewnia ogromną przewagę naukową i przemysłową. Ponadto opracowujemy zupełnie nową metodę fotoaktywacji 3D oraz jednostkę skanera laserowego, która jest obecnie wykorzystywana w światowej metodzie fotoaktywacji holograficznej (np.: Packer i in., 2015, Nat. Metody) mogą działać z około 3 rzędami wielkości wyższych prędkości, o dwa rzędy wielkości większej objętości i będą w stanie aktywować około dwóch rzędów wielkości więcej komórek niż najnowocześniejsze metody dwufotonowe stosowane do tej pory. Ponadto naszym celem jest opracowanie nowego, opartego na kodzie C++ uniwersalnego oprogramowania związanego z mikroskopem skanowania laserowego, który nie tylko zastępuje kody oparte na MATLAB, które są obecnie uważane za prawie przestarzałe do sterowania sprzętem, ale może również zaspokoić dodatkowe potrzeby pomiarowe nowoczesnych badań neurofotonicznych i bionicznych jednocześnie zintegrowanych z jedną platformą. Taką dodatkową potrzebą jest na przykład, że chcemy nie tylko mierzyć aktywność mózgu, ale także wykonywać złożone bodźce sensoryczne, eksperymenty farmakologiczne na zachowywaniu się zwierząt. W ramach naszej aplikacji tworzymy również szybki system statystyk obrazu 3D, który eliminuje lub przynajmniej znacznie redukuje produkty ruchu spowodowane biciem serca, oddychaniem i ruchem fizycznym. Pozwala to na wykonywanie fluorescencyjnych pomiarów wysokiej rozdzielczości nie tylko z gryzoni, ale także od większych zwierząt, małp, a nawet ludzi w przyszłości. Opracowanie stabilizatora obrazu 3D przywiązuje szczególną wagę do tego, że zasadniczo może być zamontowany na każdym mikroskopie in vivo jako ulepszenie, ponieważ może on funkcjonować niezależnie od elektroniki mikroskopu. Ma on trzykrotny cel pod względem skali czasowej projektu. Z jednej strony wyniki projektu pojawią się natychmiast w eksporcie produktu w krótkim okresie (Femto3D-Grand, szybki stabilizator obrazu 3D, nowy moduł skanera fotoakwitacyjnego, nowe deflektory AO) i nadal zapewni pozycję lidera na rynku Femtonics Ltd. w dziedzinie mikroskopów 3D. Biorąc pod uwagę proponowane zmiany, spodziewamy się, że obroty firmy podwoją się w ciągu 3 lat. Celem średniookresowym projektu jest wykorzystanie naszego mikroskopu Femto3D-Grand do pomiaru aktywności rozległych sieci neuronowych zachowujących się, myślących (transgenicznych) małp in vivo (w 3D) optycznie po raz pierwszy na świecie. Badanie marmozetów jest bardzo nowym obszarem badań, który zaczął eksplodować w instytutach badawczych wiodących krajów przemysłowych, ale optyczny pomiar 3D ich sieci neuronowych jest obecnie całkowicie nierozwiązany. Femtonics chce dotrzeć do tego przyspieszonego segmentu rynku (i naukowego) dzięki nowym technologiom pomiarowym 3D. Ten segment ma również ogromne znaczenie, ponieważ marmozety są genetycznie podobne do ludzi, zapewniając tym samym bezpośrednie możliwości rozwoju ludzkiego leku i innych bionicznych metod terapeutycznych. Wspiera to rozwój szybkiej techniki produkcji transgenicznych marmozetów w ciągu ostatnich dwóch lat, co pozwala na badanie różnych modeli chorób ludzkich. Wyżej wymienione zmiany Femtonics Ltd. pozwalają na pomiar sieci neuronowych marmozet w dużych ilościach po raz pierwszy, obsługując tym samym bardzo nowy, ale i tak znaczący rynek. Długoterminowym celem naszego projektu jest jak najszybsze zastosowanie nowej rodziny mikroskopów laserowych oraz metod w medycynie i terapii człowieka (Femto3D-Grand-HUMAN). Licencjonowanie ludzkich pomiarów bifotonu zostało już uruchomione przy pomocy laureata nagrody Prima chirurga mózgu Narodowego Instytutu Neuroscience (Dr Loránd Strongs) i laureata Nagrody Gábora Dénesa dyrektora Instytutu Chemii Organicznej Uniwersytetu Semmelweisa (Prof. Péter Mátyus), a zespół składający się z 3 osób pracuje obecnie nad swoim zespołem. W trakcie realizacji projektu naszym celem jest kontynuowanie procesu licencjonowania poprzez przeprowadzenie niezbędnych pomiarów. Dwuletni przedział czasowy projektu pozwala nam opracować prototyp mikroskopu Femto3D-Grand-HUMAN ze stosunkowo niewielką modyfikacją naszego mikroskopu Femto3D-Grand-Grand-HUMAN. Naszym długoterminowym celem jest... (Polish)
5 September 2022
0 references
A. Apresentação sumária do conteúdo profissional do pedido de subvenção O objetivo do nosso projeto é desenvolver um complexo, de classe mundial, microscópio família e equipamentos tecnológicos e sistemas de TI de apoio ao seu funcionamento. O primeiro marco é desenvolver uma nova família de microscópios laser 3D, bem como criar um protótipo exportável (Femto3D-Grand), que permite a medição rápida da atividade de roedores, macacos ou até mesmo o cérebro humano (30-330 kHz/célula) em grandes volumes (mínimo 4 mm × 4 mm x 1 mm mas até 10 mm × 10 mm x 1 mm), com alta resolução espacial (NA=0,8). O novo equipamento adiciona quase duas ordens de magnitude ao maior volume de medição 3D alcançado até agora (Katona et al 2012, Nature Methods) e aumenta a velocidade de medição mais alta até agora por uma ordem de magnitude, o que proporciona uma enorme vantagem científica e industrial. Além disso, estamos desenvolvendo um método de fotoativação 3D completamente novo e uma unidade de scanner a laser que é atualmente usada no método de fotoativação holográfica do mundo (por exemplo: Packer et al, 2015, Nat. Métodos) pode operar a cerca de 3 ordens de velocidades maiores de magnitude, duas ordens de magnitude maior volume, e será capaz de ativar cerca de duas ordens de magnitude mais células do que os métodos de dois fótons de última geração utilizados até agora. Além disso, nosso objetivo é desenvolver um novo sistema de software universal ganza em código C++ relacionado ao microscópio de varredura a laser, que não só substitui códigos ganzas em MATLAB, que agora são considerados quase desatualizados para controle de hardware, mas também pode atender às necessidades de medição extra da pesquisa neurofotônica e biônica moderna integrada simultaneamente a partir de uma plataforma. Tal necessidade adicional, por exemplo, é que queremos não só medir a atividade cerebral, mas também realizar complexos estímulos sensoriais, experiências farmacológicas em animais que se comportam. No âmbito da nossa aplicação, também criamos um sistema rápido de estatísticas de imagem 3D que elimina ou, pelo menos, reduz significativamente os produtos de movimento causados por batimentos cardíacos, respiração e movimento físico. Isso nos permite fazer medições fluorescentes de alta resolução não apenas de roedores, mas também de animais maiores, macacos ou até humanos no futuro. O desenvolvimento de um estabilizador de imagem 3D confere particular importância ao facto de, em princípio, poder ser montado em qualquer microscópio in vivo como uma atualização, uma vez que pode funcionar independentemente da eletrónica do microscópio. Tem um triplo objetivo em termos de calendário do projeto. Por um lado, os resultados do projeto aparecerão imediatamente em um produto exportável a curto prazo (Femto3D-Grand, estabilizador de imagem rápido 3D, nova unidade de scanner de fotoavitação, novos defletores AO), e continuarão a garantir a posição de líder de mercado da Femtonics Ltd. no campo dos microscópios 3D. A partir dos desenvolvimentos propostos, esperamos que o volume de negócios da empresa duplique ao longo de 3 anos. O objetivo a médio prazo do projeto é usar nosso microscópio Femto3D-Grand para medir a atividade de extensas redes de neurônios de comportamento, pensamento (transgênico) macacos in vivo (em 3D) oticamente pela primeira vez no mundo. A investigação de marmosets é uma área muito nova de pesquisa que começou a explodir nos institutos de pesquisa dos principais países industriais, mas a medição ótica 3D de suas redes de neurônios está atualmente completamente por resolver. A Femtonics quer segmentar este segmento acelerado de mercado (e científico) com suas novas tecnologias de medição 3D. Esse segmento também é de grande importância, pois os marmosés são geneticamente semelhantes aos humanos, proporcionando assim uma oportunidade direta para o desenvolvimento de medicamentos humanos e outros métodos terapêuticos biônicos. Isto é apoiado pelo desenvolvimento de uma técnica rápida para a produção de marmosés transgênicos nos últimos dois anos, o que permite o exame de vários modelos de doenças humanas. Os desenvolvimentos acima mencionados da Femtonics Ltd. permitem a medição das redes de neurônios de marmosets em grandes volumes pela primeira vez, servindo assim um mercado muito novo, mas já significativo. O objetivo a longo prazo do nosso projeto é aplicar a nova família de microscópios laser e métodos em medicina humana e terapia o mais rápido possível (Femto3D-Grand-HUMAN). O licenciamento de medições de bifotões humanos já foi lançado com a ajuda do cirurgião-cérebro vencedor do Prêmio Prima do Instituto Nacional de Neurociências (Dr. Loránd Strongs) e do diretor premiado com o Prêmio Gábor Dénes do Instituto de Química Orgânica da Universidade Semmelweis (Prof. Péter Mátyus), e uma equipa de 3 pessoas está atualmente trabalhando em sua equipa. No decorrer do projeto, nosso objetivo é continuar o processo de licenciamento, rea... (Portuguese)
5 September 2022
0 references
A. Souhrnná prezentace profesionálního obsahu grantové žádosti Cílem našeho projektu je vyvinout komplexní rodinu mikroskopů světové úrovně a technologické vybavení a IT systémy podporující jeho provoz. Prvním milníkem je vývoj nové rodiny 3D laserových skenovacích mikroskopů a vytvoření exportovatelného prototypu (Femto3D-Grand), který umožňuje rychlé měření aktivity hlodavců, opic nebo dokonce lidského mozku (30–330 kHz/buňka) ve velkých objemech (minimálně 4 mm × 4 mm x 1 mm, ale až 10 mm × 10 mm x 1 mm), s vysokým prostorovým rozlišením (NA=0,8). Nové zařízení přidává téměř dva řády velikosti k dosud dosaženému 3D objemu měření (Katona et al 2012, Nature Methods) a zvyšuje dosud nejvyšší rychlost měření o řádově, což poskytuje obrovskou vědeckou a průmyslovou výhodu. Kromě toho vyvíjíme zcela novou 3D fotoaktivační metodu a laserovou skenerovou jednotku, která se v současné době používá ve světové holografické fotoaktivační metodě (např.: Packer et al, 2015, Nat. Metody) mohou pracovat při asi 3 řádech vyšších rychlostí, o dva řády vyššího objemu a budou schopny aktivovat o dva řády více buněk, než jsou dosud používané nejmodernější dvoufotonové metody. Kromě toho je naším cílem vyvinout nový, C++ kódový univerzální softwarový systém související s laserovým skenovacím mikroskopem, který nejen nahrazuje kódy založené na MATLABu, které jsou nyní považovány za téměř zastaralé pro hardwarovou kontrolu, ale může také řešit dodatečné potřeby měření moderní neurofotonického a bionického výzkumu současně integrovaného z jedné platformy. Taková zvláštní potřeba je například to, že chceme nejen měřit mozkovou aktivitu, ale také provádět komplexní smyslové podněty, farmakologické pokusy na chování zvířat. V rámci naší aplikace také vytváříme rychlý systém 3D statistiky obrazu, který eliminuje nebo alespoň významně snižuje pohybové produkty způsobené srdečním tepem, dýcháním a fyzickým pohybem. To nám umožňuje provádět fluorescenční měření s vysokým rozlišením nejen od hlodavců, ale i od větších zvířat, opic nebo dokonce lidí v budoucnu. Vývoj 3D stabilizátoru obrazu dává zvláštní význam tomu, že může být v zásadě montován do jakéhokoli mikroskopu in vivo jako upgrade, protože může fungovat nezávisle na elektronice mikroskopu. Má trojí cíl, pokud jde o časový rozsah projektu. Na jedné straně se výsledky projektu v krátkodobém horizontu objeví v exportovatelném výrobku (Femto3D-Grand, 3D rychlý stabilizátor obrazu, nová jednotka fotoakvitačního skeneru, nové deflektory AO) a bude i nadále zajišťovat vedoucí postavení společnosti Femtonics Ltd. v oblasti 3D mikroskopů. Od navrhovaného vývoje očekáváme, že se obrat společnosti za 3 roky zdvojnásobí. Střednědobým cílem projektu je využití našeho mikroskopu Femto3D-Grand k měření aktivity rozsáhlých neuronových sítí chování, myšlení (transgenních) opic in vivo (ve 3D) opticky poprvé na světě. Vyšetřování marmosetů je velmi novou oblastí výzkumu, která začala explodovat ve výzkumných ústavech předních průmyslových zemí, ale 3D optické měření jejich neuronových sítí je v současné době zcela nevyřešeno. Společnost Femtonics se chce prostřednictvím nových 3D měřicích technologií zaměřit na tento zrychlený (a vědecký) segment trhu. Tento segment má také velký význam, protože marmosety jsou geneticky podobné lidem, a poskytují tak přímou příležitost pro vývoj humánních léků a dalších bionických terapeutických metod. To je podpořeno vývojem rychlé techniky pro výrobu transgenních marmosetů v posledních dvou letech, která umožňuje vyšetření různých modelů lidských onemocnění. Výše uvedený vývoj společnosti Femtonics s.r.o. umožňuje poprvé měření neuronových sítí marmosetů ve velkých objemech, čímž slouží velmi novému, ale již významnému trhu. Dlouhodobým cílem našeho projektu je co nejdříve aplikovat novou rodinu laserových mikroskopů a metody v humánní medicíně a terapii (Femto3D-Grand-HUMAN). Licencování měření lidských bifotonů již bylo zahájeno za pomoci chirurga mozku oceněného Primou ceny Národního institutu neurovědy (Dr. Loránd Strongs) a oceněného ředitele ceny Gábora Dénesa Institutu organické chemie Univerzity Semmelweis (Prof. Péter Mátyus) a tým tří lidí v současné době pracuje na jeho týmu. V průběhu projektu je naším cílem pokračovat v licenčním procesu provedením nezbytných měření. Dvouletý časový interval projektu nám umožňuje vyvinout prototyp mikroskopu Femto3D-Grand-HUMAN s relativně malou modifikací našeho mikroskopu Femto3D-Grand-Grand-HUMAN. Naším dlouhodobým cílem je... (Czech)
5 September 2022
0 references
A. Sammenfatning af det faglige indhold i tilskudsansøgningen Formålet med vores projekt er at udvikle en kompleks, verdensklasse mikroskopfamilie og teknologisk udstyr og IT-systemer, der understøtter dets drift. Den første milepæl er at udvikle en ny 3D laser scanning mikroskop familie, samt at skabe en eksportbar prototype (Femto3D-Grand), som muliggør hurtig måling af aktiviteten af gnavere, aber eller endda den menneskelige hjerne (30-330 kHz/celle) i store mængder (minimum 4 mm × 4 mm x 1 mm, men op til 10 mm × 10 mm x 1 mm), med høj rumlig opløsning (NA=0,8). Det nye udstyr tilføjer næsten to størrelsesordener til den højeste 3D-målingsvolumen, der hidtil er opnået (Katona et al 2012, Nature Methods) og øger den hidtil højeste målehastighed med en størrelsesorden, hvilket giver en enorm videnskabelig og industriel fordel. Derudover udvikler vi en helt ny 3D-fotoaktiveringsmetode og en laserscannerenhed, der i øjeblikket anvendes i verdens holografiske fotoaktiveringsmetode (f.eks.: Packer et al, 2015, Nat. Metoder) kan operere med ca. 3 størrelsesorden højere hastigheder, to størrelsesorden højere volumen, og vil være i stand til at aktivere omkring to størrelsesorden flere celler end de state-of-the-art to-foton metoder, der hidtil er anvendt. Derudover er vores mål at udvikle et nyt, C++ kodebaseret universelt softwaresystem relateret til laserscanning mikroskop, som ikke kun erstatter MATLAB-baserede koder, som nu anses for at være næsten forældet til hardwarekontrol, men også kan imødekomme de ekstra målebehov i moderne neurofotonisk og bionisk forskning samtidig integreret fra én platform. Et sådant ekstra behov er f.eks., at vi ikke kun ønsker at måle hjerneaktiviteten, men også at udføre komplekse sensoriske stimulanser, farmakologiske forsøg på at opføre dyr. Inden for rammerne af vores ansøgning skaber vi også et hurtigt 3D-billedstatistiksystem, der eliminerer eller i det mindste reducerer bevægelsesprodukter forårsaget af hjerteslag, vejrtrækning og fysisk bevægelse. Dette giver os mulighed for at foretage fluorescerende højopløsningsmålinger ikke kun fra gnavere, men også fra større dyr, aber eller endda mennesker i fremtiden. Udviklingen af en 3D-billedstabilisator lægger særlig vægt på, at den i princippet kan monteres på ethvert in vivo-mikroskop som en opgradering, da den kan fungere uafhængigt af mikroskopets elektronik. Det har et tredobbelt mål med hensyn til projektets tidshorisont. På den ene side vil resultaterne af projektet straks blive vist i et produkt, der kan eksporteres på kort sigt (Femto3D-Grand, 3D hurtig billedstabilisator, ny fotoakvitationsscannerenhed, nye AO-deflektorer), og vil fortsat sikre Femtonics Ltd.'s markedslederposition inden for 3D-mikroskoper. Fra den foreslåede udvikling forventer vi, at virksomhedens omsætning fordobles over 3 år. Projektets mål på mellemlang sigt er at bruge vores Femto3D-Grand mikroskop til at måle aktiviteten af ekstensive neuronnetværk af adfærd, tænkning (transgene) aber in vivo (i 3D) optisk for første gang i verden. Undersøgelsen af marmosets er et meget nyt forskningsområde, der begyndte at eksplodere i forskningsinstitutterne i førende industrilande, men 3D-optisk måling af deres neuronnetværk er i øjeblikket helt uløst. Femtonics ønsker at målrette dette accelererede marked (og videnskabelige) segment med sine nye 3D-målingsteknologier. Dette segment er også af stor betydning, fordi marmosets genetisk ligner mennesker, hvilket giver en direkte mulighed for udvikling af humanmedicin og andre bioniske terapeutiske metoder. Dette understøttes af udviklingen af en hurtig teknik til produktion af transgene marmosets i de sidste to år, som gør det muligt at undersøge forskellige humane sygdomsmodeller. Ovennævnte udvikling i Femtonics Ltd. tillader måling af neuronnetværk af marmosets i store mængder for første gang, hvilket tjener et meget nyt, men allerede betydeligt marked. Det langsigtede mål med vores projekt er at anvende den nye lasermikroskopfamilie og metoder i humanmedicin og terapi så hurtigt som muligt (Femto3D-Grand-HUMAN). Licensering af menneskelige biphoton målinger er allerede blevet lanceret ved hjælp af Prima Prize-vindende hjernekirurg ved National Institute of Neuroscience (Dr. Loránd Strongs) og Gábor Dénes Award-vindende direktør for Institut for Økologisk Kemi ved Semmelweis Universitet (Prof. Péter Mátyus), og et team på 3 personer arbejder i øjeblikket på hans team. I løbet af projektet er vores mål at fortsætte licensprocessen ved at udføre de nødvendige målinger. Projektets toårige tidsinterval giver os mulighed for at udvikle prototypen af Femto3D-Grand-HUMAN-mikroskopet med en relativt lille ændring af vores Femto3D-Grand-Grand-HUMAN mikroskop. Vores langsigtede mål er at... (Danish)
5 September 2022
0 references
A. Sammanfattning av det professionella innehållet i bidragsansökan Syftet med vårt projekt är att utveckla en komplex, världsklass mikroskopfamilj och teknisk utrustning och IT-system som stöder dess drift. Den första milstolpen är att utveckla en ny 3D-laserskanningsmikroskopfamilj, samt att skapa en exportbar prototyp (Femto3D-Grand), som möjliggör snabb mätning av aktiviteten hos gnagare, apor eller till och med den mänskliga hjärnan (30–330 kHz/cell) i stora volymer (minst 4 mm × 4 mm x 1 mm men upp till 10 mm × 10 mm x 1 mm), med hög rumslig upplösning (NA=0). Den nya utrustningen lägger till nästan två storleksordningar till den högsta 3D-mätningsvolymen hittills (Katona et al 2012, Naturmetoder) och ökar den högsta mäthastigheten hittills med en storleksordning, vilket ger en enorm vetenskaplig och industriell fördel. Dessutom utvecklar vi en helt ny 3D-fotoaktiveringsmetod och en laserskannerenhet som för närvarande används i världens holografiska fotoaktiveringsmetod (t.ex. Packer et al, 2015, Nat. Metoder) kan fungera med cirka 3 grader av magnitud högre hastigheter, två storleksordningar högre volym, och kommer att kunna aktivera ungefär två magnitudordningar fler celler än de toppmoderna tvåfotonmetoder som hittills använts. Dessutom är vårt mål att utveckla ett nytt, C++ kodbaserat universellt mjukvarusystem relaterat till laserskanningsmikroskopet, som inte bara ersätter MATLAB-baserade koder, som nu anses vara nästan föråldrade för hårdvarukontroll, men som också kan tillgodose de extra mätbehoven hos modern neurofotonisk och bionisk forskning samtidigt integrerad från en plattform. Ett sådant extra behov är till exempel att vi inte bara vill mäta hjärnaktivitet, utan också att utföra komplexa sensoriska stimulanser, farmakologiska experiment på att uppföra djur. Inom ramen för vår applikation skapar vi också ett snabbt 3D-bildstatistiksystem som eliminerar eller åtminstone avsevärt minskar rörelseprodukterna orsakade av hjärtslag, andning och fysisk rörelse. Detta gör att vi kan göra fluorescerande högupplösta mätningar inte bara från gnagare, men också från större djur, apor eller till och med människor i framtiden. Utvecklingen av en 3D-bildstabilisator ger särskild betydelse för det faktum att det i princip kan monteras på vilket in vivo-mikroskop som helst som en uppgradering eftersom det kan fungera oberoende av mikroskopets elektronik. Det har ett trefaldigt mål när det gäller projektets tidsskala. Å ena sidan kommer resultaten av projektet att visas omedelbart i en exportbar produkt på kort sikt (Femto3D-Grand, 3D snabbbildstabilisator, ny fotoacvitationsskannerenhet, nya AO-deflektorer) och kommer att fortsätta att säkerställa Femtonics Ltd:s marknadsledande position inom 3D-mikroskop. Från den föreslagna utvecklingen förväntar vi oss att bolagets omsättning fördubblas under tre år. Projektets mål på medellång sikt är att använda vårt Femto3D-Grand-mikroskop för att mäta aktiviteten hos omfattande neuronnätverk av beteende, tänkande (transgena) apor in vivo (i 3D) optiskt för första gången i världen. Undersökningen av marmoseter är ett mycket nytt forskningsområde som började explodera i forskningsinstitut i ledande industriländer, men 3D optisk mätning av deras neuronnätverk är för närvarande helt olöst. Femtonics vill rikta in sig på detta accelererade marknadssegment (och vetenskapliga) med sin nya 3D-mätningsteknik. Detta segment är också av stor betydelse eftersom marmoseter är genetiskt lika människor, vilket ger en direkt möjlighet till utveckling av humanläkemedel och andra bioniska terapeutiska metoder. Detta stöds av utvecklingen av en snabb teknik för produktion av transgena marmosetter under de senaste två åren, vilket gör det möjligt att undersöka olika humana sjukdomsmodeller. Den ovan nämnda utvecklingen av Femtonics Ltd. gör det möjligt att för första gången mäta neuronnätverken av marmoseter i stora volymer och därmed betjäna en mycket ny men redan betydande marknad. Det långsiktiga målet med vårt projekt är att så snart som möjligt tillämpa den nya lasermikroskopfamiljen och metoderna inom humanmedicin och terapi (Femto3D-Grand-HUMAN). Licensiering av mänskliga bifotonmätningar har redan lanserats med hjälp av Prima Prize-vinnande hjärnkirurgen vid National Institute of Neuroscience (Dr. Loránd Strongs) och Gábor Dénes prisbelönta chef för Institute of Organic Chemistry vid Semmelweis University (Prof. Péter Mátyus), och ett team på 3 personer arbetar för närvarande på hans team. Under projektets gång är vårt mål att fortsätta licensieringsprocessen genom att utföra nödvändiga mätningar. Projektets tvååriga tidsintervall gör det möjligt för oss att utveckla prototypen av Femto3D-Grand-HUMAN mikroskop med en relativt liten modifiering av vårt Femto3D-Grand-Grand-HUMAN mikroskop. Vårt långsiktiga mål är att... (Swedish)
5 September 2022
0 references
A. Povzetek predstavitve strokovne vsebine vloge za nepovratna sredstva Cilj našega projekta je razviti kompleksno, vrhunsko družino mikroskopov in tehnološko opremo ter informacijske sisteme, ki podpirajo njegovo delovanje. Prvi mejnik je razvoj nove družine 3D laserskih mikroskopov in oblikovanje izvozljivega prototipa (Femto3D-Grand), ki omogoča hitro merjenje aktivnosti glodavcev, opic ali celo človeških možganov (30–330 kHz/celica) v velikih količinah (najmanj 4 mm × 4 mm x 1 mm, vendar do 10 mm × 10 mm x 1 mm), z visoko prostorsko ločljivostjo (NA=0,8). Nova oprema dodaja skoraj dva reda velikosti največje do sedaj dosežene 3D merilne prostornine (Katona et al 2012, Nature Methods) in povečuje največjo merilno hitrost doslej za red velikosti, kar zagotavlja veliko znanstveno in industrijsko prednost. Poleg tega razvijamo popolnoma novo 3D fotoaktivacijsko metodo in lasersko optično enoto, ki se trenutno uporablja v svetovni holografski fotoaktivacijski metodi (npr. Packer et al, 2015, Nat. Metode) lahko delujejo pri približno 3 reda velikosti višje hitrosti, dva reda velikosti večja prostornina in bodo lahko aktivirali približno dva reda velikosti več celic kot najsodobnejše dvo-fotonske metode, ki so bile doslej uporabljene. Poleg tega je naš cilj razviti nov univerzalni programski sistem, ki temelji na C++ in je povezan z laserskim mikroskopom, ki ne nadomešča le kod, ki temeljijo na MATLAB-u, ki se zdaj štejejo za skoraj zastarele za nadzor strojne opreme, temveč lahko obravnavajo tudi dodatne potrebe po meritvah sodobnih nevrofotonskih in bioničnih raziskav, ki so hkrati integrirane z ene platforme. Takšna dodatna potreba je na primer, da želimo ne le meriti možgansko aktivnost, ampak tudi izvajati kompleksne senzorične dražljaje, farmakološke poskuse pri ravnanju z živalmi. V okviru naše aplikacije ustvarjamo tudi hiter 3D sistem statistike slik, ki odpravlja ali vsaj bistveno zmanjša gibalne produkte, ki jih povzročajo srčni utrip, dihanje in fizično gibanje. To nam omogoča, da v prihodnosti izvedemo fluorescenčne meritve visoke ločljivosti ne le od glodavcev, ampak tudi od večjih živali, opic ali celo ljudi. Razvoj stabilizatorja 3D slike daje poseben pomen dejstvu, da ga je načeloma mogoče namestiti na kateri koli mikroskop in vivo kot nadgradnjo, saj lahko deluje neodvisno od elektronike mikroskopa. Ima trojni cilj v smislu časovnega obsega projekta. Po eni strani se bodo rezultati projekta kratkoročno pojavili v izvozljivem izdelku (Femto3D-Grand, 3D hitri stabilizator slike, nova enota za fotoakvitacijo, novi deflektorji AO) in bodo še naprej zagotavljali vodilni položaj podjetja Femtonics Ltd. na področju 3D mikroskopov. Od predlaganih dogodkov pričakujemo, da se bo promet podjetja v treh letih podvojil. Srednjeročni cilj projekta je uporabiti naš Femto3D-Grand mikroskop za optično merjenje aktivnosti obsežnih nevronskih mrež vedenja, razmišljanja (transgenih) opic in vivo (v 3D) prvič na svetu. Raziskovanje marmozet je zelo novo področje raziskav, ki je začelo eksplodirati v raziskovalnih inštitutih vodilnih industrijskih držav, vendar je 3D optična meritev njihovih nevronskih mrež trenutno popolnoma nerešena. Femtonics želi s svojimi novimi 3D merilnimi tehnologijami usmeriti ta pospešeni tržni (in znanstveni) segment. Ta segment je zelo pomemben tudi zato, ker so marmozete genetsko podobne ljudem, kar zagotavlja neposredno priložnost za razvoj človeških zdravil in drugih bioloških terapevtskih metod. To podpira razvoj hitre tehnike za proizvodnjo transgenih marmozet v zadnjih dveh letih, ki omogoča pregled različnih modelov bolezni pri ljudeh. Zgoraj omenjeni razvoj podjetja Femtonics Ltd. prvič omogoča merjenje nevronskih mrež marmozet v velikih količinah, s čimer služi zelo novemu, a že pomembnemu trgu. Dolgoročni cilj našega projekta je čim prej uporabiti novo družino in metode laserskega mikroskopa v humani medicini in terapiji (Femto3D-Grand-HUMAN). Licenciranje meritev človeškega bifotona se je že začelo s pomočjo možganskega kirurga, nagrajenega z nagrado Prima, Nacionalnega inštituta za nevroznanost (Dr. Loránd Strongs) in dobitnika nagrade Gábor Dénes na Inštitutu za organsko kemijo na Univerzi Semmelweis (Prof. Péter Mátyus), ekipa treh ljudi pa trenutno dela na njegovi ekipi. V okviru projekta je naš cilj nadaljevati postopek licenciranja z izvedbo potrebnih meritev. Dvoletni časovni interval projekta nam omogoča razvoj prototipa mikroskopa Femto3D-Grand-HUMAN z relativno majhno modifikacijo našega mikroskopa Femto3D-Grand-HUMAN. Naš dolgoročni cilj je... (Slovenian)
5 September 2022
0 references
A. Yhteenveto apurahahakemuksen ammatillisesta sisällöstä Hankkeen tavoitteena on kehittää monimutkaista, maailmanluokan mikroskoopin perhe- ja teknologialaitteita sekä IT-järjestelmiä, jotka tukevat sen toimintaa. Ensimmäinen virstanpylväs on kehittää uusi 3D-laserskannausmikroskooppiperhe sekä luoda vietävä prototyyppi (Femto3D-Grand), joka mahdollistaa jyrsijöiden, apinoiden tai jopa ihmisaivojen toiminnan nopean mittaamisen suurilla tilavuilla (vähintään 4 mm × 4 mm x 1 mm mutta enintään 10 mm × 10 mm x 1 mm) suurella tilavuudella (NA=0.8). Uusi laite lisää lähes kaksi suuruusluokkaa tähän mennessä saavutettuun korkeimpaan 3D-mittausvolyymiin (Katona et al. 2012, Nature Methods) ja lisää tähän mennessä suurinta mittausnopeutta suurimmillaan, mikä tarjoaa valtavan tieteellisen ja teollisen edun. Lisäksi kehitämme täysin uutta 3D-valoaktivointimenetelmää ja laserskanneriyksikköä, jota käytetään tällä hetkellä maailman holografisessa fotoaktivointimenetelmässä (esim. Packer et al, 2015, Nat. Menetelmät) voivat toimia noin 3 suuruusluokkaa suuremmilla nopeuksilla, kaksi suuruusluokkaa suuremmalla tilavuudella, ja ne pystyvät aktivoimaan noin kaksi suuruusluokkaa enemmän soluja kuin tähän mennessä käytetyt huipputason kaksifotoniset menetelmät. Lisäksi tavoitteenamme on kehittää uusi, C+±koodipohjainen yleisohjelmisto, joka liittyy laserskannausmikroskooppiin, joka ei ainoastaan korvaa MATLAB-pohjaisia koodeja, joita nyt pidetään lähes vanhentuneina laitteiston ohjauksessa, vaan myös vastaamaan nykyaikaisen neurofotonisen ja bionisen tutkimuksen lisämittaustarpeisiin, jotka on samanaikaisesti integroitu yhdeltä alustalta. Tällainen ylimääräinen tarve on esimerkiksi se, että haluamme paitsi mitata aivojen toimintaa myös tehdä monimutkaisia aistinvaraisia ärsykkeitä, farmakologisia kokeita käyttäytyvillä eläimillä. Sovelluksen puitteissa luomme myös nopean 3D-kuvatilastojärjestelmän, joka eliminoi tai ainakin vähentää merkittävästi sydämen sykkeen, hengityksen ja fyysisen liikkeen aiheuttamia liikkumistuotteita. Näin voimme tehdä fluoresoivia korkean resoluution mittauksia paitsi jyrsijöistä, myös suurista eläimistä, apinoista tai jopa ihmisistä tulevaisuudessa. 3D-kuvanvakaimen kehittäminen antaa erityisen merkityksen sille, että se voidaan periaatteessa asentaa mihin tahansa in vivo -mikroskooppiin päivityksenä, koska se voi toimia mikroskoopin elektroniikasta riippumatta. Hankkeella on kolmitahoinen tavoite hankkeen aikataulun kannalta. Toisaalta hankkeen tulokset näkyvät välittömästi vietävässä tuotteessa lyhyellä aikavälillä (Femto3D-Grand, 3D-nopea kuvanvakain, uusi valokutsuskanneri, uudet AO-ohjaimet) ja varmistavat edelleen Femtonics Ltd: n markkinajohtajan aseman 3D-mikroskooppien alalla. Ehdotetun kehityksen perusteella odotamme yhtiön liikevaihdon kaksinkertaistuvan kolmen vuoden aikana. Projektin keskipitkän aikavälin tavoitteena on käyttää Femto3D-Grand-mikroskooppiamme mittaamaan aktiivisuutta, joka koostuu laajasta käyttäytymisen, ajattelun (transgeenisten) apinoiden (transgeenisten) apinoiden aktiivisuudesta in vivo (3D) optisesti ensimmäistä kertaa maailmassa. Marmosettien tutkimus on hyvin uusi tutkimusalue, joka alkoi räjähtää johtavien teollisuusmaiden tutkimuslaitoksissa, mutta niiden neuroniverkkojen 3D-optinen mittaus on tällä hetkellä täysin selvittämätön. Femtonics haluaa kohdistaa tämän nopeutetun markkinasegmentin (ja tieteellisen) segmentin uusilla 3D-mittaustekniikoillaan. Tämä segmentti on myös erittäin tärkeä, koska marmosetit ovat geneettisesti samanlaisia kuin ihmiset, mikä tarjoaa suoran mahdollisuuden ihmisen huumeiden ja muiden bionisten terapeuttisten menetelmien kehittämiseen. Tätä tukee nopean tekniikan kehittäminen siirtogeenisten marmosetien tuottamiseksi kahden viime vuoden aikana, mikä mahdollistaa erilaisten ihmissairauksien mallien tutkimisen. Edellä mainittu Femtonics Oy:n kehitys mahdollistaa marmosetien neuroniverkkojen mittaamisen ensimmäistä kertaa suurissa määrin, mikä palvelee hyvin uusia mutta jo merkittäviä markkinoita. Projektimme pitkän aikavälin tavoitteena on soveltaa uutta lasermikroskooppiperhettä ja -menetelmiä ihmislääketieteessä ja -terapiassa mahdollisimman pian (Femto3D-Grand-HUMAN). Inhimillisten bifotonien mittausten lisensointi on jo käynnistetty kansallisen neurotieteen instituutin Prima-palkitun aivokirurgin (Dr. Loránd Strongs) ja Semmelweis-yliopiston orgaanisen kemian instituutin Gábor Dénes -palkitun johtajan (Prof. Péter Mátyus) avulla. Hankkeen aikana tavoitteenamme on jatkaa lisensointiprosessia tekemällä tarvittavat mittaukset. Projektin kahden vuoden aikaväli mahdollistaa Femto3D-Grand-HUMAN-mikroskoopin prototyypin kehittämisen suhteellisen pienellä Femto3D-Grand-Grand-HUMAN-mikroskoopilla. Pitkän aikavälin tavoitteemme on... (Finnish)
5 September 2022
0 references
A. Preżentazzjoni fil-qosor tal-kontenut professjonali tal-applikazzjoni għall-għotja L-għan tal-proġett tagħna huwa li niżviluppaw tagħmir tal-familja u teknoloġiku tal-mikroskopju kumpless u ta’ klassi dinjija u sistemi tal-IT li jappoġġjaw l-operat tagħha. L-ewwel stadju importanti huwa li tiġi żviluppata familja ġdida ta’ mikroskopju bil-lejżer 3D, kif ukoll li jinħoloq prototip esportabbli (Femto3D-Grand), li jippermetti l-kejl rapidu tal-attività ta’ annimali gerriema, xadini jew saħansitra l-moħħ tal-bniedem (30–330 kHz/ċellula) f’volumi kbar (minimu ta’ 4 mm × 4 mm x 1 mm iżda sa 10 mm × 10 mm x 1 mm), b’riżoluzzjoni spazjali għolja (NA=0.8). It-tagħmir il-ġdid iżid kważi żewġ ordnijiet ta ‘kobor għall-ogħla volum ta’ kejl 3D miksub s’issa (Katona et al 2012, Metodi Natura) u jżid l-ogħla veloċità tal-kejl s’issa b’ordni ta ‘kobor, li jipprovdi vantaġġ xjentifiku u industrijali enormi. Barra minn hekk, aħna qed jiżviluppaw metodu kompletament ġdid ta ‘fotoattivazzjoni 3D u unità ta’ skanner bil-lejżer li bħalissa tintuża fil-metodu ta ‘fotoattivazzjoni olografika tad-dinja (eż.: Packer et al, 2015, Nat. Metodi) tista ‘tħaddem fuq madwar 3 ordnijiet ta’ veloċitajiet ogħla kobor, żewġ ordnijiet ta ‘kobor volum ogħla, u se jkunu jistgħu jattivaw madwar żewġ ordnijiet ta’ ċelloli ta ‘kobor aktar milli l-metodi l-aktar avvanzati żewġ ritratti użati s’issa. Barra minn hekk, l-għan tagħna huwa li niżviluppaw sistema ġdida ta’ softwer universali C++ ibbażata fuq il-kodiċi relatata mal-mikroskopju tal-iskennjar bil-lejżer, li mhux biss jissostitwixxi kodiċijiet ibbażati fuq MATLAB, li issa huma kkunsidrati li huma kważi skaduti għall-kontroll tal-ħardwer, iżda jistgħu jindirizzaw ukoll il-ħtiġijiet ta’ kejl addizzjonali tar-riċerka newrofotonika u bionika moderna integrata simultanjament minn pjattaforma waħda. Ħtieġa żejda bħal din, pereżempju, hija li rridu mhux biss inkejlu l-attività tal-moħħ, iżda wkoll li nwettqu stimulu sensorjali kumpless, esperimenti farmakoloġiċi fuq l-annimali biex iġibu ruħhom. Fi ħdan il-qafas tal-applikazzjoni tagħna, aħna wkoll joħolqu sistema ta ‘statistika tal-immaġni 3D veloċi li telimina jew għall-inqas tnaqqas b’mod sinifikanti l-prodotti tal-moviment ikkawżati minn taħbit tal-qalb, nifs u moviment fiżiku. Dan jippermettilna nagħmlu kejl fluworexxenti b’riżoluzzjoni għolja mhux biss minn annimali gerriema, iżda wkoll minn annimali akbar, xadini, jew saħansitra bnedmin fil-futur. L-iżvilupp ta’ stabilizzatur tal-immaġni 3D jagħti importanza partikolari lill-fatt li, fil-prinċipju, jista’ jitwaħħal ma’ kwalunkwe mikroskopju in vivo bħala titjib peress li jista’ jiffunzjona indipendentement mill-elettronika tal-mikroskopju. Għandu objettiv triplu f’termini tal-iskala taż-żmien tal-proġett. Min-naħa l-waħda, ir-riżultati tal-proġett se jidhru immedjatament fi prodott esportabbli fi żmien qasir (Femto3D-Grand, stabilizzatur tal-immaġni veloċi 3D, unità ġdida tal-iskanner tal-fotoaċitazzjoni, deflectors ġodda tal-AO), u se tkompli tiżgura l-pożizzjoni ta’ mexxej fis-suq ta’ Femtonics Ltd. fil-qasam tal-mikroskopji 3D. Mill-iżviluppi proposti, nistennew li l-fatturat tal-kumpanija jirdoppja fuq 3 snin. L-objettiv fuq terminu medju tal-proġett huwa li juża l-mikroskopju Femto3D-Grand tagħna biex ikejjel l-attività ta’ netwerks estensivi tan-newroni ta’ xadini tal-leħja, tal-ħsieb (transġeniċi) in vivo (fi 3D) ottikament għall-ewwel darba fid-dinja. L-investigazzjoni ta ‘marmosets hija qasam ġdid ħafna ta’ riċerka li bdiet tisplodi fl-istituti ta ‘riċerka ta’ pajjiżi industrijali ewlenin, iżda l-kejl ottiku 3D tan-netwerks newroni tagħhom bħalissa huwa kompletament mhux solvut. Femtonics trid timmira dan is-suq aċċellerat (u xjentifiku) segment ma ‘teknoloġiji ġodda tagħha kejl 3D. Dan is-segment huwa wkoll ta’ importanza kbira minħabba li l-marmosets huma ġenetikament simili għall-bnedmin, u b’hekk jipprovdu opportunità diretta għall-iżvilupp tal-mediċina umana u metodi terapewtiċi bijoniċi oħra. Dan huwa appoġġjat mill-iżvilupp ta’ teknika rapida għall-produzzjoni ta’ marmosets transġeniċi f’dawn l-aħħar sentejn, li tippermetti l-eżami ta’ diversi mudelli ta’ mard uman. L-iżviluppi msemmija hawn fuq ta’ Femtonics Ltd. jippermettu l-kejl tan-netwerks newroni ta’ marmosets f’volumi kbar għall-ewwel darba, u b’hekk iservu suq ġdid ħafna iżda diġà sinifikanti. L-għan fit-tul tal-proġett tagħna huwa li napplikaw il-familja l-ġdida tal-mikroskopju tal-lejżer u l-metodi fil-mediċina u t-terapija tal-bniedem malajr kemm jista’ jkun (Femto3D-Grand-HUMAN). Il-liċenzjar tal-kejl tal-bifoton uman diġà tnieda bl-għajnuna tal-kirurgu tal-moħħ rebbieħ tal-Prima Premju tal-Istitut Nazzjonali tan-Newroxjenza (Dr. Loránd Strongs) u d-direttur rebbieħ tal-Premju Gábor Dénes tal-Istitut tal-Kimika Organika tal-Università ta’ Semmelweis (Prof. Péter Mátyus), u tim ta’ 3 persuni bħalissa qed jaħdem fuq it-tim tiegħu. Matul il-proġett, l-għan tagħna huwa li nkomplu l-proċess tal-liċenzjar billi nwe... (Maltese)
5 September 2022
0 references
A. Samenvattende presentatie van de professionele inhoud van de subsidieaanvraag Het doel van ons project is om een complexe microscoopfamilie van wereldklasse en technologische apparatuur en IT-systemen te ontwikkelen die de werking ervan ondersteunen. De eerste mijlpaal is het ontwikkelen van een nieuwe 3D laser scanning microscoop familie, evenals het creëren van een exporteerbaar prototype (Femto3D-Grand), die de snelle meting van de activiteit van knaagdieren, apen of zelfs het menselijk brein (30-330 kHz/cel) in grote volumes (minimaal 4 mm × 4 mm x 1 mm maar maximaal 10 mm × 10 mm x 1 mm), met een hoge ruimtelijke resolutie (NA=0,8). De nieuwe apparatuur voegt bijna twee ordes van grootte toe aan het hoogste 3D-meetvolume tot nu toe (Katona et al 2012, Nature Methods) en verhoogt de hoogste meetsnelheid tot nu toe met een orde van grootte, wat een enorm wetenschappelijk en industrieel voordeel oplevert. Daarnaast ontwikkelen we een volledig nieuwe 3D-fotoactiveringsmethode en een laserscanner-eenheid die momenteel wordt gebruikt in de holografische fotoactiveringsmethode van de wereld (bijv. Packer et al, 2015, Nat. Methoden) kunnen werken bij ongeveer 3 ordes van grootte hogere snelheden, twee ordes van grootte hoger volume, en zal in staat zijn om ongeveer twee ordes van grootte meer cellen te activeren dan de tot nu toe gebruikte state-of-the-art twee-foton methoden. Daarnaast is ons doel om een nieuw, op C++ code gebaseerd universeel softwaresysteem te ontwikkelen met betrekking tot de laserscanmicroscoop, die niet alleen MATLAB-gebaseerde codes vervangt, die nu worden beschouwd als bijna verouderd voor hardwarecontrole, maar ook kunnen voldoen aan de extra meetbehoeften van modern neurofotonisch en bionisch onderzoek dat tegelijkertijd vanuit één platform is geïntegreerd. Zo’n extra behoefte is bijvoorbeeld dat we niet alleen de hersenactiviteit willen meten, maar ook complexe zintuiglijke stimulus, farmacologische experimenten met dieren willen uitvoeren. In het kader van onze applicatie creëren we ook een snel 3D-beeldstatistiekensysteem dat de bewegingsproducten veroorzaakt door hartslag, ademhaling en fysieke beweging elimineert of op zijn minst aanzienlijk vermindert. Dit stelt ons in staat om fluorescerende hoge resolutiemetingen te maken, niet alleen van knaagdieren, maar ook van grotere dieren, apen of zelfs mensen in de toekomst. De ontwikkeling van een 3D-beeldstabilisator geeft bijzonder belang aan het feit dat het in principe op elke in-vivo-microscoop kan worden gemonteerd als een upgrade omdat deze onafhankelijk van de elektronica van de microscoop kan functioneren. Het heeft een drieledige doelstelling wat betreft de tijdsschaal van het project. Aan de ene kant zullen de resultaten van het project onmiddellijk verschijnen in een exporteerbaar product op korte termijn (Femto3D-Grand, 3D snelle beeldstabilisator, nieuwe fotoacvitatiescanner-eenheid, nieuwe AO-deflectoren), en zal blijven zorgen voor de marktleiderpositie van Femtonics Ltd. op het gebied van 3D-microscopen. Van de voorgestelde ontwikkelingen verwachten we dat de omzet van het bedrijf over 3 jaar zal verdubbelen. De middellange termijn doelstelling van het project is om onze Femto3D-Grand microscoop te gebruiken om de activiteit van uitgebreide neuronen netwerken van gedragen, denken (transgene) apen in vivo (in 3D) optisch te meten voor het eerst in de wereld. Het onderzoek naar marmosets is een zeer nieuw onderzoeksgebied dat begon te exploderen in de onderzoeksinstituten van toonaangevende industriële landen, maar de 3D optische meting van hun neuronennetwerken is momenteel volledig onopgelost. Femtonics wil zich richten op dit versnelde markt (en wetenschappelijke) segment met zijn nieuwe 3D-meettechnologieën. Dit segment is ook van groot belang omdat marmosets genetisch vergelijkbaar zijn met mensen, waardoor een directe kans wordt geboden voor de ontwikkeling van menselijk medicijn en andere bionische therapeutische methoden. Dit wordt ondersteund door de ontwikkeling van een snelle techniek voor de productie van transgene marmosets in de afgelopen twee jaar, die het onderzoek van verschillende modellen van menselijke ziekten mogelijk maakt. De bovengenoemde ontwikkelingen van Femtonics Ltd. maken het mogelijk voor het eerst de neuronennetwerken van marmosets in grote volumes te meten, waardoor een zeer nieuwe maar reeds belangrijke markt wordt gediend. Het langetermijndoel van ons project is om de nieuwe lasermicroscoopfamilie en methoden in de menselijke geneeskunde en therapie zo snel mogelijk toe te passen (Femto3D-Grand-HUMAN). De licentie voor menselijke bifotonmetingen is al gelanceerd met de hulp van de Prima Prize-winnende hersenchirurg van het National Institute of Neuroscience (Dr. Loránd Strongs) en de Gábor Dénes Award-winnende directeur van het Institute of Organic Chemistry van de Semmelweis University (Prof. Péter Mátyus), en een team van 3 mensen werkt momenteel aan zijn team. In de loop van ... (Dutch)
5 September 2022
0 references
Α. Συνοπτική παρουσίαση του επαγγελματικού περιεχομένου της αίτησης επιχορήγησης Στόχος του έργου μας είναι η ανάπτυξη ενός σύνθετου, παγκοσμίου κύρους οικογενειακού και τεχνολογικού εξοπλισμού μικροσκοπίου και συστημάτων πληροφορικής που υποστηρίζουν τη λειτουργία του. Το πρώτο ορόσημο είναι η ανάπτυξη μιας νέας οικογένειας μικροσκοπίων σάρωσης 3D λέιζερ, καθώς και η δημιουργία ενός εξαγώγιμου πρωτοτύπου (Femto3D-Grand), το οποίο επιτρέπει την ταχεία μέτρηση της δραστηριότητας των τρωκτικών, των πιθήκων ή ακόμη και του ανθρώπινου εγκεφάλου (30-330 kHz/κύτταρο) σε μεγάλους όγκους (τουλάχιστον 4 mm × 4 mm x 1 mm αλλά έως 10 mm × 10 mm x 1 mm), με υψηλή χωρική ανάλυση (NA=0.8). Ο νέος εξοπλισμός προσθέτει σχεδόν δύο τάξεις μεγέθους στον υψηλότερο όγκο μέτρησης 3D που έχει επιτευχθεί μέχρι στιγμής (Katona et al 2012, Nature Methods) και αυξάνει την υψηλότερη ταχύτητα μέτρησης μέχρι στιγμής κατά τάξη μεγέθους, γεγονός που παρέχει ένα τεράστιο επιστημονικό και βιομηχανικό πλεονέκτημα. Επιπλέον, αναπτύσσουμε μια εντελώς νέα μέθοδο φωτοενεργοποίησης 3D και μια μονάδα σάρωσης λέιζερ που χρησιμοποιείται επί του παρόντος στην ολογραφική μέθοδο φωτοενεργοποίησης στον κόσμο (π.χ.: Packer et al, 2015, Nat. Μέθοδοι) μπορούν να λειτουργούν σε περίπου 3 τάξεις μεγέθους υψηλότερες ταχύτητες, δύο τάξεις μεγέθους υψηλότερου όγκου, και θα είναι σε θέση να ενεργοποιήσουν περίπου δύο τάξεις μεγέθους περισσότερα κύτταρα από τις σύγχρονες μεθόδους δύο φωτονίων που χρησιμοποιούνται μέχρι στιγμής. Επιπλέον, στόχος μας είναι να αναπτύξουμε ένα νέο, βασισμένο σε κώδικα C++ παγκόσμιο σύστημα λογισμικού που σχετίζεται με το μικροσκόπιο σάρωσης λέιζερ, το οποίο όχι μόνο αντικαθιστά τους κώδικες που βασίζονται στο MATLAB, οι οποίοι τώρα θεωρούνται σχεδόν ξεπερασμένοι για τον έλεγχο του υλικού, αλλά μπορεί επίσης να καλύψει τις επιπλέον ανάγκες μέτρησης της σύγχρονης νευροφωτονικής και βιονικής έρευνας που ενσωματώνεται ταυτόχρονα από μία πλατφόρμα. Μια τέτοια επιπλέον ανάγκη, για παράδειγμα, είναι ότι θέλουμε όχι μόνο να μετρήσουμε την εγκεφαλική δραστηριότητα, αλλά και να εκτελέσουμε πολύπλοκα αισθητήρια ερεθίσματα, φαρμακολογικά πειράματα στη συμπεριφορά των ζώων. Στο πλαίσιο της εφαρμογής μας, δημιουργούμε επίσης ένα γρήγορο σύστημα στατιστικής εικόνας 3D που εξαλείφει ή τουλάχιστον μειώνει σημαντικά τα προϊόντα κίνησης που προκαλούνται από τον καρδιακό παλμό, την αναπνοή και τη σωματική κίνηση. Αυτό μας επιτρέπει να κάνουμε μετρήσεις φθορισμού υψηλής ανάλυσης όχι μόνο από τρωκτικά, αλλά και από μεγαλύτερα ζώα, πιθήκους ή ακόμα και ανθρώπους στο μέλλον. Η ανάπτυξη ενός τρισδιάστατου σταθεροποιητή εικόνας δίνει ιδιαίτερη σημασία στο γεγονός ότι, κατ’ αρχήν, μπορεί να τοποθετηθεί σε οποιοδήποτε μικροσκόπιο in vivo ως αναβάθμιση, καθώς μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα από τα ηλεκτρονικά του μικροσκοπίου. Έχει τριπλό στόχο όσον αφορά το χρονοδιάγραμμα του έργου. Από τη μία πλευρά, τα αποτελέσματα του έργου θα εμφανιστούν αμέσως σε ένα εξαγώγιμο προϊόν βραχυπρόθεσμα (Femto3D-Grand, 3D γρήγορος σταθεροποιητής εικόνας, νέα μονάδα σάρωσης φωτοεκπομπής, νέοι εκτροπείς AO), και θα συνεχίσει να εξασφαλίζει την ηγετική θέση της Femtonics Ltd. στον τομέα των τρισδιάστατων μικροσκόπιων. Από τις προτεινόμενες εξελίξεις, αναμένουμε ότι ο κύκλος εργασιών της εταιρείας θα διπλασιαστεί σε διάστημα 3 ετών. Ο μεσοπρόθεσμος στόχος του έργου είναι να χρησιμοποιήσει το μικροσκόπιο Femto3D-Grand για να μετρήσει τη δραστηριότητα εκτεταμένων νευρωνικών δικτύων συμπεριφοράς, σκέψης (διαγονιδιακών) πιθήκων in vivo (σε 3D) οπτικά για πρώτη φορά στον κόσμο. Η έρευνα των μαρμοσέτ είναι ένας πολύ νέος τομέας έρευνας που άρχισε να εκρήγνυται στα ερευνητικά ινστιτούτα κορυφαίων βιομηχανικών χωρών, αλλά η τρισδιάστατη οπτική μέτρηση των νευρωνικών δικτύων τους είναι επί του παρόντος εντελώς άλυτη. Η Femtonics θέλει να στοχεύσει σε αυτό το επιταχυνόμενο (και επιστημονικό) τμήμα της αγοράς με τις νέες τεχνολογίες μέτρησης 3D. Αυτό το τμήμα έχει επίσης μεγάλη σημασία επειδή τα μαρμοσέτ είναι γενετικά παρόμοια με τους ανθρώπους, παρέχοντας έτσι μια άμεση ευκαιρία για την ανάπτυξη ανθρώπινων φαρμάκων και άλλων βιονικών θεραπευτικών μεθόδων. Αυτό υποστηρίζεται από την ανάπτυξη μιας ταχείας τεχνικής για την παραγωγή διαγονιδιακών μαρμοσέτ τα τελευταία δύο χρόνια, η οποία επιτρέπει την εξέταση διαφόρων μοντέλων ανθρώπινης νόσου. Οι προαναφερθείσες εξελίξεις της Femtonics Ltd. επιτρέπουν για πρώτη φορά τη μέτρηση των νευρωνικών δικτύων των marmosets σε μεγάλους όγκους, εξυπηρετώντας έτσι μια πολύ νέα αλλά ήδη σημαντική αγορά. Ο μακροπρόθεσμος στόχος του έργου μας είναι η εφαρμογή της νέας οικογένειας μικροσκοπίων λέιζερ και μεθόδων στην ανθρώπινη ιατρική και θεραπεία το συντομότερο δυνατό (Femto3D-Grand-HUMAN). Η αδειοδότηση των μετρήσεων των ανθρώπινων διφωτονίων έχει ήδη ξεκινήσει με τη βοήθεια του βραβευμένου με το βραβείο Prima χειρουργού εγκεφάλου του Εθνικού Ινστιτούτου Νευροεπιστήμης (Dr. Loránd Strongs) και του βραβευμένου με το βραβείο Gábor Dénes διευθυντή του Ινστι... (Greek)
5 September 2022
0 references
Mūsų projekto tikslas – sukurti sudėtingą, pasaulinio lygio mikroskopų šeimos ir technologinę įrangą bei IT sistemas, palaikančias jos veikimą. Pirmasis etapas – sukurti naują 3D lazerinio skenavimo mikroskopų šeimą, taip pat sukurti eksportuojamą prototipą (Femto3D-Grand), kuris leidžia greitai matuoti graužikų, beždžionių ar net žmogaus smegenų (30–330 kHz/ląstelės) aktyvumą dideliais tūriais (mažiausiai 4 mm × 4 mm x 1 mm, bet iki 10 mm × 10 mm x 1 mm), su didele erdvine skiriamąja geba (NA=0,8). Naujoji įranga prideda beveik du dydžius prie didžiausio iki šiol pasiekto 3D matavimo tūrio (Katona et al 2012, Gamtos metodai) ir iki šiol padidina didžiausią matavimo greitį, kuris suteikia didžiulį mokslinį ir pramoninį pranašumą. Be to, mes kuriame visiškai naują 3D fotoaktyvacijos metodą ir lazerinį skaitytuvą, kuris šiuo metu naudojamas pasaulio holografinio fotoaktyvacijos metodui (pvz.: Packer et al, 2015, Nat. Metodai) gali veikti maždaug 3 laipsnio didesniais greičiais, dviem didesnio tūrio eilėmis ir galės aktyvuoti apie dvi dydžio eilutes daugiau ląstelių nei iki šiol taikytas moderniausias dviejų fotonų metodas. Be to, mūsų tikslas yra sukurti naują, C++ kodu pagrįstą universalią programinę įrangą, susijusią su lazeriniu skenavimo mikroskopu, kuri ne tik pakeičia MATLAB kodus, kurie dabar laikomi beveik pasenusiais aparatinės įrangos valdymui, bet taip pat gali patenkinti papildomus matavimo poreikius šiuolaikinėje neurofotoninėje ir bioninėje tyrimuose, kurie vienu metu integruojami iš vienos platformos. Pavyzdžiui, toks papildomas poreikis yra tas, kad norime ne tik išmatuoti smegenų veiklą, bet ir atlikti sudėtingus sensorinius stimulus, farmakologinius eksperimentus, susijusius su elgesiu su gyvūnais. Mes taip pat sukuriame greitą 3D vaizdų statistikos sistemą, kuri pašalina arba bent žymiai sumažina judėjimo produktus, kuriuos sukelia širdies plakimas, kvėpavimas ir fizinis judėjimas. Tai leidžia mums atlikti fluorescencinius didelės skiriamosios gebos matavimus ne tik iš graužikų, bet ir iš didesnių gyvūnų, beždžionių ar net žmonių ateityje. 3D vaizdo stabilizatoriaus kūrimas suteikia ypatingą reikšmę tam, kad iš esmės jis gali būti montuojamas bet kuriame in vivo mikroskope kaip atnaujinimas, nes jis gali veikti nepriklausomai nuo mikroskopo elektronikos. Jos tikslas yra trejopas projekto trukmės požiūriu. Viena vertus, projekto rezultatai netrukus pasirodys eksportuojamame produkte (Femto3D-Grand, 3D greito vaizdo stabilizatorius, naujas fotoakvitacinis skaitytuvas, nauji AO deflectors) ir toliau užtikrins „Femtonics Ltd.“ rinkos lyderio poziciją 3D mikroskopų srityje. Iš siūlomų pokyčių tikimės, kad bendrovės apyvarta per 3 metus padvigubės. Vidutinės trukmės projekto tikslas yra naudoti mūsų Femto3D-Grand mikroskopą, kad pirmą kartą pasaulyje būtų galima išmatuoti plačių neuronų elgesio, mąstymo (transgeninių) beždžionių in vivo (in 3D) tinklų aktyvumą. Marmozetų tyrimas yra labai nauja mokslinių tyrimų sritis, kuri pradėjo sprogti pirmaujančių pramoninių šalių mokslinių tyrimų institutuose, tačiau šiuo metu jų neuronų tinklų 3D optinis matavimas yra visiškai neišspręstas. Femtonics nori nukreipti šį pagreitintą rinkos (ir mokslinį) segmentą su savo naujomis 3D matavimo technologijomis. Šis segmentas taip pat yra labai svarbus, nes marmosetės yra genetiškai panašios į žmones, todėl suteikia tiesioginę galimybę plėtoti žmogaus narkotikus ir kitus bioninius gydymo metodus. Tai patvirtina greito transgeninių marmozetų gamybos metodo kūrimas per pastaruosius dvejus metus, kuris leidžia ištirti įvairius žmonių ligų modelius. Minėti „Femtonics Ltd.“ pokyčiai leidžia pirmą kartą matuoti marmozetų neuronų tinklus dideliais kiekiais, taip užtikrinant labai naują, bet jau didelę rinką. Ilgalaikis mūsų projekto tikslas – kuo greičiau pritaikyti naują lazerinio mikroskopo šeimą ir metodus žmonių medicinoje ir terapijoje (Femto3D-Grand-HUMAN). Žmogaus bifotono matavimų licencijavimas jau pradėtas padedant Nacionaliniam neurologijos institutui (Dr. Lorįnd Strongs) ir Semmelweis universiteto Organinės chemijos instituto (Prof. Péter Mįtyus) organinės chemijos instituto (Prof. Péter Mįtyus) prizą pelniusiam smegenų chirurgui, o jo komandoje šiuo metu dirba 3 žmonių komanda. Projekto metu mūsų tikslas – tęsti licencijavimo procesą, atliekant reikiamus matavimus. Projekto dvejų metų laiko intervalas leidžia mums sukurti Femto3D-Grand-HUMAN mikroskopo prototipą su santykinai nedideliu mūsų Femto3D-Grand-Grand-HUMAN mikroskopu. Mūsų ilgalaikis tikslas yra... (Lithuanian)
5 September 2022
0 references
A. Prezentarea conținutului profesional al cererii de grant Scopul proiectului nostru este de a dezvolta o familie complexă de microscoape și echipamente tehnologice de clasă mondială, precum și sisteme IT care să susțină funcționarea acesteia. Prima etapă este dezvoltarea unei noi familii de microscoape laser 3D, precum și crearea unui prototip exportabil (Femto3D-Grand), care permite măsurarea rapidă a activității rozătoarelor, maimuțelor sau chiar a creierului uman (30-330 kHz/celulă) în volume mari (minim 4 mm × 4 mm x 1 mm, dar până la 10 mm × 10 mm x 1 mm), cu rezoluție spațială ridicată (NA=0.8). Noul echipament adaugă aproape două ordine de mărime la cel mai mare volum de măsurare 3D realizat până în prezent (Katona et al 2012, Nature Methods) și crește cea mai mare viteză de măsurare până în prezent cu un ordin de mărime, ceea ce oferă un avantaj științific și industrial imens. În plus, dezvoltăm o metodă complet nouă de fotoactivare 3D și o unitate de scanare laser care este utilizată în prezent în metoda de fotoactivare holografică a lumii (de ex.: Packer et al, 2015, Nat. Metodele) pot funcționa la aproximativ 3 ordine de magnitudine mai mari, două ordine de volum mai mare și vor putea activa aproximativ două ordine de mărime mai multe celule decât metodele de ultimă generație cu doi fotoni utilizate până în prezent. În plus, scopul nostru este de a dezvolta un nou sistem software universal bazat pe cod C++ legat de microscopul de scanare cu laser, care nu numai că înlocuiește codurile bazate pe MATLAB, care sunt acum considerate a fi aproape depășite pentru controlul hardware-ului, dar poate aborda, de asemenea, nevoile suplimentare de măsurare ale cercetării neurofotonice și bionice moderne integrate simultan dintr-o singură platformă. O astfel de nevoie suplimentară, de exemplu, este că dorim nu numai să măsurăm activitatea creierului, ci și să efectuăm stimul senzorial complex, experimente farmacologice pe animale. În cadrul aplicației noastre, creăm, de asemenea, un sistem rapid de statistici de imagine 3D care elimină sau cel puțin reduce semnificativ produsele de mișcare cauzate de bătăile inimii, respirație și mișcare fizică. Acest lucru ne permite să facem măsurători fluorescente de înaltă rezoluție nu numai de la rozătoare, ci și de la animale mai mari, maimuțe sau chiar de la oameni în viitor. Dezvoltarea unui stabilizator de imagine 3D acordă o importanță deosebită faptului că, în principiu, acesta poate fi montat la orice microscop in vivo ca un upgrade, deoarece poate funcționa independent de electronica microscopului. Acesta are un obiectiv triplu în ceea ce privește intervalul de timp al proiectului. Pe de o parte, rezultatele proiectului vor apărea imediat într-un produs exportabil pe termen scurt (Femto3D-Grand, stabilizator rapid de imagine 3D, o nouă unitate de scanare fotoacvitație, noi deflectoare AO) și va continua să asigure poziția de lider de piață a Femtonics Ltd. în domeniul microscoapelor 3D. Din evoluțiile propuse, ne așteptăm ca cifra de afaceri a companiei să se dubleze pe parcursul a 3 ani. Obiectivul pe termen mediu al proiectului este de a utiliza microscopul nostru Femto3D-Grand pentru a măsura activitatea rețelelor extinse de maimuțe de comportament, gândire (transgenică) in vivo (în 3D) pentru prima dată în lume. Cercetarea marmosetelor este un domeniu foarte nou de cercetare care a început să explodeze în institutele de cercetare din principalele țări industriale, dar măsurarea optică 3D a rețelelor lor de neuroni este în prezent complet nerezolvată. Femtonics dorește să vizeze acest segment accelerat de piață (și științific) cu noile sale tehnologii de măsurare 3D. Acest segment este, de asemenea, de mare importanță, deoarece marmosetele sunt similare din punct de vedere genetic cu oamenii, oferind astfel o oportunitate directă pentru dezvoltarea medicamentelor umane și a altor metode terapeutice bionice. Acest lucru este susținut de dezvoltarea unei tehnici rapide de producere a marmosetelor transgenice în ultimii doi ani, care permite examinarea diferitelor modele de boli umane. Evoluțiile menționate mai sus ale Femtonics Ltd. permit măsurarea rețelelor neuronale de marmosete în volume mari pentru prima dată, servind astfel o piață foarte nouă, dar deja semnificativă. Scopul pe termen lung al proiectului nostru este de a aplica noua familie de microscop laser și metode în medicina umană și terapie cât mai curând posibil (Femto3D-Grand-HUMAN). Autorizarea măsurătorilor bifotonilor umani a fost deja lansată cu ajutorul chirurgului cerebral câștigător al Premiului Prima al Institutului Național de Neuroștiințe (Dr. Loránd Strongs) și al directorului câștigător al premiului Gábor Dénes al Institutului de Chimie Organică al Universității Semmelweis (Prof. Péter Mátyus), iar o echipă de 3 persoane lucrează în prezent la echipa sa. Pe parcursul proiectului, scopul nostru este de a continua procesul de licențiere prin efectuarea măsurătorilor necesare. Interv... (Romanian)
5 September 2022
0 references
A. Zusammenfassung der fachlichen Inhalte des Förderantrags Das Ziel unseres Projekts ist es, eine komplexe Mikroskopfamilie von Weltklasse sowie technologische Geräte und IT-Systeme zu entwickeln, die ihren Betrieb unterstützen. Der erste Meilenstein ist die Entwicklung einer neuen 3D-Laser-Scanning-Mikroskopfamilie sowie die Erstellung eines exportierbaren Prototyps (Femto3D-Grand), der die schnelle Messung der Aktivität von Nagetieren, Affen oder sogar dem menschlichen Gehirn (30-330 kHz/Zelle) in großen Mengen (mindestens 4 mm × 4 mm x 1 mm, aber bis zu 10 mm × 10 mm x 1 mm) mit hoher räumlicher Auflösung (NA=0.8) ermöglicht. Das neue Gerät fügt dem bisher höchsten erreichten 3D-Messvolumen fast zwei Größenordnungen hinzu (Katona et al 2012, Nature Methods) und erhöht die bisher höchste Messgeschwindigkeit um eine Größenordnung, was einen enormen wissenschaftlichen und industriellen Vorteil bietet. Darüber hinaus entwickeln wir eine völlig neue 3D-Photoaktivierungsmethode und eine Laserscannereinheit, die derzeit in der weltweit holographischen Photoaktivierungsmethode eingesetzt wird (z. B.: Packer et al, 2015, Nat. Methoden) können mit etwa 3 Größenordnungen höherer Geschwindigkeiten, zwei Größenordnungen mit höherem Volumen arbeiten, und werden in der Lage sein, etwa zwei Größenordnungen mehr Zellen zu aktivieren als die bisher verwendeten hochmodernen Zwei-Photonen-Methoden. Darüber hinaus ist es unser Ziel, ein neues, C++ Code-basiertes Universal-Softwaresystem für das Laserscanning Mikroskop zu entwickeln, das nicht nur MATLAB-basierte Codes ersetzt, die mittlerweile als nahezu veraltet für die Hardwaresteuerung gelten, sondern auch den zusätzlichen Messbedarf moderner neurophotonischer und bionischer Forschung gleichzeitig von einer Plattform aus integriert werden können. Ein solches zusätzliches Bedürfnis ist zum Beispiel, dass wir nicht nur die Gehirnaktivität messen wollen, sondern auch komplexe sensorische Reize, pharmakologische Experimente zum Verhalten von Tieren durchführen wollen. Im Rahmen unserer Anwendung erstellen wir auch ein schnelles 3D-Bildstatistiksystem, das die Bewegungsprodukte, die durch Herzschlag, Atmung und Bewegung verursacht werden, eliminiert oder zumindest erheblich reduziert. Dies ermöglicht es uns, fluoreszierende hochauflösende Messungen nicht nur von Nagetieren, sondern auch von größeren Tieren, Affen oder sogar von Menschen in der Zukunft durchzuführen. Die Entwicklung eines 3D-Bildstabilisators legt besonderen Wert darauf, dass er grundsätzlich an jedem In-vivo-Mikroskop als Upgrade angebracht werden kann, da es unabhängig von der Elektronik des Mikroskops funktionieren kann. Es hat ein dreifaches Ziel in Bezug auf den zeitlichen Rahmen des Projekts. Auf der einen Seite werden die Ergebnisse des Projekts auf kurze Sicht sofort in einem exportierbaren Produkt erscheinen (Femto3D-Grand, 3D-schneller Bildstabilisator, neue Photoakvitationsscanner, neue AO-Abweiser) und weiterhin die Marktführerschaft von Femtonics Ltd. im Bereich der 3D-Mikroskope sichern. Aus den vorgeschlagenen Entwicklungen gehen wir davon aus, dass sich der Umsatz des Unternehmens über drei Jahre verdoppeln wird. Das mittelfristige Ziel des Projekts ist es, mit unserem Femto3D-Grand-Mikroskop erstmals weltweit die Aktivität umfangreicher Neuronennetzwerke von Verhalten, Denken (transgener) Affen in vivo (in 3D) optisch zu messen. Die Untersuchung von Marmosets ist ein sehr neues Forschungsgebiet, das in den Forschungsinstituten führender Industrieländer explodierte, aber die optische 3D-Messung ihrer Neuronennetzwerke ist derzeit völlig ungelöst. Femtonics will mit seinen neuen 3D-Messtechnologien dieses beschleunigte (und wissenschaftliche) Segment anvisieren. Dieses Segment ist auch von großer Bedeutung, weil marmosets genetisch dem Menschen ähnlich sind und somit eine direkte Chance für die Entwicklung von Humanarzneimitteln und anderen bionischen therapeutischen Methoden bieten. Dies wird durch die Entwicklung einer schnellen Technik zur Herstellung transgener Marmosets in den letzten zwei Jahren unterstützt, die die Untersuchung verschiedener menschlicher Krankheitsmodelle ermöglicht. Die oben genannten Entwicklungen der Femtonics Ltd. ermöglichen erstmals die Messung der Neuronennetze von Marmosets in großen Mengen und damit einen sehr neuen, aber bereits bedeutenden Markt. Langfristiges Ziel unseres Projekts ist es, die neue Lasermikroskop-Familie und -Methoden in der Humanmedizin und Therapie so bald wie möglich anzuwenden (Femto3D-Grand-HUMAN). Die Lizenzierung menschlicher Biphotonenmessungen wurde bereits mit Hilfe des Prima-Preisträgers des Nationalen Instituts für Neurowissenschaften (Dr. Loránd Strongs) und des mit dem Gábor Dénes Award ausgezeichneten Direktors des Instituts für Organische Chemie der Universität Semmelweis (Prof. Péter Mátyus) ins Leben gerufen. Im Laufe des Projekts ist es unser Ziel, den Lizenzierungsprozess durch die Durchführung der notwendigen Messungen f... (German)
5 September 2022
0 references
A. Presentación resumida del contenido profesional de la solicitud de subvención El objetivo de nuestro proyecto es desarrollar una compleja familia de microscopios y equipos tecnológicos y sistemas informáticos que apoyen su funcionamiento. El primer hito es desarrollar una nueva familia de microscopios de escaneo láser 3D, así como crear un prototipo exportable (Femto3D-Grand), que permite la medición rápida de la actividad de roedores, monos o incluso el cerebro humano (30-330 kHz/célula) en grandes volúmenes (mínimo 4 mm × 4 mm x 1 mm pero hasta 10 mm × 10 mm x 1 mm), con alta resolución espacial (NA=0.8). El nuevo equipo agrega casi dos órdenes de magnitud al volumen de medición 3D más alto logrado hasta ahora (Katona et al 2012, Nature Methods) y aumenta la velocidad de medición más alta hasta ahora en un orden de magnitud, lo que proporciona una gran ventaja científica e industrial. Además, estamos desarrollando un método de fotoactivación 3D completamente nuevo y una unidad de escáner láser que se utiliza actualmente en el método de fotoactivación holográfica del mundo (por ejemplo: Packer et al, 2015, Nat. Métodos) puede operar a aproximadamente 3 órdenes de magnitud velocidades más altas, dos órdenes de magnitud mayor volumen, y será capaz de activar alrededor de dos órdenes de magnitud más células que los métodos de dos fotones de última generación utilizados hasta ahora. Además, nuestro objetivo es desarrollar un nuevo sistema de software universal basado en código C++ relacionado con el microscopio de escaneo láser, que no solo reemplaza a los códigos basados en MATLAB, que ahora se consideran casi obsoletos para el control de hardware, sino que también puede abordar las necesidades adicionales de medición de la investigación neurofotónica y biónica moderna integrada simultáneamente desde una plataforma. Tal necesidad adicional, por ejemplo, es que no solo queremos medir la actividad cerebral, sino también realizar estímulos sensoriales complejos, experimentos farmacológicos sobre el comportamiento de los animales. En el marco de nuestra aplicación, también creamos un sistema rápido de estadísticas de imágenes 3D que elimina o al menos reduce significativamente los productos de movimiento causados por los latidos cardíacos, la respiración y el movimiento físico. Esto nos permite hacer mediciones fluorescentes de alta resolución no solo de roedores, sino también de animales más grandes, monos e incluso humanos en el futuro. El desarrollo de un estabilizador de imagen 3D da especial importancia al hecho de que, en principio, puede adaptarse a cualquier microscopio in vivo como una actualización, ya que puede funcionar independientemente de la electrónica del microscopio. Tiene un triple objetivo en términos de la escala de tiempo del proyecto. Por un lado, los resultados del proyecto aparecerán inmediatamente en un producto exportable a corto plazo (Femto3D-Grand, estabilizador de imagen rápido en 3D, nueva unidad de escáner de fotoacvitación, nuevos deflectores AO), y continuará asegurando la posición líder en el mercado de Femtonics Ltd. en el campo de los microscopios 3D. A partir de los desarrollos propuestos, esperamos que la facturación de la compañía se duplique en 3 años. El objetivo a medio plazo del proyecto es utilizar nuestro microscopio Femto3D-Grand para medir la actividad de extensas redes neuronales de monos de comportamiento, pensamiento (transgénico) in vivo (en 3D) ópticamente por primera vez en el mundo. La investigación de los marmosets es un área de investigación muy nueva que comenzó a explotar en los institutos de investigación de los principales países industriales, pero la medición óptica 3D de sus redes neuronales está actualmente completamente sin resolver. Femtonics quiere apuntar a este segmento acelerado de mercado (y científico) con sus nuevas tecnologías de medición 3D. Este segmento también es de gran importancia porque los marmosets son genéticamente similares a los humanos, proporcionando así una oportunidad directa para el desarrollo de fármacos humanos y otros métodos terapéuticos biónicos. Esto está respaldado por el desarrollo de una técnica rápida para la producción de marmosets transgénicos en los últimos dos años, lo que permite el examen de varios modelos de enfermedades humanas. Los desarrollos antes mencionados de Femtonics Ltd. permiten la medición de las redes neuronales de marmosets en grandes volúmenes por primera vez, sirviendo así a un mercado muy nuevo pero ya significativo. El objetivo a largo plazo de nuestro proyecto es aplicar la nueva familia de microscopios láser y métodos en medicina y terapia humana lo antes posible (Femto3D-Grand-HUMAN). La licencia de mediciones de bifotón humano ya se ha puesto en marcha con la ayuda del neurocirujano ganador del Premio Prima del Instituto Nacional de Neurociencia (Dr. Loránd Strongs) y del director ganador del Premio Gábor Dénes del Instituto de Química Orgánica de la Universidad Semmelweis (Prof... (Spanish)
5 September 2022
0 references
A. Projekta mērķis ir izstrādāt kompleksas, pasaules klases mikroskopu ģimenes un tehnoloģiskās iekārtas un IT sistēmas, kas atbalsta tā darbību. Pirmais atskaites punkts ir izstrādāt jaunu 3D lāzerskenēšanas mikroskopu saimi, kā arī izveidot eksportējamu prototipu (Femto3D-Grand), kas ļauj ātri izmērīt grauzēju, pērtiķu vai pat cilvēka smadzeņu darbību (30–330 kHz/šūna) lielos apjomos (vismaz 4 mm × 4 mm x 1 mm, bet līdz 10 mm × 10 mm x 1 mm), ar augstu telpisko izšķirtspēju (NA=0,8). Jaunā iekārta pievieno gandrīz divas pakāpes līdz šim sasniegtajam 3D mērījumu apjomam (Katona et al 2012, Nature Methods) un palielina līdz šim augstāko mērījumu ātrumu par lielumu, kas nodrošina milzīgu zinātnisku un rūpniecisku priekšrocību. Turklāt mēs izstrādājam pilnīgi jaunu 3D fotoaktivācijas metodi un lāzera skenera bloku, kas pašlaik tiek izmantots pasaules hologrāfiskās fotoaktivācijas metodē (piemēram: Packer et al, 2015, Nat. Metodes) var darboties ar aptuveni 3 kārtas lielāku ātrumu, divas kārtas lielāku apjomu, un varēs aktivizēt aptuveni divas kārtas vairāk šūnu nekā modernās divu fotonu metodes, kas izmantotas līdz šim. Turklāt mūsu mērķis ir izstrādāt jaunu, uz C++ kodu balstītu universālu programmatūras sistēmu, kas saistīta ar lāzerskenēšanas mikroskopu, kas ne tikai aizstāj MATLAB kodus, kuri tagad tiek uzskatīti par gandrīz novecojušiem aparatūras kontrolei, bet var arī risināt papildu mērījumu vajadzības mūsdienu neirofotonikas un bionikas pētījumiem, kas vienlaikus integrēti no vienas platformas. Šāda papildu vajadzība, piemēram, ir tāda, ka mēs vēlamies ne tikai izmērīt smadzeņu darbību, bet arī veikt sarežģītus sensorus stimulus, farmakoloģiskus eksperimentus ar dzīvniekiem. Mūsu pieteikuma ietvaros mēs arī izveidojam ātru 3D attēlu statistikas sistēmu, kas novērš vai vismaz ievērojami samazina sirdsdarbības, elpošanas un fiziskās kustības izraisītos pārvietošanās produktus. Tas ļauj mums veikt fluorescējošus augstas izšķirtspējas mērījumus ne tikai no grauzējiem, bet arī no lielākiem dzīvniekiem, pērtiķiem vai pat cilvēkiem nākotnē. 3D attēla stabilizatora izstrāde piešķir īpašu nozīmi tam, ka principā to var uzstādīt jebkuram in vivo mikroskopam kā jauninājumam, jo tas var darboties neatkarīgi no mikroskopa elektronikas. Tam ir trīs mērķi attiecībā uz projekta grafiku. No vienas puses, projekta rezultāti ātri parādīsies eksportējamā produktā īstermiņā (Femto3D-Grand, 3D ātrs attēla stabilizators, jauns fotoavitācijas skeneris, jauni AO deflektori) un turpinās nodrošināt Femtonics Ltd. tirgus līdera pozīciju 3D mikroskopu jomā. No ierosinātās attīstības mēs sagaidām, ka uzņēmuma apgrozījums 3 gadu laikā divkāršosies. Projekta vidēja termiņa mērķis ir izmantot mūsu Femto3D-Grand mikroskopu, lai pirmo reizi pasaulē mērītu plašu neironu tīklu darbību, domājot (transgēniski) pērtiķi in vivo (3D). Marmožu izpēte ir ļoti jauna pētniecības joma, kas sāka eksplodēt vadošo rūpniecības valstu pētniecības institūtos, bet to neironu tīklu 3D optiskais mērījums pašlaik ir pilnīgi neatrisināts. Femtonics vēlas pievērsties šim paātrinātajam tirgus (un zinātniskajam) segmentam, izmantojot jaunās 3D mērīšanas tehnoloģijas. Šim segmentam ir liela nozīme arī tāpēc, ka marmoeti ir ģenētiski līdzīgi cilvēkiem, tādējādi sniedzot tiešu iespēju cilvēka zāļu un citu bionikas terapeitisko metožu attīstībai. To atbalsta ātras transgēno marmoetu ražošanas tehnikas izstrāde pēdējo divu gadu laikā, kas ļauj pārbaudīt dažādus cilvēka slimību modeļus. Iepriekš minētā Femtonics Ltd. attīstība ļauj pirmo reizi mērīt neironu tīklus lielos apjomos, tādējādi kalpojot ļoti jaunam, bet jau nozīmīgam tirgum. Mūsu projekta ilgtermiņa mērķis ir pēc iespējas ātrāk pielietot jauno lāzera mikroskopu saimi un metodes medicīnā un terapijā (Femto3D-Grand-HUMAN). Cilvēka bifotonu mērījumu licencēšana jau ir uzsākta ar Prima balvas ieguvēju smadzeņu ķirurga palīdzību no Nacionālā Neiroscience institūta (Dr. Loránd Strongs) un Gábor Dénes godalgotā Semmelweis Universitātes Organiskās ķīmijas institūta (Prof. Péter Mátyus) direktora, un viņa komandā pašlaik strādā 3 cilvēku komanda. Projekta gaitā mūsu mērķis ir turpināt licencēšanas procesu, veicot nepieciešamos mērījumus. Projekta divu gadu laika intervāls ļauj mums izstrādāt Femto3D-Grand-HUMAN mikroskopa prototipu ar salīdzinoši nelielu modifikāciju mūsu Femto3D-Grand-Grand-HUMAN mikroskopā. Mūsu ilgtermiņa mērķis ir... (Latvian)
5 September 2022
0 references
Kővágószőlős, Baranya
0 references
Identifiers
GINOP-2.1.1-15-2016-00979
0 references