Forskerne tar ikke bilder med et vanlig kamera, men med et spektroskop.

Et vanlig kamera tar bilder av det lyset og de fargene vi kan se, mens et spektroskop viser radiobølger og røntgenstråling. Det viser ultrafiolett lys og infrarødt lys og kan derfor avsløre usynlige detaljer.

Kan dette også blir brukt til å skille mellom friskt vev og vev med kreft? Forskerne i prosjektet DeepHyperSpec mener det.

Ved hjelp av hyperspektral teknologi kan forskere hente ut mye mer informasjon fra sammensetninger i lysets fargespektrum. Bilder fra et spektroskop kan vise kjemisk informasjon om stoffet som blir målt.

– Vi bruker det infrarøde lyset, forklarer Valeria Tafintseva.

Hun er forsker ved fakultet for realfag og teknologi på NMBU. Når hun og de andre forskerne studerer bildene med avanserte metoder for dataanalyse, håper de at dette også kan gjøre at det blir enklere å oppdage for eksempel kreft.

Lys gjennom kroppsvev

Spektroskopet viser hvordan molekylene beveger seg når forskerne sender lys med forskjellig bølgelengde gjennom prøver av vev fra kroppen.

Ved å måle hvor mye lys som slipper gjennom vevsprøven og hvor mye som blir absorbert, så vet forskerne hvilke molekyler som er i prøven og hvilket stoff som er blitt målt.

• Les denne på forskning.no: Bakgrunn: Slik virker et hyperspektralt kamera

Kjemi og form

Informasjonen som hjelper til med å stille en kreftdiagnose, finnes nemlig både i det synlige bildet og i det infrarøde spekteret – i hvert eneste lille bildepunkt.

Det infrarøde spekteret kan gi kjemisk informasjon, mens det synlige bildet viser form og struktur.

– Det nye og innovative er at vi bruker slike hyperspektrale bilder og utnytter alle dimensjonene i bildet. Vi analyserer både det synlige bildet og det infrarøde spekteret. Per i dag finnes det ingen metoder for å gjøre det. Spektrene fra sånne bilder analyseres som uavhengige data, sier Tafintseva.

At pikslene er sammensatt på en spesifikk måte i bildet, blir altså ikke godt nok utnyttet.

– En lege kan finne at noen celler er kreftceller ved å se på bildene. Men mennesker kan gjøre feil. Det er veldig viktig å være nøye på hva som er kreftceller og fjerne dem, men samtidig at vi ikke fjerner for mye.

– Spesielt i hjernen er det viktig at vi fjerner alle kreftcellene, men ikke for mange andre celler, sier Tafintseva.

Vanskelig spredning

Forskerne utvikler metoder som bruker alle dimensjonene i bildene, men må samtidig løse mange praktiske problemer når de jobber med bilder.

Et av dem er lysspredning. For noe av lyset som sendes gjennom prøvene, sprer seg. Men på målingene ser det ut som det er absorbert.

– For å lære om spredningen og kompensere for den, må vi behandle dataene på forhånd og gjøre korrigeringer, forklarer Valeria Tafintseva.

– Den medisinske bruken er bare ett område vi arbeider med. Vi kan også analysere celler av mikroorganismer og kanskje finne ut at det for eksempel er mye fett i en bestemt piksel eller mye protein i en annen, sier hun.

Valeria Tafintseva har doktorgrad i matematikk og arbeider i forskningsgruppen BioSpec på NMBU med alle slags prosjekter der det trengs dataanalyse. Hun samarbeider med biologer og kjemikere som kan noe om stoffet som måles og kan forklare hva som skjer med det.

Plast og pollen

– Vi kan se på forskjellige typer komponenter i biologiske stoffer eller mikroorganismer. I væsker, i kreftprøver, men også i helt andre ting. Vi kan jobbe med plast i jord eller vann og finne utslipp, eller vi kan ta bilder av pollen for å finne ut hvilke arter som er i luften, forteller hun.

– Denne teknologien er ikke spesielt beregnet på ett enkelt område. Vi utvikler den fortsatt sammen med forskjellige nettverk av forskere i Europa og verden. Vi får nye problemstillinger hele tiden mens prosjektet pågår, sier Tafintseva.

Artikkelen er produsert og finansiert av NMBU Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

NMBU er én av 77 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra NMBU:

• 

  Beskjæring av frukttrær: – Treet kan få sjokk og tro det trues på livet

• 

  Forskere vil bruke mikrober til å lage proteiner og omega-3: ­– Enormt og uutnyttet potensial

• 

  Forskere advarer: Det som skjer i de afrikanske fjellene har mye større konsekvenser enn tidligere antatt

• 

  Surøl er ølentusiastenes champagne – nå går det fortere å brygge det

• 

  Snart kan protein­pulveret ditt være dyrket i et laboratorium

• 

  Alger kan gjøre vaskevannet rent

Les flere saker fra NMBU her.