AI提供了一种新的方式来观察活的人体细胞

Allen Institute

在生物学家的职业生涯中,他们开发了大量的细胞结构和相应的数据。调查一个活细胞的特定区域需要一个零碎的方法,确定一些部分如何与他人一起工作,并花费时间在细胞标签上。但现在,研究人员称,艾伦细胞科学研究所(Allen Institute for Cell Science)已经推出了第一个实时人体细胞的预测3D模型:艾伦集成细胞(Allen Integrated Cell),它可能是“一个彻底的游戏颠覆者”。

“这是一种新方法,可以观察活的人体细胞,”艾伦细胞科学研究所(Allen Institute for Cell Science)执行主任里克·霍维茨(Rick Horwitz)说。这就像第一次看到整个细胞一样。在未来,这将会影响药物的发现,疾病的研究,以及我们如何构建涉及人类细胞的基础研究。

为了创造出突破性的模型,科学家基因编辑了大量活的人体细胞,以加入荧光蛋白标记,这些标记阐明了细胞内的特定结构。研究小组用了成千上万的这些发光细胞的图片,并利用人工智能建立了一个概率模型,该模型根据等离子体膜和细胞核的形状,预测了任何细胞中最可能的形状和结构位置。

然后,研究小组将不同的机器学习算法应用到这些图片上,这些图片使用的是用荧光标记的细胞从细胞中获得的,在没有荧光标记的细胞中发现细胞结构。通过结合所有的数据,该系统能够生成与传统荧光显微技术几乎相同的图像,这种方法既昂贵又有毒。

加州理工学院生物工程和应用物理学教授Michael Elowitz说:“到目前为止,我们看到人类细胞内发生的事情的能力是非常有限的。”以前,我们只能看到我们故意标记的蛋白质。但艾伦整合细胞就像终极免费午餐。我们可以品尝到许多不同蛋白质和细胞器的“自助餐”,而不需要标注任何东西。这开启了一种全新的、更强大的细胞生物学方法。这完全改变了游戏规则。”

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  • 原文链接https://www.engadget.com/2018/05/10/ai-new-3D-model-predictive-human-cells-biology
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