。cc-by 4.0国际许可证是根据作者/资助者提供的,他已授予MedRxiv的许可证,以永久显示预印本。(未通过同行评审认证)
。CC-BY 4.0国际许可证可永久提供。是作者/资助者,他已授予Medrxiv的许可证,以显示预印本(未通过同行评审证明)预印版本的版权所有者此版本发布于2025年3月10日。 https://doi.org/10.1101/2025.03.06.25323546 doi:medrxiv preprint
荧光显微镜是细胞生物学1 - 3中普遍存在的表征技术。活细胞的荧光标记不仅可以专门突出生物分子,细胞器或细胞室,还可以绘制物理化学量,例如离子浓度,动作电位,pH,pH,分子方向等。在过去的二十年中,荧光显微镜经历了深刻的改进,并开发了许多变体,从而在空间分辨率,速度,信号噪声比率,特异性,标记技术和3D成像方面推动了成像的极限。然而,荧光显微镜受到限制。它本质上仍然是侵入性的,因为它需要用分子染料或蛋白质4将样品标记。此外,由于荧光标签的光漂白和光吸毒性,无法任意长时间进行实时观察。最后,荧光分子并不总是忠实地标记它们应该的内容,而伪影有时会发生5。定量相显微镜(QPM)是另一个专门针对细胞生物学领域6、7的成像技术家族。与荧光显微镜不同,QPM技术不含标签且非特异性。它们仅对样品的折射率敏感。他们的主要好处是与明亮的场显微镜相比,提供更好的对比度。由于QPM不含标签,因此它们不会遭受与荧光显微镜相关的上述缺陷。但是,QPM本质上不是特定的。此外,生物学介质的折射率和质量密度之间存在的密切关系为QPM提供了QPM的独特能力,可以测量和映射培养物中细胞的质量,从而实现细胞生长的定量监测,以及在第8-11级的亚细胞级别的质量转运。尤其没有任何分子探针的光漂白,并且如果使用红色或红外照明,可以取消光毒性,以非侵入性的方式使图像获取为任意长时间的习得12。一个人无法选择细胞的功能来突出显示,尽管最近一些涉及机器学习的作品试图提高此限制13,14。荧光显微镜和QPM因此以互补方法的形式出现,并将它们结合起来提供多种好处。OPD图像显示的细节在荧光图像中无法看到,反之亦然。OPD揭示了细胞中的所有内容,尤其是细胞的部分未荧光标记的部分。例如,它可以清楚地突出片状膜,核,囊泡或线粒体。相反,荧光受特异性受益,因为它仅突出显示细胞中标记的物体,尤其是对比度太低的对象,无法在OPD图像上看到。然而,荧光显微镜和QPM很少相关。然而,将荧光显微镜与QPM技术偶联至少具有三个重要应用:(i)它将提供生物分子或细胞器的空间分布(例如微管,肌动蛋白,线粒体等)或物理化学参数与细胞的总体形态相关,并具有出色的对比度,包括细胞的微弱部分,例如层状脂肪膜。我们设想重要的应用,例如在细胞内贩运研究中;
从患者的女儿获得的附带信息显示,在介绍前大约一年,患者退休,搬进了她的住所,并开始表现出减少的社交互动。在当前演讲前十个月,患者经历了他的第一个“情节”,其特征是持续一到两周的奇异行为和痴迷,自发解决。此后不久,他有第二个“情节”,其特征是退出,与家人的沟通减少以及一周后随后的自发解决方案。在此ED访问前两周,患者开始表现出自我抑制,奇异和偏执妄想的迹象,“僵尸”的视觉幻觉以及躁动。他的女儿形容他“不听,不吃东西,不睡觉,想整天离开房子留在他的车里。”此外,他表现出异常的行为,例如拒绝触摸任何不是蓝色的东西。
监督和无监督的机器学习(ML)在增强支出细分精度方面起着关键作用。无监督的ML简化了数据分类和清洁,而受监管的ML改善了用户输入和错误识别。监督机器学习的一个常见例子是PA;这使组织能够分析历史支出,同时合并来自各种来源的实时数据以预测未来的支出模式。这有助于在内部分析过程中更敏捷的决策。此外,NLP可以从非结构化的数据源(例如合同,数量和电子邮件清单)中提取有价值的见解,从而提高了支出分析的信誉和准确性。与NLP类似,大型语言模型(LLMS)可以通过标准化数据库中使用的文本来对数据进行分类非常有用。换句话说,LLM可以将花费转换为统一的语言,修复错别字和完全缺失的句子,这将使细分过程变得更加困难。
我们提出了一种方法和设置,可提供血液氧合(通过定量光声成像)和血流动力学(通过超声多普勒)的互补三维(3D)图像。所提出的方法不含标签,利用了血液诱导的波动,并在仅有256个元素的稀疏阵列上实施,并以市售的超声电子功能驱动。我们首先实施3D光声波动成像(PAFI)来对鸡胚胎进行图像,并获得血管形态的全部视频图像。我们同时获得具有可比图像质量的3D超声功率多普勒。然后,我们引入了多光谱光声波动成像(MS-PAFI),并证明它可以提供吸收的光学能量密度的定量测量,并具有完全可见性和增强的对比度,与常规的延迟延迟式延迟式多光谱摄影成像相比。我们最终展示了MS-PAFI之间的协同作用和互补性,该MS-PAFI提供了3D定量氧合(SO 2)成像和3D超声多普勒,该成像提供了有关血流动力学的定量信息。MS-PAFI代表了基于模型的反转的有希望的替代方案,其优势是通过使用直接处理方案解决所有可见性人工制品而没有事先和正则化。
将介绍在Polimi开发的医学成像应用中开发的ASIC。sipms读数的整体闪烁体读数允许伽马射线的光谱和相互作用测量位置,这也可以在模拟通道中的主动增益控制机理,在较大的动态范围内。尤其是在迅速-gamma测量中应用剂量治疗中的剂量验证。新的Anna ASIC实现了一个集成的神经网络,该神经网络直接处理从检测器的模拟信号,朝着闪烁体中相互作用的伽马射线位置的芯片重建。
这项研究为从气候监测到广泛的地区到环境项目和农业任务提供了更准确的细分机会。例如,该解决方案促进了对森林区域的有效分析,其特征和变化,即使在云云比例很高的北部地区,同时考虑了气候条件对图像的影响。
通过采用生成AI模型,只需一次一次接触即可获得使QPI对生物医学应用吸引的必要图像质量。该团队于2月下旬举行的AI促进协会(AAAI 2025)于今年在费城组织的AI协会的第39届AI年会。相应的会议论文可在Arxiv预印式服务器上找到。
正电子发射断层扫描(PET)是一种用于诊断癌症等疾病的核成像技术。来自圣裘德儿童研究医院科学家的创新进步正在增强该技术检查神经疾病迹象的能力。研究人员将药物Edaravone的重新定位为一种用于治疗肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的抗氧化剂,作为与中枢神经系统宠物成像一起使用的探针。