Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2020 / с. 45-48

Коррекция искажений, вносимых средой зазора «игла – биологическая поверхность» зондового микроскопа

В.С. Деева, С.М. Слободян

Аннотация

Рассматривается создание алгоритма компенсации искажающего действия слоя среды, заполняющей зазор «игла – биоповерхность», в технике исследования зондовой и атомно-силовой микроскопии (AFM). Предлагаемый нами алгоритм коррекции сигнала изображения основан на процедуре апостериорной обработки данных измерения и базовых положениях теории фильтрации и цифровой обработки изображений. Для созданной модели мы рассчитали среднеквадратическую ошибку восстановления, малое значение которой указывает на эффективность предложенного алгоритма улучшения качества изображения поверхности молекулярных биообъектов.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Вера Степановна Деева, канд. техн. наук, доцент, школа инженерного предпринимательства, ФГАОУ ВО «Томский политехнический университет», г. Томск,

Степан Михайлович Слободян, д-р техн. наук, профессор, кафедра материаловедения, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет, г. Тверь,

e-mail: sms_46@ngs.ru

Список литературы

1. Cai J. Atomic Force Microscopy in Molecular and Cell Biology. – Singapore: Springer Singapore, 2018.

2. Tereshchenko S.A., Lysenko A.Y. Investigation of the scattering influence on the quality of image reconstruction in single-photon emission computed tomography in a proportional scattering medium // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 53. РP. 370-374.

3. Deeva V.S., Slobodyan S.M. Mathematical modeling of the interaction between a single-walled nanotube tip and a biological surface // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 54. РР. 51-55.

4. Shcherbina K.K., Golovin M.A., Suslyaev V.G., Marusin N.V., Yankovski V., Zolotukhina M. An electronic geometric model for 3D scanning of human body segments and its use in prosthetics and orthotics. Causes of defects and methods for their elimination // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 54. PР. 130-134.

5. Deeva V., Slobodyan S. Mathematical model of tip oscillations: Influence on image quality // Applied Surface Science. 2020. Vol. 516. Р. 146144.

6. Schwille P. There and back again: From the origin of life to single molecules // European Biophysics Journal. 2018. Vol. 47. PP. 493-498.

7. Ozer H.O. Atomic resolution force imaging through the static deflection of the cantilever in simultaneous scanning tunneling/ atomic force microscopy // Ultramicroscopy. 2019. Vol. 196. PP. 54-57.

8. Shestakova V.G., Vetrov A.N., Dmitriev G.A. Assessment of skin wound healing by digital image analysis // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 53. PP. 402-406.

9. Cho Y., Shin N., Kim D., Park J., Hong S. Nanoscale hybrid systems based on cnt for biological sensing and control // Bioscience Reports. 2017. Vol. 37. PP. 3-30.

10. Zhang B., Liu Y., Chen Q., Lai Z., Sheng P. Observation of high Tc one dimensional super conductivity in 4 angstrom carbon nanotube arrays // AIP Advances. 2017. Vol. 7. P. 025305.

11. Heath G.R., Scheuring S. High-speed AFM height spectroscopy reveals µs-dynamics of unlabeled biomolecules // Nature Commun. 2018. Vol. 9. PP. 1-11.

12. Caplins B., Holm J.D., Keller R. Transmission imaging with a programmable detector in a scanning electron microscope // Ultramicroscopy. 2019. Vol. 196. PP. 40-48.

13. Wagner T. Steady-state and transient behavior in dynamic atomic force microscopy // Journal of Applied Physics. 2019. Vol. 125. Р. 044301.

14. Burke P.J. An RF circuit model for carbon nanotubes // IEEE Transaction of Nanotechnology. 2003. Vol. 2. PP. 55-58.

15. Gonzalez R., Woods R. Digital Image Processing. – Pearson, 2018. 1192 p.