Sebuah terobosan besar dalam bidang biologi molekuler dan sel telah dicapai oleh tim peneliti di University of California, Berkeley (UC Berkeley) dengan pengembangan mikroskop canggih bernama MOSAIC (Multimodal Optical Scope with Adaptive Imaging Correction). MOSAIC mampu menghasilkan data masif hingga 4 terabyte hanya dalam waktu satu jam, menjadikannya sebagai salah satu instrumen penelitian paling canggih di dunia.
Kemampuan MOSAIC yang Luar Biasa
MOSAIC menggabungkan sekitar selusin jenis mikroskop ke dalam satu mesin yang bisa diubah modenya hanya dengan satu tombol. Desain instrumen ini dipimpin oleh Srigokul “Gokul” Upadhyayula selaku asisten profesor biologi molekuler dan sel, bersama Eric Betzig yang merupakan profesor fisika dan biologi sel di UC Berkeley sekaligus peraih Nobel Kimia 2014. Data yang diproduksi oleh MOSAIC bergerak dalam lima dimensi yang mencakup tiga dimensi ruang, ditambah waktu, serta warna.
Penggunaan MOSAIC dalam Penelitian
Peneliti menempelkan penanda fluoresen pada struktur sel tertentu untuk menghasilkan warna-warna tersebut, sehingga pergerakan dan interaksi antar-sel bisa terlihat jelas di layar. Tim peneliti sempat mengamati pertumbuhan sel ginjal babi selama 24 hari dan menangkap 1,5 juta cuplikan 3D dalam sebuah eksperimen. Mereka berhasil merekam fenomena langka bernama tripolar mitosis, di mana satu sel membelah diri menjadi tiga sel anak dari yang biasanya hanya dua.
Mengapa MOSAIC Penting?
Kecanggihan MOSAIC justru memicu masalah baru kendati mampu mengungkap rahasia terdalam biologi. Jumlah data dapat menembus angka petabyte dalam hitungan bulan, di mana satu eksperimen utuh saja menghasilkan 30 hingga 100 terabyte data yang volumenya terlalu besar untuk dianalisis oleh otak manusia. Oleh karena itu, tim peneliti kini fokus melatih model kecerdasan buatan (AI vision-language model) guna mengatasi hambatan tersebut.
Dampak MOSAIC bagi Penelitian Ke Depan
Biologi sedang memasuki era di mana datanya terlalu kompleks dan terlalu besar untuk diinterpretasikan oleh pemeriksaan manusia saja. Dengan demikian, pengembangan fasilitas terpusat bernama Cell Observatory rencananya akan dioperasikan oleh tim peneliti di masa depan. Laboratorium biologi dari berbagai belahan dunia cukup mengirimkan sampel melalui sistem ini, sementara fasilitas tersebut yang akan menjalankan mesin mikroskop, menganalisis data menggunakan AI, dan mengirimkan hasil akhirnya ke para ilmuwan.
Kesimpulannya, MOSAIC merupakan sebuah terobosan besar dalam bidang biologi molekuler dan sel yang memiliki potensi besar untuk mengungkap rahasia terdalam biologi. Dengan pengembangan AI vision-language model, diharapkan dapat membantu mengatasi hambatan dalam menganalisis data yang dihasilkan oleh MOSAIC. Ke depan, fasilitas Cell Observatory diharapkan dapat menjadi pusat penelitian yang dapat membantu para ilmuwan dalam memahami biologi dengan lebih baik.
