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    学界 | 谷歌《Cell》论文:光学显微镜+深度学习=荧光显微镜

    谷歌在透射光显微镜和荧光显微镜这两种显微镜技术上获得灵感,在《Cell》上发表了利用深度学习来对显微镜细胞图像进行分色荧光标记的论文。 AI 科技评论按:在生物和医学领域,研究员们常运用显微镜来观察肉眼无法获得的细胞细节信息。虽然运用透射光显微镜(对生物样本单侧照射生成像),观察起来相对简单且活体培养样本具有良好耐受性,但是其生成的图像难以正确评估。荧光显微技术中会用荧光分子染色需要观察的目标(比如细胞核),这种做法能简化分析过程,但其仍需要复杂的样品制备。随着包括图像质量自动评估算法和协助病理医师诊断癌组

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    【Mol Cell】分子和细胞生物学中的冷冻电子显微镜(Cryo-EM)(三)

    电子断层扫描是解析包含完整细胞区域的纳米级样本的三维结构的重要工具。细胞内部并不规则且拥挤,其内部结构在二维投影图像中会重叠。然而,远非一个混沌不堪的“细胞内容”,细胞内部实则高度有序。冷冻电子断层扫描能够揭示出细胞内部的瞬态超级复合体和长程相互作用,例如,不同细胞机制在病毒工厂中以协调的大型装配方式运作。从倾斜系列数据开始,断层图重构相对直接,尤其是当样品含有用于帮助对齐倾斜视图的基准标记时,因为这些倾斜角度是已知的(图5)。对于倾斜样品的三维散焦校正更为复杂,但可行,如在NovaCTF中实现的那样(Turonova等人,2017年)。

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    谷歌开发出的深度学习算法模型,可用于预测DNA链等亚细胞结构的变化 | 技术

    该算法通过研究细胞的变化来进一步研究相关疾病的变化,获得了多项人类尚未发现的研究成果。 眼睛是心灵的窗口,但从去年开始,谷歌的研究团队就利用机器学习将眼睛转化为检查人体健康的“窗口”,他们通过算法分析人体的高精度3D视网膜照片发现,图像里面包含的信息可以用来判断出一个人的血压、年龄和吸烟状况。 近日,研究团队又获得了新的进展,利用算法分析其亚细胞结构(如线粒体、染色体、DNA链等)的变化后,发现了通过分析“眼睛”,我们可以判断一个人是否有患心脏病的风险。 不同于以往,这里的研究成果不断,背后的首要功臣是谷歌

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    腾讯AI Lab造出中国第一台临床应用智能显微镜!

    本文将介绍我们联合舜宇光学科技和金域医学研发的国内首个获准进入临床应用的智能显微镜产品。 癌症被称为「众病之王」,若能尽早检测诊断,病人则更可能得到有效救治。一般来说,癌症的检查和诊断依赖于病理学检查;而在病理学检查过程中,显微镜观察是必不可少的步骤。钟南山院士曾表示:「临床病理水平是衡量国家医疗质量的重要标志」。 癌症被称为「众病之王」,若能尽早检测诊断,病人则更可能得到有效救治。一般来说,癌症的检查和诊断依赖于病理学检查;而在病理学检查过程中,显微镜观察是必不可少的步骤。钟南山院士曾表示:「临床

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    【Mol Cell】分子和细胞生物学中的冷冻电子显微镜(Cryo-EM)(二)

    一旦建立了良好的样本条件,高分辨率数据收集通常在强大的半自动系统上完成。目前,这个领域的市场主要由ThermoFisher Krios主导,其具有300 keV场发射电子枪电子源,平行和相干照明,自动样本处理,高机械和电磁稳定性,能量过滤器用于从图像中移除非弹性散射电子(对于更厚的样本和断层图非常重要),以及用于自动数据收集的先进软件和探测器。JEOL cryoARM提供了基本相同的功能和数据质量,两家公司也提供200 keV的半自动系统。高电压、高分辨率的自动化显微镜购买和运行的成本极高,目前它们需要熟练的操作员为每次数据收集会议进行设置。随着方法的改进和流程化,这些系统越来越像同步加速器束线那样作为中心设施运行。专门的员工操作显微镜,科学审查选中的用户带来或寄来他们的样本进行预定的会议。英国国家电子显微镜设施在钻石光源同步加速器建立,利用了现有的用户程序、同行评审、运行、数据处理和维护的基础设施(Clare等人,2017)。其他几个国家和国际组织已经效仿这个例子。

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    生化小课 | 通过冷冻电子显微镜测定数千个单个分子的结构(含 蛋白质和生物分子结构的测定 小结)

    了解参与基因表达、线粒体呼吸或病毒感染等高度复杂过程的蛋白质的详细分子结构,对我们理解这些过程大有帮助。然而,要确定包含数十个独立蛋白质亚基的大型动态大分子复合物的分子结构往往十分困难。此外,整体膜蛋白一旦脱离脂质环境,通常就无法结晶,因此很难通过 X 射线衍射来解析其结构问题,而且许多整体膜蛋白体积过大,无法进行核磁共振成像。原则上,电子显微镜(EM)可以观察到直径在100至300 Å范围内的离散物体。实际上,在获得高分辨率图像之前,高强度的电子显微镜光束往往会损坏样本。在冷冻电子显微镜(cryo-EM)中,将含有许多相关结构单独副本的样品快速冷冻在玻璃体(或非结晶)冰中,并在使用电子显微镜进行二维观察时保持冷冻状态,从而大大减少了电子束对样品的损坏。

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    这款名为4D-Nature的显微镜,将对细胞信息进行四维图像呈现 | 黑科技

    该细胞将有助于了解组织发育或器官内部功能的细胞水平发生的情况。 马德里卡洛斯三世大学的研究人员创建了新型显微镜4D-Nature,据了解,该显微镜能够随着时间轴快速拍摄3D图像,从而形成4D图像信息,以便于观察活体动物细胞。 据悉,与现代共聚焦显微镜每秒大约5张图像相比,该显微镜的QI范围可以达到每秒拍摄200张图像。此外,它还配有四个激光器,每个激光器均发射一个平面光束。使用多个激光器,不同类型的标有不同颜色荧光染料的细胞可以在同一时间进行成像,而无需研究人员在每次想要观察不同细胞类型时切换滤光片。 显微

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    黑科技 | 发现外星人新方法,全新显微镜技术可远程侦测外太空生命

    加州理工大学的研究团队提出用全息显微镜技术探索外星生命。 一直以来,在寻找外星生命方面,科学家都是通过寻找水这一间接的方法来推测生命的存在。近日,加州理工大学的研究人员提供证据表明:使用激光记录3D图像的数字全息显微镜技术是当前我们发现外星微生物的最佳选择。 关于数字全息显微镜,就是全息技术和显微镜的结合,它解决了一般显微镜中分辨率与景深之间的矛盾, 避免了像差影响, 可以获得更大的视野。而全息技术就是一种利用干涉和衍射原理来记录并再现物体真实三维图像的技术。 当然主要的困难还在于如何辨别出微生物与尘埃粒子

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