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显微镜的掩盖自动编码器是细胞生物学的可扩展学习者
为生物搜索中使用的显微镜图像仍然是一个重要的挑战，尤其是对于跨越数百万图像的大规模实验。这项工作探讨了经过越来越较大的模型骨架和显微镜数据集训练时，弱监督的clasifirers和自我监管的蒙版自动编码器（MAE）的缩放属性。我们的结果表明，基于VIT的MAE在一系列任务上的表现优于弱监督的分类器，在召回从公共数据库中策划的已知生物学关系时，相对实现的相对效果高达11.5％。此外，我们开发了一种新的通道敏捷的MAE架构（CA-MAE），该体系结构允许在推理时输入不同数字和通道的图像。我们证明，在不同的实验条件下，在不同的实验条件下，CA-MAE通过推断和评估在显微镜图像数据集（Jump-CP）上有效地概括了，与我们的训练数据（RPI-93M）相比，通道结构不同。我们的发现促使人们继续研究对显微镜数据进行自我监督学习，以创建强大的细胞生物学基础模型，这些模型有可能促进药物发现及其他方面的进步。与此工作发布的相关代码和选择模型可以在以下网址找到：https：//github.com/ recursionpharma/maes_microscopy。
优化用于定量的冷冻电子显微镜...
抽象的低温电子显微镜（Cryo-EM）是可用于询问生物材料的纳米级结构的最强大工具之一。我们最近表明，冷冻EM可用于测量具有子立体精度的脂质囊泡和生物膜的双层厚度，从而导致在多组分脂质混合物和巨型质膜膜囊泡中直接可视化不同厚度的纳米镜结构域。尽管冷冻EM在揭示生物膜的横向组织方面具有很大的潜力，但实验条件的巨大参数空间仍有尚待计算。在这里，我们系统地研究了仪器参数的影响和图像对液体的影响，以准确测量双层脂质体内不同厚度的双层厚度和区分不同厚度的区域。由于1）每个囊泡的大小不同，曲率不同，对图像采集优化和分析的这种独特的应用对图像采集优化和分析的特定需求，2）每个囊泡中的域大小可能是异质的，而3）3）囊泡的随机取向扩大了投影图像中域大小的可变性。 我们还展示了空间自相关分析，以提取有关侧向异质性的其他信息。对图像采集优化和分析的这种独特的应用对图像采集优化和分析的特定需求，2）每个囊泡中的域大小可能是异质的，而3）3）囊泡的随机取向扩大了投影图像中域大小的可变性。我们还展示了空间自相关分析，以提取有关侧向异质性的其他信息。
深度学习增强的轻片显微镜揭示了对心脏纤维化的影响
在临床和临床前研究中，对MF的定量评估仍然是一个重大挑战，受到技术局限性和疾病固有的可变性的阻碍（Bengel等，2023; Karur等，2024; Barton等，2022）。心脏纤维化分析使心脏的小尺寸和缺乏提供足够分辨率的方法变得复杂（Galati等，2016）。组织学染色技术，例如Masson的三色染色，30
优化的机器学习模型，以准确检测念珠菌属。在革兰氏染色的显微镜图像中
摘要：图像解释对于临床微生物诊断至关重要。革兰氏阴性幻灯片的手动阅读是时间耗尽和复杂的。基于机器学习（ML）模型的人工视觉系统的使用可以加快感兴趣的微生物的检测，从而确保丢弃无关的图像，并考虑与诊断相关的图像。这种自动诊断过程大大减轻了微生物学家及其主观性的负担。可以通过鉴定酵母样细胞或指示念珠菌属的丝状结构来自动化晶体染色样品的形态学研究。已经实施了几种多类机器学习模型（XGBoost，人工神经网络和K-Nearest邻居），从图像中采取了相关的形态特征。使用目标函数对酵母和菌丝的特定检测，使用创新的元启发式算法优化了数据集维度。最佳优化模型的精度为0.821，精度宏为0.827，召回宏为0.790，F1宏的宏为0.806。
通过压电响应力显微镜和 FEM 模拟研究半导体 ZnO 纳米线的直径相关压电响应
半导体压电纳米线 (NW) 是开发由生物相容性和非关键材料制成的高效机械能传感器的有希望的候选材料。人们对机械能收集的兴趣日益浓厚，因此研究半导体 NW 中的压电性、自由载流子屏蔽和耗尽之间的竞争至关重要。到目前为止，由于表征这些纳米结构中的直接压电效应所带来的实验挑战，这一主题很少得到研究。在这里，我们使用 DataCube 模式下的 PFM 技术并通过逆压电效应测量有效压电系数来摆脱这些限制。我们证明了垂直排列的 ZnO NW 的有效压电系数随着半径的减小而急剧增加。我们还提出了一个数值模型，通过考虑掺杂剂和表面陷阱来定量解释这种行为。这些结果对基于垂直排列的半导体 NW 的机械能传感器的表征和优化有很大影响。
扫描电子显微镜研究菌丝细胞外基质中细菌生长的研究
真菌和细菌都生活在各种环境中，它们的相互作用在许多过程中都很重要，包括土壤健康，人类和动物生理以及生物技术应用。很难建立这些微生物之间相互作用的特异性。例如，与互动或反性相互作用相比，由于随机混合而导致的琐碎过程之间的分化。在这里，我们研究了菌丝形成生物膜形成液体培养物中浮游细菌生长共培养的单一形态学特征。也就是说，枯草芽孢杆菌的细菌共同援助因子附着于物种Hericium erinaceus的真菌菌丝。开发并利用了细菌中的细菌方法，可通过遏制在细胞外聚合物物质（EPS）和菌丝体整体细胞外基质（ECM）中连接细菌。由于产生EPS，启动结构似乎是由菌丝表面造成的。 T1-3的平均生物膜面积为3.90（µm 2）±0.72（µm 2），平均百分比覆盖率为18.33（％）±5.52（％）。 由于存在连接单个细菌和菌丝的结构，因此不能排除细菌生物膜成分的共同归因于附着结构的形成。启动结构似乎是由菌丝表面造成的。T1-3的平均生物膜面积为3.90（µm 2）±0.72（µm 2），平均百分比覆盖率为18.33（％）±5.52（％）。由于存在连接单个细菌和菌丝的结构，因此不能排除细菌生物膜成分的共同归因于附着结构的形成。
高级电子显微镜技术员
该角色的目的是通过运用其知识和专业知识来支持生物科学学院的各种研究活动，为显微镜生物科学平台的所有EM使用者提供专业服务。该设施位于生理学，开发与神经科学系，提供高级成像服务，目前为大学和外部商业用户提供100多个研究小组。目前，该中心具有带有相关样品准备设备的FEI Verios 460 SEM和Tecnai G2 TEM。该角色将提供基本的支持，以改善我们最先进的EM设施的研究吞吐量，该角色持有人将通过帮助常规的湿务实验室和仪器维护，在设施的日常运行中与EM团队紧密合作，通过PPM在线预订系统实施和管理安全程序，从而确保安全过程来维持安全的工作环境。此外，角色持有人将执行各种样本准备协议，帮助培训仪器上的新用户和现有用户，并在确定最佳实验设计和适当的方法方面发挥越来越活跃的作用，具体取决于研究项目的要求，并帮助跟踪个人研究项目的进度。
gslab：用于荧光显微镜中高级相分析的开源平台
相拟合分析的基础在于使用相组合变换将图像的每个像素映射到二维空间中，称为相分子空间，基于该像素内部跨荧光寿命或光谱尺寸1,2的光子分布。每个像素在相量空间中的位置取决于光子分布的形状，并且独立于信号的强度。通过相量表示的分析不需要对样品的性质或模型的拟合的先验知识。此外，快速傅立叶变换算法的利用可实现快速计算。此分析简化了视觉检查和识别不同像素的种群，随后可以将其映射到原始的荧光图像（或图像集）3。此外，相量转换的数学特性使研究人员能够通过观察相量空间中代表的光子分布的变化来理解样品中发生的现象。在在线方法中提供了分析荧光寿命显微镜图像的相思方法背后的数学概述。
基于尖锐的纳米制动尖端的高分辨率光子力显微镜
图1：提示制造和光学设置。a）微加工过程。圆柱颗粒是通过激光干扰光刻产生的，蚀刻了一个石英底物，其中沉积了800 nm厚的SIO 2层。HF的调谐酸变薄会在SIO 2层中产生锋利的尖端。然后将粒子机械地裂解底物。b）切割颗粒的扫描电子显微镜图像，其中一个尖端的对比度已得到增强，以清晰度。尖端的曲率半径为35 nm。c）光学陷阱的示意图，固定粒子并用锋利的尖端扫描样品表面。d）示意性光学设置。L/2: half-wave plate, PBS: polarizer, AOM: acousto-optical modulator, NPBS: non-polarizing beam splitter, Exp: beam expander, T1:1 : one to one telescope, Obj: Objective, Cond: Condenser, PD: photodiode (to acquire S z ), PSD: position sensitive detector (to acquire S x,y ), IRCCD: infra red CCD camera, VISCCD：可见的CCD相机。）
低电压电子显微镜，用于表征与基因治疗应用的腺相关病毒（AAV）
raav对于基因替代疗法至关重要，将功能基因传递给靶向组织。低电压电子显微镜（LVEM）为有效分析AAV Capsids的结构和质量提供了重要的潜力。基因治疗旨在通过将基因的功能拷贝传递给靶向组织，通常使用诸如AAV之类的病毒矢量来纠正遗传缺陷。这些矢量由封装治疗基因的27 nm直径capsid组成。电子显微镜，包括低温透射电子显微镜（Cryo-TEM），通常用于分析这些病毒颗粒。但是，这些方法通常具有挑战性，需要大型且昂贵的专业设备和条件。