在标题后面
MATLAB和Simu金宝applink背后今天的新闻和趋势

显微镜首次创建3 d视频使用MATLAB的活细胞体内

发布的丽莎哈维,2018年8月23日

(30天)| 8视图0喜欢|3评论

你得到当你把最先进的显微镜与天文学家所使用的技术得到一个清晰的视图通过大气湍流的天体?你得到一个新形式的显微镜,可以让你看到惊人的3 d电影的细胞深处生命系统。例如,下面的视频展示了一个癌细胞(绿色)入侵血管(紫色)。

图片来源:t .刘等人/科学2018

AO-LLS(自适应光学晶格光表)显微镜,拍摄上面的视频是由物理学家Eric Betzig领导的一组研究人员。合并晶格光片显微镜,扫一层很薄的光通过一个细胞,与自适应光学望远镜所使用的方法为视觉障碍正确的光线穿过大气层。

根据瘾科技”,科学家们第一次凝视着活细胞和创建视频展示他们如何以前所未有的3 d功能的细节。使用一种特殊的显微镜和新的照明技术,哈佛和霍华德•休斯医学研究所的一个小组捕捉到斑马鱼免疫细胞与闻所未闻的3 d交互细节和解决。科技已经在细胞功能产生了新的见解,可以改变我们的了解生物体的功能最小的尺度。”

在斑马鱼细胞器形态和动力学。(一)计算分离神经祖细胞的大脑发展中斑马鱼。(B)改变形态中概述的特定细胞的细胞器(A)。(C) MIP观点在斑马鱼胚胎的眼睛。(D) 6个图片从电影(如下所示)。(E)相关性核体积和总细胞体积的眼睛和耳朵。(F)不同形态的脊柱附近的trans-Golgi斑马鱼胚胎。图片来源:Betzig等人/科学2018年

两个主要挑战活细胞成像

AO-LLS显微镜克服了两个最大的挑战在活组织细胞成像。第一个挑战来自于照明方法:光通常是明亮而刺眼,它可以破坏细胞的科学家正在努力研究。

“生活不是真的进化这种虐待。如果你不直接杀死细胞,你总是想知道,“我做了什么这可怜的东西,我真的看到它的方式通常是什么?“Betzig说。

前显著降低图像细胞所需使用的光量。显微镜在那并不新鲜,但分辨率降低光深入多细胞系统。

Betzig告诉自然”,这是不能成像深处一个样本,因为更深层次的光穿透组织,扭曲或弯曲。因此,尽管它可能图像细胞覆盖,它不能这样做,说,深处不断增长的胚胎。现在,这种限制已经解除。”

这就是第二个挑战。研究者需要考虑变形,发生在你试图图像细胞深处样本。

根据国家地理”,帮助纠正,Betzig借来的天文学家称为自适应光学技术。用望远镜在地球上,地球大气层同样扭曲了远处的物体在空间的照片。自适应光学畸变的措施和纠正,提供清晰、坚定的明星的照片,星系和其他宇宙的对象。”

结果令人震惊,使科学家们能够看到活细胞在自然状态。这项工作发表在科学,包括大量的视频,显示细胞功能在他们的自然环境。在这项研究中,这些细胞被斑马鱼的胚胎。

在斑马鱼胚胎脊髓。图片来源:t .刘等人/科学2018。

显微镜

AO-LLS显微镜远非一个简单的设置。Betzig显微镜估计,仅在组件成本接近800000美元。零件清单包括35个镜头,29个镜子,两个激光器,四个摄像头,vibration-dampened光学表。

AO-LLS显微镜。图片来源:Betzig实验室,Janelia研究校园

除了硬件密集,AO-LLS是计算密集型的。在每个时间步,细胞结构的变化识别、跟踪和测量。计算还对斑马鱼胚胎的物理运动。

MATLAB和图像处理工具箱被用来段、跟踪和测量细胞和细胞结构在三维空间中。研究小组使用图像处理工具箱过滤器和形态功能清理单个细胞的分割和识别每个细胞的细胞核和其他特性。研究人员创建自己的定制的MATLAB函数跟踪的细胞结构。

的视频被研究人员有关打击:

视频来源:
刘等人/科学2018

更多的显微镜

如果你想看到一个不同类型的显微镜,利用深度学习,看看这个AI-augmented显微镜由加州大学洛杉矶分校的研究人员的多学科小组。

这是一篇文章水下显微镜这是用于研究在澳大利亚大堡礁的珊瑚白化。

如果你正致力于显微镜,请在下面留下你的评论你的项目。

|

评论

留下你的评论,请点击在这里MathWorks账户登录或创建一个新的。