首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 光电资讯及信息发布 -> 三维成像显微镜可观察活细胞 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

cyqdesign 2020-07-02 22:16

三维成像显微镜可观察活细胞

据媒体日前报道,以色列理工大学成功开发出一种新型显微镜,能以超高分辨率展现活细胞的三维图像,有望为生物学研究带来革命性变化。 8npjQ;%4>  
mFJb9 ,  
通常,生物学家利用显微镜呈现的细胞二维图像观察其内部情况,而细胞本身是三维结构,因此二维图像无疑会丢失部分信息。 ;7bY>zc(w  
ah|`),o(k  
迄今为止,人们通过对研究样本逐层扫描,然后用计算机合成三维图形的方法来了解物体结构。但逐层扫描过程要求被扫描对象必须在整个过程保持静止,该局限性表明它不可能用于观察活细胞。而标准光学显微镜由于存在透镜衍射极限,也具有局限性。 t0+D~F(g  
V(<(k,8=  
以色列理工大学研究人员开发的超分辨率三维成像系统名为DeepSTORM3D,它不仅能够以10倍于标准光学显微镜的分辨率绘图,而且还能绘制研究对象的动态三维图像。 q\T}jF\t  
p5 )+R/  
DeepSTORM3D系统开发负责人约阿夫·肖特曼副教授说,通过波阵面成形的方法可以从二位图像中获取深度信息,该方法对相机获得图像中的每个分子的深度进行编码。然而,其存在的问题是,如果附近有多个分子,它们的图像会在相机成像中重叠,这将大大降低空间和时间分辨率,以至于有时无法对某些研究对象获得有用的图像。 n%I9l]  
uoe>T:  
为了解决这个问题,研究人员将目光转向深度学习领域,开发一种能够产生自行解决方案的人工神经网络。将大量虚拟样本输入网络对系统进行培训后,神经网络知道如何从现实的显微镜数据中产生超分辨率的三维图像。 B6"pw0  
"MU)8$d  
研究人员使用该系统能够绘制细胞的能量产生者——线粒体的三维图像,并了解活细胞中荧光标记端粒的体积成像。肖特曼表示,这项借助超高分辨率绘制活细胞中生物学过程的新技术,将帮助人们扩展生物学研究的深度。 A:YWXcg  
u,),kj<  
人类是个“贪心”的物种,不仅想把那些小东西看得更清晰,还想把它们看得更有“深度”。生命科学研究的发展对显微技术提出了越来越高的要求,要空间分辨率高,要成像深度大,还要求速度快。可是要做到这些,在物理上难度就很大。如果在物理这条路上走不通,能不能换一种思维方式?研究人员用了深度学习,让神经网络“学会”从显微镜数据中生成三维图像,这样一来,人类就能从显微镜中看到3D版的活细胞。奇思妙想,总能从学科交叉处涌现。
查看本帖完整版本: [-- 三维成像显微镜可观察活细胞 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计