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Newsletter vol.7

30 Jun 2025 Korean
IVIM의 고품질 AI 기반 자가 노이즈 제거 기능 소개
IVIM TECHNOLOGY
NEWSLETTER
Volume 7, May 2025
Light up your world!
아이빔테크놀로지는?

 2017년에 설립된 아이빔테크놀로지는 일체형 올인원 생체 내 현미경 솔루션 분야의 선두주자입니다. 저희의 최첨단 장비인 공초점 이광자 결합형 제품은, 살아있는 동물의 생체 내의 실시간 세포 영상화를 제공함으로써 In Vivo 연구에 혁신을 가져왔습니다. 아이빔테크놀로지의 장비는 전 세계적으로 30대가 넘게 판매되어 APAC 생물 분석 서비스 공급업체 상위 10대 업체 중 하나로 인정받았습니다. 저희는 학교, 바이오테크, 신약 개발 분야에 걸쳐 전 세계 100개 이상의 기업에게 서비스를 제공하고 있습니다. 또한, 생체현미경(IVM)장비 외에도 연구자들이 좀 더 정밀하고 효율적으로 연구에 정진할 수 있도록 전임상 영상화 서비스, 트레이닝, 악세사리, 표지 항체에 걸친 생체 내 영상화에 관련된 맞춤형 토탈 솔루션을 제공합니다.

AI를 활용한 생체 내 영상 고품질화 :

AI 기반 자가 노이즈 제거 기능 소개 

 생체 현미경은 연구자들이 살아있는 생체의 조직 내에서의 세포와 분자 미세환경 및 약물 분포를 관찰하는 방식에 혁명을 일으켰습니다. 그러나, 초고속 생체 영상화는 생체 내에서 일어나는 세포와 분자의 빠른 움직임을 포착할 순 있으나, 신호대잡음비(SNR)로 인해 데이터품질이 저하되어 기존 방법으로는 원하는 퀄리티의 영상 취득이 어렵습니다.


 이러한 한계를 극복하기 위해, 저희는 초고속 생체 현미경을 위해 AI 기반 영상화 향상 소프트웨어인 AI-Image Denoiser를 고안해 냈습니다. 2025년 5월 15일에 공식 출시된 이 기능은 노이즈가 있는 환경이거나, 명확하지 않은 데이터일지라도 자체 학습 기능(Self-supervised learning)을 통해 노이즈가 있는 데이터를 직접 학습하여, 빠르게 움직이는 살아있는 조직의 동적인 세포 상호작용을 더욱 명확하게 시각화할 수 있습니다.

그림 1. AI-Image Denoiser 의 원리

 기존의 AI 툴들이 노이즈를 제거하는 데에 7시간이 넘게 소요되었다면, 사전학습기능이 탑재된 이 기능은 단 30분 이내로 시간을 획기적으로 단축해 주되, 정확도와 영상화 품질은 향상해 고속영상을 더욱 효율적으로 정성화 시킬 수 있습니다. 요컨대, 이 기능은 노이즈와 신호를 AI로 구분하기 때문에 살아있는 생체 내에서 일어나는 상호작용을 명확히 정성화 하는 것이 가능하다는 점입니다.


 이 기능은 명확하지 않거나, 잡음이 많은 복잡한 데이터 환경일지라도 빠르게 움직이는 세포를 더 명확하게 시각화할 수 있게 합니다. AI-Image Denoiser는 데이터를 자체학습(Self-supervised learning)함으로써, 노이즈를 억제하되 진짜 신호는 향상시켜 초고속 생체 내 영상화의 정밀도와 효율성에서의 획기적인 품질향상을 제공합니다.

그림 2. 피부의 생체 내 영상화 이미지에서 AI-Image Denoiser를 실행한 후의 세포 수 분석
 저희는 최근 H2B-GFP 형질전환 마우스 모델을 이용한 생체 내 현미경 연구에서, 혈관을 빨간색, 혈류는 파란색, 세포핵을 녹색으로 표지한 후, 피부 조직을 관찰했습니다. 디노이징 기능을 진행하기 전에는, 노이즈로 인해 세포 핵이 흐릿하게 보이고 경계가 불분명했습니다.  

 AI-Image Denoiser를 적용한 후에는, 노이즈가 현저히 감소하면서 세포핵의 구조가 훨씬 뚜렷하게 나타났습니다. 이에 따라, 이미지 분석 도구를 활용한 정확한 임곗값 설정과 세포 수 계산이 정확하게 이뤄질 수 있었습니다. 원본 데이터는 분리가 제대로 이루어지않아 세포 수가 실제보다 과대평가되는 경향이 있었던 반면에, AI-Image Denoiser가 적용된 영상은 세포의 명확한 구분이 가능하여, 정밀한 세분화와 신뢰할 수 있는 정량 분석이 가능해졌습니다.
그림 3. AI-Image Denoiser 적용 후의 피부 생체 내 이미징 세포 추적 분석
 AI-Image Denoiser 기능은 세포수 분석을 넘어, 세포의 움직임 분석에서도 핵심적인 역할을 합니다. 기존에는 노이즈로 인해 세포추적이 어려웠던 영상에서도, AI 처리를 통해 세포의 이동경로를 명확하게 확인할 수 있게 합니다. 이를 바탕으로 연구자들은 프레임 단위의 세포이동을 분석하고, 변위 및 속도를 계산할 수 있습니다.

 AI-Image Denoiser는 영상의 선명도를 획기적으로 향상시키고 처리시간을 단축시킴으로써, 생체 내 현미경기법을 강력한 동적 생물한 연구 도구로 부각시켰습니다. 면역반응, 조직 재생, 약물 전달과 같은 다양한 생체 내 반응을 연구하는데 있어서 이 기능은 전보다 빠르고 정밀한 통찰을 제공하는 혁신적인 수단이 될 것 입니다.
웨비나 시청 AI 기반 노이즈 제거 기능 웨비나 

 ‘초고속 생체 영상화 기법과 AI 기반 노이즈 제거 기능’을 주제로 진행된 이번 웨비나에서는, 아이빔테크놀로지의 엄정현 프로젝트 매니저가 AI-Image Denoiser를 생체 내 영상에 적용한 다양한 사례를 소개하였습니다. 또한 고해상도 생체 내 현미경 데이터의 이미지 선명도와 처리 효율성을 획기적으로 향상시키는 AI-Image Denoiser의 실시간 시연도 함께 시청하실 수 있습니다.

 이번 웨비나는 생체 내 영상 분야에서 AI가 어떻게 새로운 정밀성의 시대를 열어가고 있는지를 보여주는 유익한 정보를 제공합니다. 또한, 문의를 통해 AI-Image Denoiser 체험판을 배포하고 있으니, 혹 체험판 신청을 희망하시는 분들이라면 information@ivimtech.com 혹은 하단의 상담문의하기 버튼을 통해 연락주세요.
웨비나 시청하기 ↓↓↓
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다가오는 웨비나 시리즈 소개
아이빔테크놀로지에서는 다양한 주제의 웨비나를 준비중입니다.
추후에 진행될 웨비나에도 많은 관심 부탁드립니다.

  • JUN 12 | 생체현미경을 통한 뇌 질환의 발병과 치료 반응의 실시간 장기 추적 < 등록하기 >
  • JUN 19 | 항체치료제에서 ADC까지: Intravital microscopy을 활용한 이미징 분석
  • AUG 14 | From IVIS to IVM : 엑소좀 치료제개발에서의 IVIS 장비의 이미징으로부터 IVM 이미징까지 
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