冷冻电镜成像技术促药物研发进入新时代

科学家们用冷冻电镜(cryo-EM)成像了代谢酶与其抑制剂的结合,获得了空前的高分辨率。他们认为,这种技术将为药物研发带来一场革命。 了解一个酶与药物结合时的精确结构,就可以更好的设计药物来阻断或者增强酶的活性。美国国立癌症研究所NCI(隶属NIH)的Sriram Subramaniam博士领导研究团队,对β-半乳糖苷酶(beta-galactosidase)及其抑制子PETG(phenylethyl-beta-D-thiogalactopyranoside)进行了高分辨率成像(2.2 Å),并将结果发表在五月七日的Science杂志上。 “以成像人类蛋白为基础的药物研发进入了新时代,”NIH主管Francis S. Collins博士说。“近原子水平的蛋白结构,为理解细胞过程提供了极为详细的信息。” 药物研发人员往往要分析小分子与蛋白质的互作,而且分辨率越高越好。现在Subramaniam等人达到了cryo-EM成像......阅读全文

以亚细胞分辨率“绘图”——新技术平台实现人脑半球完整成像

几十年来,观察人类大脑内部一直是神经科学家难以企及的梦想。但在最新一期《科学》杂志发表的一项研究中,美国麻省理工学院科研团队描述了一种创新技术平台,其能以前所未有的亚细胞(比细胞结构更细化的结构)分辨率,对两个捐赠者(一个患有阿尔茨海默病,另一个没有)的大脑半球,实现了完整三维细胞成像。这个新平台能

科学家在活细胞超分辨率成像领域取得重要进展

  来自美国霍华德休斯医学研究所Janelia研究园、中国科学院生物物理研究所、美国国立科学研究院、哈佛医学院等的科学家们,借助其发展的新光学超分辨率成像技术,在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞内的动态生物过程。他们的新方法显著提高了结构光照明显微镜(structured illuminati

Nature:研究团队开发高分辨率X射线发光扩展成像技术

  具有主动读出机制的平板X射线探测器在医疗诊断,安全检查和工业检查中已发现了关键的应用。当前涉及平板探测器的X射线成像技术难以对三维物体成像,因为在高度弯曲的表面上制造大面积,柔性,基于硅的光电探测器仍然是一个挑战。  2021年2月17日,福州大学陈秋水,杨黄浩及天津大学-新加坡国立大学福州联合

智能算法实现高分辨率高精度相位成像和测量

不同方法对(a)蛔虫卵和(b)水蚤后足的成像结果,包括最终重建的相位图及其相应的光学厚度测量。论文作者供图  双波长同轴数字全息(Dual-wavelength in-line digital holography , DIDH)是高精度定量相位成像的常用方法之一。然而,在实际DIDH成像中,两个固

荧光成像分辨率和深度如何改变?这篇文献或能让你惊喜

  近年来兴起的近红外二区(900-1700 nm)荧光成像由于能显著降低生物组织的散射和自发荧光干扰,从而能提高成像分辨率和成像深度而备受关注。然而目前广泛报道的基于供体-受体-供体(D-A-D)以及菁类(D-π-A)的有机小分子染料,由于其较大的共轭结构,导致其疏水性较强,药代动力学差,难以功能

技术进步:高信噪比和高分辨率的活体生物成像

    荧光成像由于具有非侵入性、高灵敏度、高时空分辨率等优点,被广泛用于生命科学和临床医学等领域。相对于可见光窗口(400-650 nm)和近红外第一窗口(650-900 nm)而言,生物组织在近红外第二窗口(1000-1700 nm)对于激发光和发射光的吸收与散射作用较小。因此,近红外第二窗口区

蛋白凝胶大分子成像仪

  蛋白凝胶大分子成像仪是一种用于畜牧、兽医科学领域的分析仪器,于2017年5月8日启用。  技术指标  1系统模式 *双通道同时扫描,同时输出。 2硬件构成 *2.1光 源: 2根独立的波长特异性的激光器,激发波长分别为685nm和785nm,使用寿命为40000小时,激发强度可调。 *2.2检测

芯片发光器可提高医学及安检扫描成像装置分辨率

  美国加州大学欧文分校官网2月8日发布公告称,该校研究人员创建了一种硅基微芯片发光器,其发射的G波段(110千兆赫到300千兆赫)毫米波信号创强度纪录。这段频率的光波更容易穿透人体等物体表面,提高医学和安检领域扫描和成像装置的分辨率。这种芯片还将在5G无线通信领域展现关键应用。  实验室测试表明,

哈工大科研团队在高分辨率计算成像领域取得重要突破

  近日,哈尔滨工业大学航天学院、郑州研究院侯晴宇教授团队在计算光学成像领域取得重要突破,相关成果发表在光学领域期刊《光学》(Optica)上。该研究突破了传统光学设计的理论框架,显著降低了高分辨率成像对复杂光学系统的依赖,在手机摄像、医疗内窥镜、车载传感等对体积重量敏感的领域具有广阔的应用前景。 

27T水冷磁体扫描隧道显微镜原子分辨率成像

     扫描隧道显微镜(STM)诞生于上世纪80年代,是一种集合了精密机械设计、微弱信号测量、智能数据采集的高精尖机电一体化设备。STM不仅能够提供材料表面原子分辨率形貌,还能够结合扫描隧道谱学(STS)获得材料的能带结构信息,这些可以和量子理论进行精确比对,广泛应用于基础科学研究。在扫描隧道显微

风云三号卫星成功获取中分辨率光谱成像仪图像

中国气象报记者胡亚报道 继5月29日11时58分,风云三号地面应用系统成功获取风云三号A星第一幅可见光图像后,6月3日12时该系统又获取到覆盖我国西部地区的风云三号A星的中分辨率光谱成像仪第一幅图像。 中分辨率光谱成像仪为我国自主研制,首次在星上装载,具有多光谱成像和高分辨率的特点,可以监测中

超分辨率显微镜实现自由运动神经环路高分辨成像

  提到在体小动物神经成像,人们自然会联想到钙离子荧光探针局部注射或遗传钙指示剂(如Gcamp家族)结合双/三光子显微镜的经典在体成像组合。  随着基因改造技术的突飞猛进,通过病毒转染和转基因技术,在神经元内源性表达“基因编码类钙指示剂(genetically encoded calcium ind

计算显微成像算法-使活细胞光显微分辨率达60纳米

  近日,哈尔滨工业大学(以下简称哈工大)仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下,把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米,实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日,研究成果在线发表于国际权威杂志《自然·生物技术》。  显微

Nanodisc配合冷冻电镜提升膜蛋白的分辨率

Toxic, hot, and spicy: Nanodiscs improve membrane protein resolution in cryo-EM(作者:Cube Biotech)                                                     N

ACS-Nano:荧光成像膜蛋白标记方法揭示膜蛋白几何构型

  南通大学生命科学学院教师陈昌盛与德国弗莱堡大学合作,在活体细胞单分子层面构建出一种新型的荧光成像膜蛋白标记方法,可研究膜蛋白复合体的亚基组成及其几何构型。4月28日,相关研究成果《锌指蛋白介导的蛋白标记方法揭示膜蛋白的几何构型》在《美国化学学会纳米杂志》发表。  表达于细胞膜表面的膜蛋白一直以来

新方法成功将超透镜成像分辨率提高一个量级

超透镜是一种利用纳米结构来聚焦光线的平面透镜,具有超轻超薄的结构和出色光学性能,被人们寄予替代传统光学透镜的厚望。20日,记者从国家纳米科学中心获悉,香港大学、国家纳米科学中心和英国帝国理工学院等单位的研究人员密切合作,开发出一种合成复频波方法,成功将超透镜的成像分辨率提高了约一个量级。相关研究成果

新方法成功将超透镜成像分辨率提高一个量级

利用极化激元材料和超构材料构筑的超透镜能够超越传统光学成像分辨率的极限,实现亚波长级别的微观结构和生物分子的更好观测,对物理芯片、化学材料和生命科学等领域产生广泛而革命性的影响。2000年,英国帝国理工学院John Pendry爵士首次提出了超透镜的概念,并预测其具有突破传统光学成像分辨率极限的能力

JACS:季铵哌嗪取代罗丹明具有亮度增强的超分辨率成像

  近年来,先进的荧光成像技术得到了快速的发展,但是与成像技术的治疗进化相比,具有足够亮度和光稳定性的染料的发展仍然缓慢,如单分子定位显微镜(SMLM),其分辨率超过了衍射极限。但是荧光团亮度不足成为了超分辨显微镜发展的一大瓶颈,这也对体内细胞动力学研究构成了重要的限制。比如罗丹明染料被广泛应用,但

长春光机所突破航天高分辨率高光谱成像关键技术

  日前,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所突破了航天高分辨率高光谱成像关键技术。该技术利用离轴三反非球面光学系统、复合棱镜分光、推扫成像和指向镜运动补偿技术,有效解决了航天高光谱遥感中高空间分辨率、高光谱分辨率与图像高信噪比之间的矛盾,突破了视场分离、光谱分光、在轨光谱辐射定标等关键技术瓶颈,

大视野光谱测量的泪膜成像-其分辨率能达到纳米级别?

  根据最近一项研究,研究人员开发出一种新的无创光学成像系统,有望改善干眼病的诊断和治疗。  当保护眼睛外部的泪膜内层不够稳定时,就会引发“干眼症”,这通常会引起刺激和视力模糊。如今,大多数干眼症病例都是通过视力调查表诊断,由于该方法过于主观,因此通常无法确定疾病的原因。另一方面,直接检查泪膜的方法

华北克拉通地壳Lg波衰减结构高分辨率成像模型建立

  地震衰减是反映地球内部结构与物质组成的基本参数之一。与地震波传播速度相比,地震波振幅衰减对地下介质更加敏感。因此,地震衰减参数的影响因素多,灵敏度高,测量难度大。   继2010年建立中国东北及邻近地区的地震Lg波衰减成像模型后,中科院地质与地球物理研究所地球深部结构与过程研究室赵连锋副研究员

新的光学显微镜技术树立活细胞超分辨率成像新标准

  来自美国霍华德休斯医学研究所,Janelia研究园的科学家们,借助其发展的新光学超分辨率成像技术,在前所未有的高分辨率条件下研究了活体细胞内的动态生物过程。他们的新方法显著的提高了结构光照明显微镜(structured illumination microscopy, SIM)的分辨率,一种最适

平铺光片显微镜如何实现均一高分辨率成像

随着组织透明化技术和光片荧光显微技术的发展,3D荧光成像技术实现了快速获取3D组织信息的能力。光片显微镜由于其独特的3D成像能力以及更快的成像速度逐渐成为生命科学研究中3D荧光成像的强有力工具。光片显微镜的实现方式是将激发光片限制在探测焦平面内,使得激发光对样品的光漂白和光毒性降到最低,具有高的三维

高分辨率原位质谱成像系统采购项目553.6万成交了!

  中国科学院海洋研究所海洋生物微区原位代谢组学研究平台(区域中心)高分辨率原位质谱成像系统采购项目,今香港易慧达国际贸易有限公司553.6万元中标。详细内容如下:  一、合同编号: ORIC-ICO-230213201H  二、合同名称: 高分辨率原位质谱成像系统  三、项目编号: OITC-G2

侯建国院士领衔实现最高分辨率单分子拉曼成像

左图为实验原理的艺术化处理,分子的振动信息和拉曼成像通过底幕上的波状影像来表示。绿色激光照耀下卟啉分子渲染成翡翠质感,彰显着“玉如意”的中国元素。中国科学技术大学的研究人员在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。6

光学超分辨显微成像重大突破!分辨率提高到100纳米以下

  近日,哈尔滨工业大学仪器学院现代显微仪器研究所在光学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。研究团队在低光毒性条件下,把结构光显微镜的分辨率从110纳米提高到60纳米,实现了长时程、超快速、活细胞超分辨成像。11月16日,研究成果以《稀疏解卷积增强活细胞超分辨荧光显微镜的分辨率》(Sparse d

550万!高分辨率原位质谱成像系统采购项目公告发布

  中国科学院海洋研究所海洋生物微区原位代谢组学研究平台(区域中心发布高分辨率原位质谱成像系统采购项目公告,拟购置的高分辨率原位质谱成像系统主要用于小分子代谢物、短肽或蛋白的鉴定、定量及成像分析功能。 招标项目的潜在投标人应在登录“东方招标”平台http://www.oitccas.com注册并购买

新大脑成像技术快速生成超高分辨率三维图像

  美国研究人员开发出一种新的大脑成像技术,能够以更高的分辨率快速对大脑三维成像,比其他方法更快地揭示整个大脑神经元的连接状况。  该研究由麻省理工学院、加州大学伯克利分校、霍华德休斯医学研究所和哈佛医学院研究人员合作完成。他们在17日的《科学》杂志上发表论文,对新技术进行了全面介绍。论文指出,新技

用普通共聚焦显微镜实现超分辨率单分子荧光成像

传统的细胞及其内部分子显微观察通常使用荧光染料,然后再用不同分辨率的显微术照亮单个分子和与其互动的其他物质。如下图所示,普通共聚焦显微镜和超分辨率显微镜的精准度差异一目了然。(普通共聚焦显微镜观察图,比例尺10μm。图片来自发表文章DOI: 10.1038/s41467-017-00688-0)(随

质谱成像技术使临床诊断更容易,更智能,分辨率可达3μm

  韩国DGIST的生物学研究团队最近开发出一种技术,该技术能够在一般大气压环境中无需化学预处理即可获得微米级活体生物样品的高分辨率质谱成像。  这项技术由DGIST的生物系Dae Won Moon教授和Jae Young Kim博士共同研发。该研究展示了一种高分辨率质谱成像系统,这个系统能够以几微