fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'Université de Göteborg et de l'Université de technologie Chalmers, en Suède, ont développé un modèle d'intelligence artificielle permettant un contrôle entièrement autonome des pinces optiques. Cet outil peut capturer et déplacer des particules aussi petites qu'une seule molécule d'ADN ou une cellule. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Methods.
Les pinces optiques utilisent un faisceau laser focalisé pour capturer et déplacer des particules. Le physicien Arthur Ashkin a reçu le prix Nobel de physique en 2018 pour l'invention de cette technologie. Auparavant, ces dispositifs nécessitaient la présence continue d'un opérateur qualifié pour ajuster manuellement les paramètres, effectuer des mesures et lancer des séquences expérimentales, ce qui limitait la vitesse de travail et entraînait des variations dans les résultats entre différents chercheurs.
Le nouveau système, baptisé SmartTrap, élimine la dépendance à l'intervention humaine. Il intègre l'analyse d'images, des algorithmes d'apprentissage profond, des circuits de contrôle électronique et un système microfluidique dans une boucle fermée. L'intelligence artificielle peut capturer de manière autonome des particules, les positionner avec une précision nanométrique dans l'espace tridimensionnel, effectuer des mesures et fournir de nouveaux échantillons sans intervention humaine. Lors des tests, le système a pu trier et analyser des centaines de particules par heure. Dans l'une des opérations les plus complexes en biophysique — l'expérience d'étirement d'une seule molécule d'ADN — il a exécuté environ 10 à 15 expériences par heure. Le système a également mesuré la rigidité mécanique des globules rouges et cartographié les forces d'interaction électrostatique entre nanoparticules à différentes concentrations de sel.
Le responsable de l'étude, Giovanni Volpe, a indiqué que SmartTrap peut égaler, voire surpasser, un opérateur expérimenté en termes de vitesse et de stabilité, tout en fonctionnant en continu sans perte d'efficacité. Le temps nécessaire à un humain pour réaliser des expériences de même ampleur serait plusieurs fois supérieur, et serait limité par la fatigue et la variabilité opérationnelle. Les auteurs soulignent que le système est construit sur une base logicielle open source et conçu comme une plateforme de laboratoire extensible. Avec le développement de la microscopie intelligente, de tels systèmes autonomes pourraient transformer la science expérimentale en un modèle de recherche automatisée en continu.
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