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离子束断层扫描技术使纳米亚细胞成像成为可能

辐射成像 离子束断层扫描 细胞成像 成像质谱
发布:2021-02-06 10:58:07     来源:科学网

核酸和蛋白质的多参数单细胞表型揭示了在发展过程和整个癌症进展过程中发生的分子复杂性变化,揭示了潜在的机制和潜在的治疗方法。利用高维分析技术在单个细胞内定位生物成分提供了更深入的理解。

多路离子束成像(MIBI)曾被用于在组织切片中的单个细胞中二维描述多个参数。在2月4日发表于《自然—通讯》的一项研究中,作者提出了一个三维亚细胞MIBI的数学和技术框架。离子束断层扫描(IBT)将连续多次扫描迭代获取的离子束图像编译成3D格式,而不损失深度分辨率。

为离子束量身定制的算法反褶积应用于转换后的离子束图像系列,生成4倍增强的离子束数据立方体。为了进一步生成三维亚离子束宽度的精确图像,孤立的离子分子被定位在原始离子束图像中,创造了一种称为SILM的方法,即二次离子束定位显微镜,在原始离子图像中提供低于25纳米的精度。

利用深度学习技术,作者提出了一种适用于低密度目标的高精度离子束层析成像无参数重建方法。在培养的癌细胞和组织中,IBT通过同位素富集和无标记元素分析,使5纳米轴向分辨率的基因组区域、RNA转录本和蛋白质因子的三维体积分布可视化。近大分子分辨率的亚细胞特征多参数成像是由IBT工具作为成像质谱的通用生物计算管道实现的。

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