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      Allen Integrated Cell在線發(fā)布
      
			
      
				2019-04-19 11:01:31
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      艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所(Allen Institute for Cell Science)今天發(fā)布了第一個(gè)預(yù)測(cè)性和全面的人體細(xì)胞三維模型，即Allen Integrated Cell。通過(guò)允許世界各地的研究人員同時(shí)在活細(xì)胞內(nèi)看到許多結(jié)構(gòu)，艾倫綜合細(xì)胞為理解細(xì)胞和研究人類疾病模型提供了基線。
      

      Allen Integrated Cell在線發(fā)布
      

      “這是一種了解內(nèi)部活細(xì)胞的新方法，”艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所執(zhí)行主任Rick Horwitz博士說(shuō)。“這就像是第一次看到整個(gè)細(xì)胞。未來(lái)，這將影響藥物發(fā)現(xiàn)，疾病研究以及我們?nèi)绾螛?gòu)建涉及人體細(xì)胞的基礎(chǔ)研究。”
      

      “幾乎每個(gè)生物學(xué)家都有整個(gè)細(xì)胞的心理模型，這些細(xì)胞在他們的職業(yè)生涯中拼湊在一起，提供來(lái)自數(shù)十種不同類型數(shù)據(jù)的信息，”動(dòng)畫細(xì)胞主任格雷厄姆約翰遜博士說(shuō)。“艾倫綜合細(xì)胞提供了一種新選擇，其中整個(gè)活細(xì)胞的三維可視化與分析工具相連，以允許更直接的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)探索和假設(shè)生成。”
      

      Allen Integrated Cell總結(jié)了大量的人類活細(xì)胞，由艾倫研究所的科學(xué)家編輯，用于整合熒光蛋白標(biāo)簽。這些標(biāo)簽照亮細(xì)胞內(nèi)部的特定結(jié)構(gòu)，例如細(xì)胞核和線粒體?？茖W(xué)家拍攝了成千上萬(wàn)的這些發(fā)光細(xì)胞，并用人工智能研究它們。
      

      首先，研究人員開發(fā)了一種計(jì)算機(jī)算法，研究質(zhì)膜的形狀，細(xì)胞核和其他熒光標(biāo)記的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，以了解它們的空間關(guān)系。這項(xiàng)訓(xùn)練中出現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)大的概率模型，它可以根據(jù)質(zhì)膜和細(xì)胞核的形狀準(zhǔn)確預(yù)測(cè)任何細(xì)胞中結(jié)構(gòu)最可能的形狀和位置。
      

      其次，研究人員拍攝了相同熒光標(biāo)記細(xì)胞的圖像，并應(yīng)用了不同的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。該算法使用從熒光標(biāo)記細(xì)胞中學(xué)到的內(nèi)容，在沒有熒光標(biāo)記的細(xì)胞中找到細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這種無(wú)標(biāo)記模型可用于相對(duì)容易收集的明場(chǎng)顯微鏡圖像，以同時(shí)高精度地顯示細(xì)胞內(nèi)許多結(jié)構(gòu)的整合。并排觀察，由無(wú)標(biāo)記方法產(chǎn)生的圖像看起來(lái)幾乎與熒光標(biāo)記的細(xì)胞照片相同。
      

      “熒光顯微鏡對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)是昂貴且有毒的;當(dāng)你標(biāo)記多個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí)，熒光顯微鏡就越來(lái)越多，”模特主任Molly Maleckar博士說(shuō)。“我們的方法使科學(xué)家能夠以降低明場(chǎng)顯微鏡成本的方式觀察細(xì)胞并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具有熒光顯微鏡的結(jié)構(gòu)識(shí)別能力 - 并且沒有毒性作用。它確實(shí)是兩個(gè)世界中最好的。”
      

      “直到現(xiàn)在，我們能夠看到人體細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的變化的能力非常有限，”加州理工學(xué)院生物學(xué)，生物工程和應(yīng)用物理學(xué)教授Michael Elowitz博士說(shuō)。“以前，我們只能看到我們刻意貼上的蛋白質(zhì)。但Allen Integrated Cell就像最終的免費(fèi)午餐。我們可以品嘗到許多不同蛋白質(zhì)和細(xì)胞器的”自助餐“，而不必標(biāo)記任何東西。開辟了一種全新的，更強(qiáng)大的細(xì)胞生物學(xué)方法。這是一個(gè)完全改變游戲規(guī)則的方法。“
      
			

			
        
      
			
      
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