離子束斷層掃描技術(shù)使納米亞細(xì)胞成像成為可能

        中國(guó)科學(xué)報(bào) 2021-02-07 10:15:11

        核酸和蛋白質(zhì)的多參數(shù)單細(xì)胞表型揭示了在發(fā)展過程和整個(gè)癌癥進(jìn)展過程中發(fā)生的分子復(fù)雜性變化,揭示了潛在的機(jī)制和潛在的治療方法。利用高維分析技術(shù)在單個(gè)細(xì)胞內(nèi)定位生物成分提供了更深入的理解。

        多路離子束成像(MIBI)曾被用于在組織切片中的單個(gè)細(xì)胞中二維描述多個(gè)參數(shù)。在2月4日發(fā)表于《自然—通訊》的一項(xiàng)研究中,作者提出了一個(gè)三維亞細(xì)胞MIBI的數(shù)學(xué)和技術(shù)框架。離子束斷層掃描(IBT)將連續(xù)多次掃描迭代獲取的離子束圖像編譯成3D格式,而不損失深度分辨率。

        為離子束量身定制的算法反褶積應(yīng)用于轉(zhuǎn)換后的離子束圖像系列,生成4倍增強(qiáng)的離子束數(shù)據(jù)立方體。為了進(jìn)一步生成三維亞離子束寬度的精確圖像,孤立的離子分子被定位在原始離子束圖像中,創(chuàng)造了一種稱為SILM的方法,即二次離子束定位顯微鏡,在原始離子圖像中提供低于25納米的精度。

        利用深度學(xué)習(xí)技術(shù),作者提出了一種適用于低密度目標(biāo)的高精度離子束層析成像無參數(shù)重建方法。在培養(yǎng)的癌細(xì)胞和組織中,IBT通過同位素富集和無標(biāo)記元素分析,使5納米軸向分辨率的基因組區(qū)域、RNA轉(zhuǎn)錄本和蛋白質(zhì)因子的三維體積分布可視化。近大分子分辨率的亞細(xì)胞特征多參數(shù)成像是由IBT工具作為成像質(zhì)譜的通用生物計(jì)算管道實(shí)現(xiàn)的。(馮麗妃)

        相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1098/rspb.2020.2851

        關(guān)鍵詞: 離子束 斷層 掃描 技術(shù)

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