生成模型(例如扩散模型)在近年来已取得了重大进步,从而使能够在各个领域综合高质量的现实数据。在这里,我们探讨了从公开可用数据库的超分辨率显微镜图像的扩散模型的适应和培训。我们表明,生成的图像类似于实验图像,并且生成过程不会记住训练集中的现有图像。此外,我们比较了使用我们生成的高分辨率数据与使用样本数学建模获得的高分辨率数据训练的基于深度学习的反卷积方法的性能。使用一个小的实际训练数据集,我们可以根据空间分辨率获得出色的重建质量,从而表明了准确的虚拟图像生成的潜力,以克服收集和注释图像数据的局限性进行培训。最后,我们使我们的管道公开可用,可在线运行和用户友好,以使研究人员能够生成自己的合成显微镜数据。这项工作证明了生成扩散模型对显微镜任务的潜在贡献,并为其在该领域的未来应用铺平了道路。
摘要:由于光学衍射限制,传统的光学显微镜只能将对象降低到大约200 nm的大小。纳米技术的快速发展增加了对更大成像分辨率的需求,需要突破这些衍射极限。在超分辨率技术中,微球成像已经成为强大的竞争者,提供了低成本,简单的操作和高分辨率,尤其是在纳米式设备,生物医学和半导体领域。但是,这项技术仍处于起步阶段,对基本原则和技术有限的观点领域的了解不足。本文全面总结了当前研究的状态,微球成像的基本原理和方法的优势和缺点,材料和制备过程,微球操纵方法以及应用。本文还总结了未来的发展趋势。
1乌特雷希特大学,物理地理系,普林斯顿Laan 8a,乌特雷希特,荷兰2 Fathom,布里斯托尔,英国布里斯托尔3雪研究所3和瓦尔兰奇研究所SLF,达沃斯·多尔夫,瑞士4 4瑞士多夫(Dorf),荷兰乌得勒支(Utrecht
摘要:蛋白质tau的高磷酸化和聚集在阿尔茨海默氏病(AD)的发展中起关键作用。虽然丝状tau骨料的分子结构已确定为原子分辨率,但有关较小的可溶性聚集的可用信息却少得多,这些信息被认为更具毒性。传统技术仅限于大量措施,并难以鉴定复杂的生物样品中的单个聚集体。为了解决这个问题,我们开发了一种新型的单分子下拉测定法(MAPTAU),以检测和表征AD和控制后大脑和生物流体的单个TAU聚集体。使用map-tau,我们报告了使用超分辨率显微镜测量的TAU聚集体的数量以及圆形的大小和圆形性,从而揭示了Tau骨料形态的AD特异性差异。通过调整MAPTAU,使用两色重合检测来检测单个聚集体中的多个磷酸化标记,我们得出了单个凝集的组成曲线。我们发现,含有多种磷酸化的80%以上的tau聚集体的AD特异性磷酸化谱,而年龄匹配的非AD对照组为5%。我们的结果表明,MAPTAU能够鉴定出在不同位点磷酸化的Tau聚集物的特异性亚p,这些tau骨料在不同的地点是看不见的,这些方法对其他方法看不见,并能够研究疾病机制和诊断。
越来越多的证据表明脑血管疾病与阿尔茨海默病相关的认知障碍之间存在联系。然而,对于大脑各个区域微血管变化的详细描述以及它们与其他更传统的病理的关系一直缺乏。此外,由于早期阿尔茨海默病通常涉及海马病理,因此需要探测深部脑结构,这使得阐明大脑微血管功能与阿尔茨海默病进展之间的相互作用的努力变得复杂。本研究的目的是使用与野生型对照年龄匹配的队列来检查阿尔茨海默病小鼠模型中微血管动力学的变化。本研究包括两种性别的数据。超分辨率超声定位显微镜揭示了整个大脑深度内的微血管功能和结构特征,并进行可视化和量化。我们发现,海马和内嗅球流速的功能性下降先于局部血管密度的结构性紊乱。联合配准的组织学切片证实了超声成像中看到的局部灌注不足,这些灌注不足与淀粉样β斑块沉积共定位。除了以高局部分辨率提供深部脑结构的整体血管量化外,该技术还允许对单个血管进行速度曲线分析,在某些情况下,允许分离动脉和静脉流速贡献。这些数据表明,微血管病理是阿尔茨海默病的早期和普遍特征,可能代表这种疾病的新治疗目标。
有许多因素可能会影响电池的降解行为,例如充电循环的数量或充电率。在这里,我们研究了工作温度对锂离子正极电极中微结构结构降解的影响。为此,微型结构的特征是在不同工作温度下在6C(10分钟)下循环的阴极,即20℃,30°C,30°C,40°C和50°C,每种工作条件扫描扫描电子显微镜(SEM)图像(SEM)图像的crossection Elector Simarcopoy(SEM)图像。5 mn 0。3 CO 0。2 O 2(NMC532)电极,以确定结构描述符,例如全局颗粒孔隙率,裂纹尺寸/长度/宽度/宽度分布,孔隙度以及单个颗粒的特定表面积分布。此外,已经部署了一种立体方法来研究局部粒子孔隙度,该孔隙度是距离粒子中心的距离的函数。结果表明,颗粒孔隙度随循环温度的升高而增加。粒子孔隙度在粒子中心最大,沿粒子半径降低至外部。粒子表面积在四个循环温度的老化条件下相似。
摘要。基于结构化照明的超分辨率Förster共振能量转移显微镜(SIM-FRET)提供了一种方法来解决活细胞中复杂的生物结构中的分子行为。但是,SIM重建伪像将减少模拟信号的定量分析保真度。为了解决这些问题,我们开发了一种称为HIFI Spectrum优化SIM-FRET(HIFI-SO-SIM-FRET)的方法,该方法在两步频谱优化中使用优化的Wiener参数来抑制Sidelobe伪像并实现超分辨率的Sim-Fret。我们通过证明其减少重建伪像的能力,同时在模拟的FRET模型和Live细胞FRET-Standard构造样本中保持FRET信号的准确性,从而验证了我们的方法。总而言之,HIFI-SO-SIM-FRET提供了一种有希望的解决方案,用于实现高空间分辨率并减少定量FRET成像中的SIM卡重建伪像。
摘要。快速磁共振成像(MRI)序列在临床环境中高度要求。但是,成像信息不足会导致诊断困难。MR图像超分辨率(SR)是解决此问题的一种有希望的方法,但是由于获取配对的低分辨率和高分辨率(LR和HR)图像的实际困难,其性能受到限制。大多数现有的方法都使用倒数采样的LR IMENES,由于俯瞰域距离或由未知和复杂的降解引起的近似差而可能不准确。在这项研究中,我们提出了一个基于真实但未配对的HR/LR图像的1.5T MR脑图像的域距离调整SR框架。我们的框架工作利用了学习任意未配对图像的抽象表示并适应域间隙的能力,从而使其可行,以证明现实的下采样。此外,我们提出了一个新颖的生成对抗网络(GAN)模型,该模型集成了包含编码器,骨干和解码器的发电机,以及一个基于UNET的歧视器和多尺度感知损失。这种方法产生了令人信服的纹理,并成功地恢复了众所周知的公共数据集上过时的1.5T MRI数据,在感知和定量评估中的最先进的SR方法表现优于最先进的SR方法。
f i g u r e 1 vwf和VWFPP静止血小板的定位。(a,b)静止的血小板被染色为α-微管蛋白(洋红色),vWF(红色,小鼠单克隆抗VWF,clb-rag20)和(a)vwfpp(green)或(b)纤维化(a)。(c)为α-微管蛋白(洋红色),vWF(红色,兔多克隆抗VWF,dako)和sparc(绿色)染色的静止血小板。成像是通过SIM进行的,显示了代表性的高分辨率单平面,宏伟的图像。黄色正方形内包含单个颗粒的区域在右侧(黄色正方形)上放大。比例尺表示1μm。 (d,e)VWF与α颗粒蛋白VWFPP,SPARC和纤维化的共定位分析。(d)Pearson的共定位系数(PCC)和(E)对单个血小板图像(VWF-VWFPP n = 239,VWF-SPARC N = 199,VWF-FIBLIN N = 73)的成对曼德斯的共定位系数(MCC),与VWF相比,VARC与VWF相比,vwf-fibrin n = 199,vwf-sparc n = 199,vwf-fibrin n = 73)bars表示为95%顺式的平均值,平均PCC和MCC值在图的顶部。SIM,结构化照明显微镜; Sparc,分泌的蛋白质酸性和富含半胱氨酸; vwf,von Willebrand因素; VWFPP,VWF丙肽。
• 上图显示了 2015-2024 年和 2050-2059 年期间,在风能和太阳活动异常低(与基线值的标准差超过 1 个)期间西部最热日子的快照