发明计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限

自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。 近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Sparse deconvolution improves the resolution of live-cell super-resolution fluorescence microscopy”的研究中,来自哈尔滨工业大学和北京大学的研究团队发明了基于新计算原理的超分辨显微成像技术,进一步拓展荧光显微镜的分辨率极限。在时空分辨率上成功将空间分辨率从110nm提高到60nm,同时保持毫秒级的时间分辨率 研究人员通过提出“荧光图像的分辨率提高等价于图像的相对稀疏性增加”这个通用先验知识,结合之前提出的信号时空连续性先验知识,发明了两步迭代解......阅读全文

计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限

  自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。  近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar

计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限

  自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。  近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar

发明计算超分辨图像重建算法拓展荧光显微镜分辨率极限

  自2014年诺贝尔化学奖授予了超分辨显微技术以来,超分辨成像技术取得了巨大的进步,成像的分辨率得到了进一步的提高。然而受限于荧光分子单位时间内发出的光子数,超分辨成像技术在时间分辨率和空间分辨率上难于获得同等提高。  近日,发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“Spar

高速图像重建助力实时超分辨成像

    JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。    JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。    高速实时超分辨结构光照明显微成像光路(a)和快速实时超分辨结构光照明显微成像系统样机(b)。图片来源:论文作者    超分辨荧光显微成像技术打破

高速图像重建助力实时超分辨成像

JSFR-SIM算法和传统Wiener-SIM算法的重建流程对比示意图。 JSFR-SIM可实时显示微管和线粒体动态。 高速实时超分辨结构光照明显微成像光路(a)和快速实时超

非线性SIM超分辨图像重建算法研究中取得进展

  近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所显微光学团队在Optics Letters上发表了题为Frequency–spatial domain joint optimization for improving super-resolution images of nonlinear struc

分辨率最高太阳图像出炉

迄今分辨率最高太阳图像出炉 图片来源:美国《新闻周刊》网站  迄今分辨率最高太阳图像于近日新鲜“出炉”!在图像中,人们可以看到明显的米粒状结构,每个“米粒”的大小都跟美国德州的面积差不多。研究人员称,这些图像提供的前所未有的细节,能帮助科学家研究太阳磁场,从而进一步揭示太阳的奥秘。  据美国《新闻

布鲁克推出Vutara352超分辨率荧光显微镜

  分析测试百科网讯 2015年12月14日,布鲁克在2015细胞生物学ASCB年会上推出首款用于定量分析的超分辨率荧光显微镜Vutara352。Vutara352不仅在速度、成像深度和分辨率等方面具有优势,还加入了实时定量能力。这款产品拥有许多新功能,包括执行偶关联、协同定位、群集分析、活细胞分析

苏州医工所在非线性SIM超分辨图像重建算法研究取得进展

  近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所显微光学团队在Optics Letters上发表了题为Frequency–spatial domain joint optimization for improving super-resolution images of nonlinear struc

好消息:廉价显微镜也能获得超分辨率图像

德国哥廷根大学医学中心纳米专家Ali Shaib和Silvio Rizzoli团队开发了一种用于普通光学显微镜的方法——ONE显微镜的技术,这项技术记录了单个蛋白质图像和从未见过的细胞结构图像,其细节程度甚至超过了价值数百万美元的“超分辨率”显微镜。相关研究结果发表于预印本网站bioRxiv。“显微

图像的位分辨率的概念

图像的位分辨率(Bit Resolution)又称位深,是用来衡量每个像素储存信息的位数。这种分辨率决定可以标记为多少种色彩等级的可能性。一般常见的有8位、16位、24位或32位色彩。有时我们也将位分辨率称为颜色深度。所谓“位”,实际上是指“2”的平方次数,8位即是2的八次方,也就是8个2相乘,等于

获取高分辨率免疫细胞图像

  来自曼彻斯特大学的科学家们展示了一些新图像,提供了目前关于免疫细胞如何攻击病毒感染和肿瘤的最清晰画面。   他们揭示了,当受到病毒感染细胞或肿瘤细胞上的一类蛋白激活时,这些在人体内负责对抗感染和癌症的细胞,是如何改变它们表面分子的组织结构的。   曼彻斯特大学炎症研究协作中心(MCCIR)研

图像分辨率的概念及计算公式

图像分辨率(Image Resolution)指图像中存储的信息量。这种分辨率有多种衡量方法,典型的是以每英寸的像素数(PPI,pixel per inch)来衡量。当然也有以每厘米的像素数(PPC,pixel per centimeter)来衡量的。图像分辨率决定了图像输出的质量,图像分辨率和图像

5纳米分辨率荧光显微镜面世

细胞内部结构究竟如何?标准显微镜在回答这个问题方面无法胜任。在一项最新研究中,来自德国哥廷根大学、哥廷根医学中心和英国牛津大学的科学家,成功开发出一款分辨率达到5纳米的荧光显微镜。这款高分辨率显微镜有望揭示细胞内部极为细微的结构,促进生物医学等领域的发展。相关论文发表于最新一期《自然·光子学》杂志。

5纳米分辨率荧光显微镜面世

  细胞内部结构究竟如何?标准显微镜在回答这个问题方面无法胜任。在一项最新研究中,来自德国哥廷根大学、哥廷根医学中心和英国牛津大学的科学家,成功开发出一款分辨率达到5纳米的荧光显微镜。这款高分辨率显微镜有望揭示细胞内部极为细微的结构,促进生物医学等领域的发展。相关论文发表于最新一期《自然·光子学》杂

超高分辨成像技术实现纳米尺度的活细胞核内动态观测

  近日,在国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(31327901)、面上项目(31271423、21573013)等资助下,北京大学研究人员首次应用新型超分辨成像技术实现了活细胞单 个转录工厂(RNA Pol II cluster)的动态过程观测和定量分析,研究成果以“Study of RNA

超分辨率荧光显微技术的意义

利用超高分辨率显微镜,可以让科学家们在分子水平上对活体细胞进行研究,如观察活细胞内生物大分子与细胞器微小结构以及细胞功能如何在分子水平表达及编码,对于理解生命过程和疾病发生机理具有重要意义。

LSM​超分辨率和灵敏度。

超分辨率和灵敏度。      利用并行光谱采集和高速GPU去卷积的独特组合,提高图像质量。 Airyscan在横向120nm和轴向350nm的尺度上提供了高灵敏度的完美光学截面和超分辨率。这超越了去卷积方法,保留了在封闭针孔中通常被屏蔽了的宝贵的发射光信号,并实现了更高的分辨率

达到光学分辨率极限的“最清晰”图像问世

  人类一直在追求分辨率更高的显像技术,以获得更清晰的图像,一项新研究让“最清晰”图像成为现实。这一图像在每英寸(约合2.54厘米)距离上可以有10万个像素点,这是光学分辨领域无法超越的理论极限。   英国《自然·纳米技术》杂志12日在线刊登报告说,新加坡研究人员完成了这样一幅

MolecularDevices发布超高分辨率图像处理系统

  Molecular Devices公司近日发布了MetaMorph®超高分辨率系统(MetaMorph® Super-Resolution System),实现了同步的图像获取和处理,为固定细胞和活细胞中小于250 nm的目标提供了细节。新系统特有实时的图像处理和GPU加速硬件,扩展了光

人类发育中胚胎最高分辨率图像

  现有许多荧光标记活细胞的方法都涉及对细胞的基因修饰,因此不适用于研究人类活胚胎。而在最新发表于《细胞》(Cell)上的一项研究中,研究者使用了一种无需基因修饰的荧光染色技术,并首次捕捉到了分辨率达细胞水平的早期人类胚胎实时发育图像。  研究使用的均为诊所捐赠的处于早期发育阶段的体外受精人类胚胎(

超分辨率荧光显微技术的技术获奖

2014年10月8日,2014年度诺贝尔化学奖揭晓,美国科学家埃里克·白兹格、威廉姆·艾斯科·莫尔纳尔和德国科学家斯特凡·W·赫尔三人获得。官方称,该奖是为表彰他们在超分辨率荧光显微技术领域取得的成就 。

2016年《科学》综述:超分辨率显微技术

从列文虎克到21世纪,显微镜由一个看似牢不可破的原则所控制:分辨两个对象的能力受限于观察它们的光波波长。 但在2000年,研究人员显示出, 这种所谓的衍射极限可以被打破, 在接下来的十年中揭示了从 GSDIM和 PALM到 SIM、STED 和 STORM 的一系列像“字母汤”一样的超分辨率技术 。

超分辨率显微镜成像助力学者探询神经回路

  来自哈佛大学的研究人员报告称,她们采用超高分辨率成像绘制出了神经元突触输入区的图谱。这一重要的研究成果发布在10月8日的《细胞》(Cell)杂志上。 论文的通讯作者是著名的华人女科学家庄小威(Xiaowei Zhuang)。庄小威早年毕业于中国科技大学少年班,34岁时成为了哈佛大学的化学和物理双

超分辨率荧光显微镜技术成功运用于外泌体的成像和追踪

  外泌体是由细胞分泌的小膜泡,富含大量的蛋白质。考虑到外泌体在不同生理活动中的显著作用以及在诊断、药物释放方面潜在的价值,研究人员在外泌体的体外追踪和内含物分析方面做了很大的努力。  目前,各种超分辨率显微镜的出现为外泌体的研究提供了强大的工具。2016 年 9 月,东南大学先进光子学中心主任崔一

超分辨荧光显微镜和普通荧光显微镜的区别

  两者在工作原理及应用方面存在不同。分述如下:  一、荧光显微镜  1、荧光显微镜是以紫外线为光源, 用以照射被检物体, 使之发出荧光, 然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 细胞中有些物质,如叶绿素等,受紫外线照射后可发荧光

Nature-Methods:新型光片超分辨显微成像实现精细观测

  华中科技大学课题组3月12日在Nature Methods在线发表研究论文,提出了一种基于深度学习的超分辨荧光显微镜,实现对活细胞的精细动态和相互作用进行快速、三维、长时程地观测。  细胞的稳态离不开内部多种亚细胞结构的精确分工和协同合作,洞悉细胞内细胞器/蛋白分子的精密运转是一项重要的生命科学

复旦打造“神器”:AI助力显微镜秒变高清相机

4月12日,复旦大学计算机科学技术学院教授颜波团队发明了跨任务、多维度的图像增强基础AI模型(UniFMIR),实现了对现有荧光显微成像极限的突破。相关研究发表于《自然-方法》。发展至今,荧光显微镜的观测分辨率已达到纳米尺度。针对显微镜光学硬件和生物样本光敏感性带来的挑战,生命科学和计算机领域的科学

突破高通量超分辨显微成像难题-提升提升两个数量级

近日,哈工大仪器学院研究团队在生物医学超分辨显微成像技术领域取得突破性进展。团队提出基于计算光学成像的新一代高通量三维动态超分辨率成像方法, 突破了现有显微成像技术在高通量视场、高空间分辨率和高时间分辨率等难以兼顾的难题。研究成果以《通过增强荧光涨落检测实现高通量超分辨率成像》为题,在线发表于国际权

季铵哌嗪如何实现荧光超分辨率成像?

  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