SciAdv: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的组织和器官,然而为了找到这一圣杯,研究人员就需要完全理解干细胞是如何复制并转化为不同细胞类型的。 近日,一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“Label-free metabolic optical biomarkers track stem cell fate transition in real time”的研究报告中,来自美国南加州大学等机构的科学家们通过研究距离揭开这些基本细胞的奥秘又近了一步;研究人员利用机器学习技术开发了一种非侵袭性的系统,其或能为阐明干细胞如何增殖及再生为特殊的细胞类型提供一种新的......阅读全文

显微成像技术在干细胞研究中的应用

干细胞涉及到个体发育、器官移植、延缓衰老、癌症治疗等方方面面。单个的干细胞是如何分裂、分化成新的细胞、组织或器官呢?在成体中,干细胞又是如何完成细胞修复更新的使命呢?在下面的文章中,我们将介绍如何借助共聚焦、双光子等显微成像分析技术一一解决在干细胞研究中的这些问题。激光共聚焦扫描显微镜可以精确可控的

高内涵成像分析技术在干细胞研究中的应用

  前言   随着人类对生物学领域深入探索和科技创新的不断发展,目前越来越多的研究院所和生物制药公司将细胞水平的功能性研究、模型建立及药物筛选做为一个重要的研究/研发手段。而高内涵成像分析系统就为这种细胞水平的研究提供了集高分辨率、自动化、智能化及海量信息为一体的新的检测平台。干细胞(stem

中国活体组织成像技术干细胞研究应用世界领先

  4月4日记者从西安交通大学第二附属医院获悉,该院小儿外科黄强与美国杜克大学沈西凌教授合作,将活体组织成像技术向干细胞应用研究领域深入拓展,走在了世界先领先水平,其相关成果近日以《活体组织成像的时空进展》为题,在干细胞领域国际期刊《细胞-干细胞》发表。  活体成像技术当前已经广泛应用于包括胚胎发育

新型成像技术或能预测干细胞分化为心肌细胞的方式效率

  人类多能干细胞(hPSC)衍生的心肌细胞能为心血管疾病患者提供一种非常有希望的再生细胞疗法,同时其还能作为加速药物开发的重要模型系统;然而研究人员必须开发具有成本效益和时间效益的平台来评估hPSC衍生的心肌细胞在生物制造过程中的质量。干细胞研究在再生疗法和防治用于抵御心血管疾病上拥有巨大的潜力,

活体成像技术应用

  动物模型已经成为癌症,动脉粥样硬化,神经系统疾病(如阿尔茨海默氏病)和传染病研究中不可或缺的手段,而在这个过程中,很多情况下下需要使用到活体成像技术。原因是活体城乡技术可用于研究观测特异性细胞、基因和分子的表达或者相互作用关系,追踪靶细胞,药物,从分子和细胞水平对药物疗效进行成像,从病理水平评估

动态数字成像技术

随着粉体技术的日新月异,越来越多的用户不单单仅满足于对粉体颗粒大小及分布的精确测量,也同时对颗粒的形态及变化产生了浓厚的兴趣。德国 RETSCH TECHNOLOGY(莱驰科技)公司是全球第一家基于ISO13322-2 标准,采用动态数字图像分析技术研发而成的粒度粒形分析仪的专业厂家,

拉曼成像技术

拉曼成像技术是新一代快速、高精度、面扫描激光拉曼技术,它将共聚焦显微镜技术与激光拉曼光谱技术完美结合,作为第三代Raman技术,具备高速、极高分辨率成像的特点。相对于原来的传统拉曼应用技术而言,新一代拉曼成像速度是常规Raman mapping的300-600倍,一般在几分钟之内即可获取样品高分率的

电子断层成像技术

电子断层成像技术可用来研究细胞器或细胞结构,以及一些巨大的超分子复合物。对于电子断层成像技术,有两方面很重要,第一,是使用透射电镜进行断层成像,获得三维物体的二维投影像;第二是低温保存生物样品的天然状态。通过对同一样品每间隔一定角度拍摄一幅照片,通常是在-70°到+70°的角度之间,得到几十幅代表同

成像光谱方法技术

一方面,高光谱分辨率的成像光谱遥感技术是对多光谱遥感技术的继承、发展和创新,因此,绝大部分多光谱遥感数据处理分析方法,仍然可用于高光谱数据;另一方面,成像光谱技术具有与多光谱技术不一样的技术特点,即高光谱分辨率、超多波段(波段<1000,通常为100~200个左右)和甚高光谱(Ultra Spect

红外成像技术原理

1.什么是红外线?在自然界中,凡是温度大于绝对零度dao(-273℃)的物体都能辐射红外线,它和可见光、紫外线、X射线、伽玛线、宇宙线和无线电波一起,构成了一个完整连续的电磁波谱。其波长在0.78μm至1000μm之间,是比红光波长长的非可见光。红外线2. 红外热像仪工作原理红外热像仪是将红外热辐射

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

活体成像技术的应用

  光学活体成像技术主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。可见光体内成像通过对同一组实验对象在不同时

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

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

微芯片成像技术问世

  近日,《自然》发表的一篇论文展示了一种可以生成集成电路(计算机芯片)高分辨率三维图像的技术,研究人员事先并不知道所涉集成电路的设计。  现代纳米电子学发展至此,因其构造体积小,芯片三维特征复杂,已经无法再以无损方式成像整个装置。这意味着设计和制造流程之间缺少反馈,这样会妨碍生产、出货和使用期间的

动态数字成像技术介绍

随着粉体技术的日新月异,越来越多的用户不单单仅满足于对粉体颗粒大小及分布的精确测量,也同时对颗粒的形态及变化产生了浓厚的兴趣。德国RETSCH TECHNOLOGY(莱驰科技)公司是全球第一家基于ISO13322-2 标准,采用动态数字图像分析技术研发而成的粒度粒形分析仪的专业厂家,其

超光谱成像技术

  超光谱成像技术是在多光谱成像技术基础上发展起来的新技术。它是一种集光学、光谱学、精密机械、电子技术及计算机技术于一体的新型遥感技术,能获得空间维和光谱维的丰富信息,属于当前可见红外遥感器的前沿科学。由其物化的成像光谱仪,根据光谱分辨率(光学遥感器的性能指标之一,是指遥感器在接收目标辐射的光谱时,

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

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,

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

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

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

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

诱导干细胞技术介绍

iPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,它回避了历来已久的伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步。随着iPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新,它在生命科学基础研究和医学领域的优势已日趋明显。美国哈佛大学研究人员采取添加特殊化合物的方法,将体细胞制造IP

干细胞存储技术介绍

生命银行“就是把人体重要的生命资源存储起来,用于保健、抗衰老和各种疾病的防治。随着年龄的增长,由于人体各组织中干细胞数量和活力的低下,导致相应器官的老化、机体免疫力低下:从而容易引起一些疾病如代谢性疾病、心脑血管疾病、骨关节退行性病变和肿瘤等疾病的发生。从理论上讲,人体组织器官的老化和机体的衰老是一

干细胞再生技术2

应用情况中国的 皮肤干细胞原位器官复制技术已进入应用领域,人类在器官复制研究上取得了革命性成果。荣祥教授则带来了一次医学革命。他的皮肤再生机理是:首先在烧伤后可启动皮肤伤处原位活组织细胞再生为干细胞,而后调控其皮肤干细胞,转变成皮肤组织,使干细胞在原位组织中直接转化为皮肤器官。徐荣祥教授认为,这项技

干细胞实验技术入门

《Science》刚刚公布的十大科学突破中,占据首位就是细胞重新编程技术(iPS,induced pluripotent stem cells),这一才初初“面世”一年的干细胞 技术引发了生命科学研究领域的极大震动,引用《科学》杂志负责新闻的副主编Robert Coontz的话就是“这项研究几乎在一

干细胞再生技术1

干细胞再生技术除了在整形美容方面运用外,还能对烧伤、创伤、溃疡等进行微创修复,因为干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,可以分化成多种功能的APSC多能细胞,再往后还可以再造心血管、血管、骨、软骨等人体结构性组织,解决困扰医学界的人体器官缺损修复难题。简介干细胞再生技术除了在整形美

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