開源應(yīng)用程序?yàn)榛铙w動(dòng)物創(chuàng)建細(xì)胞發(fā)育的超分辨率圖像

根據(jù)圣母大學(xué)的一項(xiàng)研究，一種新工具可以讓研究人員在細(xì)胞水平上看到生物體的更多生理狀態(tài)。發(fā)表在開發(fā)，研究表明一個(gè)開放源代碼的應(yīng)用程序，由巴黎圣母院研究人員創(chuàng)建了，怎么可以用在低激發(fā)功率獲得創(chuàng)建一個(gè)兩個(gè)不同的傳統(tǒng)顯微鏡的圖像高清晰度，三維圖像。這個(gè)被稱為DeSOS的應(yīng)用程序結(jié)合了程序中使用的成像技術(shù)：盲解卷積(De)，它允許在某些情況下恢復(fù)模糊圖像，以及逐步光飽和超分辨率(SOS)，一種有助于擴(kuò)展分辨率超出其典型衍射極限。

完全，DeSOS使用物理學(xué)來(lái)識(shí)別兩個(gè)上傳圖像之間的差異，并生成一個(gè)圖像，其清晰度明顯高于以前標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的清晰度。

“這種開源應(yīng)用程序允許科學(xué)家通過(guò)使用他們可能已經(jīng)擁有的設(shè)備，共聚焦或雙光子顯微鏡來(lái)提取超出之前可達(dá)到的分辨率的圖像，”電氣工程副教授兼共同領(lǐng)導(dǎo)Scott Howard說(shuō)。作者對(duì)這項(xiàng)研究。“這不僅消除了購(gòu)買超分辨率顯微鏡的費(fèi)用，而且在評(píng)估生物體時(shí)，我們的程序也比超分辨率顯微鏡更快，功能更多。”

在這項(xiàng)研究中，共同主要作者Cody J. Smith，Elizabeth和Michael Gallagher生物科學(xué)助理教授使用DeSOS來(lái)改進(jìn)他對(duì)脊髓發(fā)育研究的成像。史密斯和他的團(tuán)隊(duì)分析了生長(zhǎng)和延伸形成斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)的特化細(xì)胞。通過(guò)該應(yīng)用開發(fā)的圖像使研究人員能夠比共聚焦和雙光子顯微鏡上的傳統(tǒng)圖像更好地觀察斑馬魚神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

“由于DeSOS，我的實(shí)驗(yàn)室能夠在斑馬魚脊髓發(fā)育過(guò)程中看到單個(gè)神經(jīng)纖維，包括我們研究的組成部分，如果沒有這項(xiàng)技術(shù)，我們無(wú)法清楚地認(rèn)識(shí)到，”史密斯說(shuō)。“我的實(shí)驗(yàn)室能夠通過(guò)在我們的研究中加入這種開源應(yīng)用程序，顯著提高我們的成像能力并創(chuàng)造新的發(fā)現(xiàn)。”

除了靜止圖像，這種DeSOS技術(shù)允許用戶編輯來(lái)自生物體的時(shí)間流逝圖像的視頻。在這項(xiàng)研究中，霍華德和史密斯創(chuàng)建了一個(gè)視頻，顯示斑馬魚的神經(jīng)纖維在發(fā)育過(guò)程中生長(zhǎng)形成分支，最終向頭部和后部延伸形成神經(jīng)系統(tǒng)。

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