Science:研究人员采用成像技术解决植物细胞壁降解难题

美国能源部国家可再生能源实验室与生物能源科学中心的科学家通过将不同的显微成像技术相结合,深入研究生物质细胞壁结构与酶解之间的关系,这些发现将会提高糖的产量,降低生物燃料成本。研究成果发表在“科学”杂志上,题目为:“How Does Plant Cell Wall Nanoscale Architecture Correlate with Enzymatic Digestibility?” 首席科学家Ding SY教授说:新的成像技术使科学家可以查看从毫米到纳米级的植物结构,这样不仅可以研究植物细胞壁的结构,同时也可以研究负责降解细胞壁聚合物的酶及这些酶对细胞壁的作用方式。了解生物质结构的传统方法是化学法,通过破坏各个组成部分以进行分析,这种分析方法将失去结构的完整性。 成像技术使科学家更详细深入的了解细胞壁结构和酶解细胞壁碳水化合物聚合物以释放单糖的过程。科研团队还利用成像技术研究了除去木质素对生物质......阅读全文

成像光谱技术是什么?

1.成像光谱技术发展简述  光谱技术是指利用光与物质的相互作用研究分子结构及动态特性的学科,即通过获取光的发射、吸收与散射信息可获得与样品相关的化学信息,成像技术则是获取目标的影像信息,研究目标的空间特性信息。这两个独立的学科在各自的领域里已有数百年的发展历史,但是知道上个世纪六十年代,遥

X光成像技术现状

  X光成像技术在医疗、安检、工业探伤、无损检测等领域中具有举足轻重的地位。传统的X光成像技术采用的是模拟技术,X光影像一旦产生,其图像质量就不能再进一步改善,且其信息为模拟量,不便于图像的储存、管理和传输,限制了它的发展。  X光图像的数字化不仅可利用各种图像处理技术对图像进行处理,改善图像质量,

共聚焦成像技术特点

共聚焦成像技术特点:多点高速,高灵敏度共聚焦成像,其采集速度比普通点扫描共聚焦技术快至20倍。另外采用高分辨,高灵敏的探测器,有效减少活细胞成像的光毒性及光漂白,同时也适合于固定样品的高分辨快速三维成像。共聚焦显微技术按照显微镜构造原理的不同分成激光扫描共聚焦和数字共聚焦显微技术两种。共聚焦技术具有

科学家研发新RNA成像工具

  发表在《自然―方法学》上的一项报告介绍了一种用于人体活细胞内目标RNA成像的工具。这种针对RNA探针的被命名为Spinach2的工具,拓宽了可标记RNA的范围,从而更有利于动态定位那些与疾病有关的“有毒RNA”。   Spinach是一种经过设计的RNA复合物,其可以与小型合成分子结

高光谱成像仪的成像技术原理

  高光谱成像仪是新一代传感器。在20世纪80年代初正式开始研制。研制这类仪器的主要目的是想在获取大量地物目标窄波段连续光谱图像的同时,获得每个像元几乎连续的光谱数据,因而称为成像光谱仪。目前成像光谱仪主要应用于高光谱航空遥感。在航天遥感领域高光谱也开始应用。  高光谱成像技术  高光谱成像技术是基

前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像(2)

上一期我们为大家介绍了几种主要的单分子定位超分辨显微成像技术,还留下了一些问题,比如它的分辨率是由什么决定的?获得的大量图像数据如何进行重构?本期我们就来为大家解答这些问题。单分子定位超分辨显微成像的分辨率单分子定位超分辨显微成像的分辨率主要由两个因素决定:定位精度和分子密度。定位精度是目标分子在横

前沿显微成像技术专题——超分辨显微成像(1)

从16世纪末开始,科学家们就一直使用光学显微镜探索复杂的微观生物世界。然而,传统的光学显微由于光学衍射极限的限制,横向分辨率止步于 200 nm左右,轴向分辨率止步于500 nm,无法对更小的生物分子和结构进行观察。突破光学衍射极限,一直是科学家们梦想和追求的目标。虽然随着扫描电镜、扫描隧道显微镜及

高光谱成像仪的成像技术原理

  高光谱成像仪是新一代传感器。在20世纪80年代初正式开始研制。研制这类仪器的主要目的是想在获取大量地物目标窄波段连续光谱图像的同时,获得每个像元几乎连续的光谱数据,因而称为成像光谱仪。目前成像光谱仪主要应用于高光谱航空遥感。在航天遥感领域高光谱也开始应用。   高光谱成像技术   高光谱成像

多光子显微镜成像技术:大视场多区域脑成像技术

为了了解神经回路的功能以及神经元之间的相互作用,需要对不同区域的大量神经元进行活体成像,我们这里介绍两种显微镜技术,分别针对大视场多区域成像和自由活动小鼠的活体成像。从图1可以看出用于视觉处理的神经元分布在直径约3毫米的区域——小鼠初级视觉皮层和多个较高级的视觉区域。当前的商用双光子显微镜系统通常提

Sci-adv:科学家用新技术监控体内物质代谢-揭示疾病发展

  耶鲁大学等单位的研究人员已经开发出了一种新的成像技术用于准确捕捉关于代谢物的详细信息,而代谢物在很多疾病中扮演着关键角色。研究人员表示这种新型简易的技术利用了现有技术,可以被用于评估抗癌药物及其他药物的疗效。图片来源: Science Advances  这种新技术叫做氘代谢成像(deuteri

细胞壁的成分

  细胞壁的化学组成是胞间层基本上是由果胶质组成,如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉,细胞就会离散。初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖主

细胞壁的作用

  细胞壁主要由纤维素组成,它形成细胞壁的框架,内含其他物质。在电子显微镜下看到,这种框架由一层层纤维素微丝,简称微纤丝组成的,每一层微纤丝基本上是平行排列,每添加一层,微纤丝排列的方位就不同,因此层与层之间微纤丝的排列交错成网。微纤丝之间的空间通常被其他物质填充。

细胞壁的简介

  化石研究表明,大约在35亿年前地球就已出现了原核细胞,大约在12~14亿年前才出现真核细胞。关于真核细胞的起源,主要有两种假说:一是“内共生假说”,认为真核细胞的各部分别起源于几种共生的原核细胞,需氧细菌穿入异养厌氧的 原核生物变为线粒体,蓝藻穿入变成叶绿体,螺旋体穿入变成鞭毛和纤毛等;一是“质

细胞壁的组成

  细胞壁的胞间层基本上是由果胶质组成。  如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉,细胞就会离散,这是因为初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖

细胞壁的结构

  细胞壁分为3层,即胞间层(中层)、初生壁和次生壁。胞间层把相邻细胞粘在一起形成组织。初生壁在胞间层两侧,所有植物细胞都有。次生壁在初生壁的里面,又分为外(S1)、中(S2)、内(S3)3层,在内层里面,有时还可出现一层。这样的厚壁,水分和营养物就不能透过。有些植物的次生壁上具瘤层,还分化有特殊结

纳米分辨傅里叶成像技术助力科学家实现单病毒膜渗透

   许多包膜病毒诸如人类免疫缺陷病毒(即艾滋病毒,HIV),埃博拉病毒、流行性感冒病毒(IFV)和冠状肺炎病毒等致命性病毒对人类健康和公共卫生构成了持续的威胁。因此,关于病毒开展的各方面研究备受关注。其中,包膜病毒的细胞膜渗透行为是病毒进入宿主细胞,感染宿主细胞等一系列事件中的关键步骤。在病毒进入

欧盟科学家突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术

  欧盟第七研发框架计划提供415万欧元资助,总研发投入550万欧元,由欧盟6个成员国爱尔兰、意大利、法国、德国比利时和罗马尼亚的跨学科科技人员组成LANIR科研团队,成功突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术。   目前市场上商用的红外显微成像技术,分辨率在50-100微米(μm)之间,在研究细胞内部

科学家综述高光谱成像技术在食品工业中的应用

近日,华南理工大学教授孙大文团队在《自然综述-电气工程》(Nature Reviews Electrical Engineering)发表综述文章,系统总结了高光谱成像技术在食品工业中的应用现状。论文共同第一作者兼通讯作者孙大文表示,随着人类科技水平的不断提升与物质生活的极大丰富,消费者对食品质量的

欧盟科学家突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术

  欧盟第七研发框架计划提供415万欧元资助,总研发投入550万欧元,由欧盟6个成员国爱尔兰、意大利、法国、德国比利时和罗马尼亚的跨学科科技人员组成LANIR科研团队,成功突破纳米尺度高清晰红外显微成像技术。   目前市场上商用的红外显微成像技术,分辨率在50-100微米(μm)之间,在研究细胞内部

全新光学显微成像技术帮科学家看到活细胞蛋白质

   这些技术为研究人员插上前进的翅膀。  荧光标签和光片成像相结合,产生超分辨率图像。图片来源:Wesley R. Legant  生物物理学家Joerg Bewersdorf说,2006年是荧光显微镜学的奇迹之年。而与之相媲美的另一个年份是1905年,当时爱因斯坦以相对论、量子论和原子物理学变革

Sci-Adv:科学家有望利用机器学习技术和成像技术揭示干细胞的特殊行为

  干细胞就像人体的应急工具箱,其具有独特的能力,能形成从免疫细胞到大脑细胞任何类型的特殊细胞,同时还能无限分裂并再生,能根据机体的指令来修复和补充机体系统。在实验室中培养干细胞并让其生长成为我们需要的任何类型细胞的能力是医学研究领域的圣杯,比如,这种能力就能促使临床医生开发出无尽的新细胞来修复损伤

科学家可能找到暗物质“捕手”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491064.shtm 欧洲核子研究中心ALICE探测器及宇宙中的反氦湮灭的艺术概念图。图片来自:ORIGINS cluster,S.Kwauka Laura Fabbietti博士(

科研动态|植物细胞壁拉曼光谱大数据分析取得新突破

  北京林业大学材料学院许凤教授团队在植物细胞壁拉曼光谱大数据处理技术上取得新突破。该技术成果构建了基于主成分分析的植物细胞壁拉曼光谱聚类分析方法,相关研究成果“Method for Automatically Identifying Spectra of Different Wood C

光声成像技术在结构成像中的应用

光声成像技术可以实现类似超声成像技术达到的深层组织成像; 另一方面,  光声成像技术以组织的光学吸收系数为基础, 所以又能得到高对比度成像,  同时又避免了纯光学成像中光学散射的影响。在无损伤前提下,对小动物进行活体成像。Endra小动物光声成像系统既是应用光声技术的新型的无损伤活体成像模式,它同时

荧光成像与生物发光成像技术的优缺点比较

上次,我们对比了荧光成像和生物发光的基本原理。那针对自己的课题,生物发光和荧光成像哪个好?什么情况下选择生物发光,什么情况下选择荧光成像?今天为大家解答关键问题:荧光成像和生物发光成像的优缺点是什么?一、荧光成像技术优点数据来源:使用FOBI整体荧光成像系统对荧光染料Cy5标记的药物进行观察相比生物

荧光成像与生物发光成像技术的优缺点对比

  一、荧光成像技术优点   数据来源:使用FOBI整体荧光成像系统对荧光染料Cy5标记的药物进行观察   相比生物发光成像,荧光成像技术的优势主要表现在:   1 荧光蛋白及荧光染料标记能力更强   荧光标记分子种类繁多,包括荧光蛋白、荧光染料、量子点标记等,可以对基因、蛋白、抗体、化合药

多项技术助力肿瘤原位成像

  华东理工大学教授龙亿涛小组在单细胞内p53蛋白原位成像检测研究领域取得新进展,相关研究在线发表于《德国应用化学》。  p53是一种肿瘤抑制蛋白,具有反式激活功能和广谱的肿瘤抑制作用。在肿瘤细胞内,p53蛋白通常会发生变异,干扰细胞的正常生长调控机制。“p53蛋白一直是近年来生命科学领域的研究热点

什么叫凝视红外成像技术

简单的说就是成像机制不一样。凝视型,光敏器件一次一幅图成像。扫描型,一次一行,然后拼接成一幅图

合成孔径声呐成像技术

  1.1 合成孔径声呐成像算法  声呐成像是由回波信号解算出声呐图像(反射系数矩阵)的过程。SAS成像算法是在SAR算法、CT成像算法、地震波反演、声呐方位波束形成方法基础上发展起来的。SAS成像的研究目前主要集中在条带式(stripmap)正侧视(broadside looking)场景,斜视和

小动物活体成像技术

1、背景和原理1999年,美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学(molecular imaging)的概念——应用影像学方法,对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。传统成像大多依赖于肉眼可见的身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化,而不是了解疾病的特异性分子事件。