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2020-07-02 22:16 |
三維成像顯微鏡可觀察活細胞
據(jù)媒體日前報道，以色列理工大學(xué)成功開發(fā)出一種新型顯微鏡，能以超高分辨率展現(xiàn)活細胞的三維圖像，有望為生物學(xué)研究帶來革命性變化。 HR3_@^<7
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通常，生物學(xué)家利用顯微鏡呈現(xiàn)的細胞二維圖像觀察其內(nèi)部情況，而細胞本身是三維結(jié)構(gòu)，因此二維圖像無疑會丟失部分信息。 i<u9:W
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迄今為止，人們通過對研究樣本逐層掃描，然后用計算機合成三維圖形的方法來了解物體結(jié)構(gòu)。但逐層掃描過程要求被掃描對象必須在整個過程保持靜止，該局限性表明它不可能用于觀察活細胞。而標準光學(xué)顯微鏡由于存在透鏡衍射極限，也具有局限性。 +AK:(r
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以色列理工大學(xué)研究人員開發(fā)的超分辨率三維成像系統(tǒng)名為DeepSTORM3D，它不僅能夠以10倍于標準光學(xué)顯微鏡的分辨率繪圖，而且還能繪制研究對象的動態(tài)三維圖像。 +8UdvMN
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DeepSTORM3D系統(tǒng)開發(fā)負責(zé)人約阿夫·肖特曼副教授說，通過波陣面成形的方法可以從二位圖像中獲取深度信息，該方法對相機獲得圖像中的每個分子的深度進行編碼。然而，其存在的問題是，如果附近有多個分子，它們的圖像會在相機成像中重疊，這將大大降低空間和時間分辨率，以至于有時無法對某些研究對象獲得有用的圖像。 p`GWhI?
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為了解決這個問題，研究人員將目光轉(zhuǎn)向深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，開發(fā)一種能夠產(chǎn)生自行解決方案的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。將大量虛擬樣本輸入網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進行培訓(xùn)后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知道如何從現(xiàn)實的顯微鏡數(shù)據(jù)中產(chǎn)生超分辨率的三維圖像。 >38
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