據當地媒體日前報道,以色列理工大學(xué)成功開(kāi)發(fā)出一種新型顯微鏡,能以超高分辨率展現活細胞的三維圖像,有望為生物學(xué)研究帶來(lái)革命性變化。
通常,生物學(xué)家利用顯微鏡呈現的細胞二維圖像觀(guān)察其內部情況,而細胞本身是三維結構,因此二維圖像無(wú)疑會(huì )丟失部分信息。
迄今為止,人們通過(guò)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(lái)了解物體結構。但逐層掃描過(guò)程要求被掃描對象在整個(gè)過(guò)程保持靜止,該局限性表明它不可能用于觀(guān)察活細胞。而標準光學(xué)顯微鏡由于存在透鏡衍射,也具有局限性。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究人員將目光轉向深度學(xué)習領(lǐng)域,開(kāi)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 )對系統進(jìn)行培訓后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )知道如何從現實(shí)的顯微鏡數據中產(chǎn)生分辨率的三維圖像。
研究人員使用該系統能夠繪制細胞的能量產(chǎn)生者——線(xiàn)粒體的三維圖像,并為活細胞中熒光標記端粒成像。肖特曼表示,這項以分辨率繪制活細胞中生物學(xué)過(guò)程的新技術(shù),將幫助人們擴展生物學(xué)研究的深度。
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