Araştırmacılar, biyolojik fiber ağlarının karmaşık yapılarını mikroskop görüntülerinden doğru bir şekilde çıkarabilen ToFiE adlı yenilikçi bir yazılım sistemi geliştirdi. Bu açık kaynak kodlu araç, yoğun ve heterojen fiber ağlarının 3 boyutlu rekonstrüksiyonunu yaparken bağlantı yapılarını koruma konusunda önemli bir atılım sağlıyor.
Fiber ağları, bitki hücre duvarlarındaki selülozdan kan pıhtılarındaki fibrine, hayvan dokularındaki kolajene kadar biyolojide her yerde bulunuyor. Teorik modeller, bu ağların bağlantı yapısının mekanik davranışlarını kritik düzeyde etkilediğini öngörüyor. Ancak 3 boyutlu görüntü verilerinden ağ topolojisini doğru şekilde yeniden oluşturmak büyük bir zorluk teşkil ediyordu.
Mevcut segmentasyon yöntemleri ağ topolojisini koruyacak şekilde tasarlanmamış ve genellikle yoğunluk tabanlı eşiklemeye dayanıyordu. Bu yaklaşım fiberleri parçalara ayırıyor ve bağlantı noktalarının yapısını bozuyordu. ToFiE bu problemleri çözerek, yüksek çözünürlüklü mikroskopi görüntülerinden fiber ağlarının gerçek bağlantı yapısını koruyarak 3 boyutlu rekonstrüksiyon yapabiliyor.
Sistem, farklı topolojilere ve sinyal-gürültü oranlarına sahip sentetik floresan mikroskopi görüntüleri kullanılarak doğrulandı. Bu gelişme, biyolojik sistemlerdeki fiber ağlarının mekanik özelliklerinin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayacak.