科學家開發出深度學習超分辨顯微成像方法
1月21日，中國科學院生物物理所、廣州生物島實驗室研究員李棟課題組，與清華大學自動化系、腦與認知科學研究院教授戴瓊海課題組，在Nature Methods上以長文（Article）形式發表了題為Evaluation and development of deep neural networks for image super-resolution in optical microscopy的論文。該研究綜合測評了現有超分辨卷積神經網絡模型在顯微圖像超分辨任務上的表現，提出傅立葉域注意力卷積神經網絡（DFCAN，Deep Fourier Channel Attention Network）和傅立葉域注意力生成對抗網絡（DFGAN，Deep Fourier Generative Adversarial Network）模型，在不同成像條件下實現最優的顯微圖像超分辨預測和結構光超分辨重建效果，并觀測到線粒體內脊、線粒體......閱讀全文
科學家開發出深度學習超分辨顯微成像方法
1月21日，中國科學院生物物理所、廣州生物島實驗室研究員李棟課題組，與清華大學自動化系、腦與認知科學研究院教授戴瓊海課題組，在Nature Methods上以長文（Article）形式發表了題為Evaluation and development of deep neural networks
科學家開發出深度學習超分辨顯微成像方法
1月21日，中國科學院生物物理所、廣州生物島實驗室研究員李棟課題組，與清華大學自動化系、腦與認知科學研究院教授戴瓊海課題組，在Nature Methods上以長文（Article）形式發表了題為Evaluation and development of deep neural net
科學家開發出合理化深度學習超分辨顯微成像方法
光學超分辨顯微成像技術使人們能夠從微觀納米尺度觀測細胞內的動態生命活動，是當今細胞生物學、發育生物學、神經科學等生命科學領域的重要研究工具。基于深度學習的超分辨成像技術在保證成像指標，如速度、時程或視野等性能的前提下，進一步提升了顯微圖像分辨率或信噪比，表現出更大的應用前景。 近日，中國科學院
前沿顯微成像技術專題——超分辨顯微成像（1）
從16世紀末開始，科學家們就一直使用光學顯微鏡探索復雜的微觀生物世界。然而，傳統的光學顯微由于光學衍射極限的限制，橫向分辨率止步于 200 nm左右，軸向分辨率止步于500 nm，無法對更小的生物分子和結構進行觀察。突破光學衍射極限，一直是科學家們夢想和追求的目標。雖然隨著掃描電鏡、掃描隧道顯微鏡及
前沿顯微成像技術專題——超分辨顯微成像（2）
上一期我們為大家介紹了幾種主要的單分子定位超分辨顯微成像技術，還留下了一些問題，比如它的分辨率是由什么決定的？獲得的大量圖像數據如何進行重構？本期我們就來為大家解答這些問題。單分子定位超分辨顯微成像的分辨率單分子定位超分辨顯微成像的分辨率主要由兩個因素決定：定位精度和分子密度。定位精度是目標分子在橫
暗場顯微結合微球－實現微結構超分辨顯微成像
在光學成像領域中，由于受到衍射極限的限制，常規成像分辨率難以突破200nm。生物醫學、集成電路等領域對提高成像分辨率有迫切要求，如何實現更高成像分辨率成為近年來的熱門研究方向之一。 受自然界微滴可提高成像分辨率的啟發，2011年科學家提出將直徑在微米級的介質微球直接放置于待測樣品表面，在普通白
哈工大突破高通量超分辨顯微成像難題
近日，哈爾濱工業大學儀器學院青年教授李浩宇團隊在生物醫學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。針對目前超分辨顯微鏡所面臨的成像通量限制，團隊提出基于計算光學成像的新一代高通量三維動態超分辨率成像方法，通過計算成像技術增強熒光漲落探測靈敏度，使探測靈敏度提升兩個數量級以上，突破了現有顯微成像技術在
超分辨光學顯微成像技術的新進展
從17世紀開始，現代生物學的發展就與顯微成像技術緊密相關。然而，由于受光學衍射極限的影響，傳統光學顯微成像分辨率最小約為入射光波長的一半。因此，科學家們一直在不斷努力，試圖尋找突破光學顯微鏡分辨極限的方法。在超分辨顯微技術飛速發展的同時，現有成像技術的缺陷也日益顯現，例如成像分辨率和成像時間不可兼得
超分辨熒光顯微成像技術的基本原理
這個問題的答案比較簡單：因為組成視網膜的每一個感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）、相機芯片上的每一個感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如視網膜中央凹區域的視錐細胞直徑平均約為 5 微米。而由于奈奎斯特-香農采樣定理的限制，視網膜上能分清的兩個相鄰像點的距離是視錐細胞直徑的兩倍，即 10 微米
“光電融合超分辨生物顯微成像系統”獲驗收
近日，國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）“光電融合超分辨生物顯微成像系統”現場驗收會在北京召開。基金委副主任沈巖院士出席會議并發表講話。 根據《國家重大科研儀器設備研制專項實施管理工作細則》和《國家重大科研儀器研制項目驗收工作方案（試行）》要求，本次現場驗收考核專家組由重大科研儀器專項專家委
“光電融合超分辨生物顯微成像系統”通過驗收
2016年6月21日，國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）“光電融合超分辨生物顯微成像系統”現場驗收會在北京召開。國家自然科學基金委員會（以下簡稱基金委）副主任沈巖院士出席會議并講話。基金委計劃局局長王長銳、生命科學部常務副主任杜生明研究員、生命科學部副主任馮雪蓮研究員、財務
超分辨熒光顯微成像技術的基本原理
這個問題的答案比較簡單：因為組成視網膜的每一個感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）、相機芯片上的每一個感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如視網膜中央凹區域的視錐細胞直徑平均約為 5 微米。而由于奈奎斯特-香農采樣定理的限制，視網膜上能分清的兩個相鄰像點的距離是視錐細胞直徑的兩倍，即 10 微米
超分辨熒光顯微成像技術的基本原理
這個問題的答案比較簡單：因為組成視網膜的每一個感光細胞（視桿細胞和視錐細胞）、相機芯片上的每一個感光元件（CCD、CMOS等）都是有大小的。比如視網膜中央凹區域的視錐細胞直徑平均約為 5 微米。而由于奈奎斯特-香農采樣定理的限制，視網膜上能分清的兩個相鄰像點的距離是視錐細胞直徑的兩倍，即 10 微米
量子增強的超分辨顯微成像機制新進展
中國科學院上海高等研究院王中陽課題組提出新型的基于熒光量子相干的超分辨顯微成像方法，研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence為題，近日發表在 《光學快報》（Optics Express）上。
突破:4Pi超分辨顯微成像技術的“禁地”破除
由于具有無損、高特異性等特點，光學熒光顯微鏡一直是生物實驗室進行研究的必備之選。相較于二維成像，三維超分辨顯微成像技術在生物研究中具有顯著的優勢。由于光學衍射效應（Diffraction Effect），經典的單鏡頭顯微鏡系統在軸向（厚度方向）的分辨率表現不佳——即使是新興的超分辨顯微成像技術也
Nature－Methods：新型光片超分辨顯微成像實現精細觀測
華中科技大學課題組3月12日在Nature Methods在線發表研究論文，提出了一種基于深度學習的超分辨熒光顯微鏡，實現對活細胞的精細動態和相互作用進行快速、三維、長時程地觀測。 細胞的穩態離不開內部多種亞細胞結構的精確分工和協同合作，洞悉細胞內細胞器/蛋白分子的精密運轉是一項重要的生命科學
計算成像可解釋性深度學習重建方法研究取得進展
傅里葉疊層成像是一種新興的計算成像技術，其成像的正向模型包括光瞳函數的低通濾波、光瞳在頻域內的掃描采樣、傅里葉變換和復雜的成像噪聲污染。傳統基于深度神經網絡學習（如卷積神經網絡）方法在遠距離場景下，環境噪聲干擾更為復雜，高分辨率圖像重建難度顯著增加。 中國科學院西安光學精密機械研究所科研團隊提
超分辨率顯微鏡實現自由運動神經環路高分辨成像
提到在體小動物神經成像，人們自然會聯想到鈣離子熒光探針局部注射或遺傳鈣指示劑（如Gcamp家族）結合雙/三光子顯微鏡的經典在體成像組合。 隨著基因改造技術的突飛猛進，通過病毒轉染和轉基因技術，在神經元內源性表達“基因編碼類鈣指示劑（genetically encoded calcium ind
超分辨顯微技術淺析
光學顯微成像的衍射極限 生物醫學成像技術是基礎生物學研究和臨床醫學最重要的工具之一。回顧歷史，已有多位科學家憑借在成像技術方面的突破獲得諾貝爾獎。其中，Ｒoentgen 因發現 X 射線獲得 1901 年諾貝爾物理學獎; Zernike 因發明相襯顯微鏡獲得 1953 年諾貝爾
超分辨顯微技術淺析
光學顯微成像的衍射極限生物醫學成像技術是基礎生物學研究和臨床醫學最重要的工具之一。回顧歷史，已有多位科學家憑借在成像技術方面的突破獲得諾貝爾獎。其中，Ｒoentgen 因發現 X 射線獲得 1901 年諾貝爾物理學獎; Zernike 因發明相襯顯微鏡獲得 1953 年諾貝爾物理學獎; Ｒuska
超分辨成像探針和方法開發研究獲進展
基于單分子定位的超分辨顯微成像技術PALM打破了光學衍射極限，于2014年獲得了諾貝爾化學獎。相對于目前廣泛使用的其它超分辨成像技術而言，該技術具有最高的空間分辨率(～20 nm)，因此在生物學中帶來了廣泛的應用。但是由于該技術需要成千上萬張原始圖片來重構一張超分辨圖像，時間分辨率低，在活細胞中
深圳先進院等在超分辨光學顯微成像方面取得進展
近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員鄭煒與美國國立衛生研究院教授 Hari Shroff 合作，成功研發出新型雙光子激發的超分辨光學顯微成像系統，該系統同時具備超分辨光學顯微成像功能和大深度三維成像能力，使光學超分辨成像深度推進至破紀錄的 250 微米，相應研究成果 Adaptive opt
多高校合作在超分辨顯微成像方面取得新進展
在國家自然科學基金項目（批準號：61475010, 61729501, 61327902）等資助下，北京大學工學院席鵬研究員團隊與清華大學自動化系戴瓊海院士團隊、北京大學麥戈文腦科學研究所張研教授團隊、中國科學院動物研究所李向東研究員團隊、北京大學生命科學學院陳曉偉研究員團隊、以及澳大利亞悉尼科
光學超分辨顯微成像重大突破！分辨率提高到100納米以下
近日，哈爾濱工業大學儀器學院現代顯微儀器研究所在光學超分辨顯微成像技術領域取得突破性進展。研究團隊在低光毒性條件下，把結構光顯微鏡的分辨率從110納米提高到60納米，實現了長時程、超快速、活細胞超分辨成像。11月16日，研究成果以《稀疏解卷積增強活細胞超分辨熒光顯微鏡的分辨率》（Sparse d
科學家開發出納米級三維各向同性超分辨顯微鏡
中國科學院生物物理研究所徐濤院士課題組與紀偉研究員課題組研制出三維干涉定位顯微鏡（ROSE-3D），首次在單分子定位成像領域，實現了基于相機的納米尺度三維各向同性分辨率。相關研究成果近日發表于《自然-方法學》。 傳統的基于圖形質心定位的單分子定位顯微鏡，各方向分辨率有較大差異。同時，三維樣本中
科學家展示無標記超分辨率顯微技術
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477908.shtm 科技日報北京4月24日電 （實習記者張佳欣）來自奧地利格拉茨大學的研究人員近日開發了一種新的測量和成像方法，可在不需要任何染料或標簽的情況下解析小于光衍射極限的納米結構。這種激光
多色超分辨結構光照明顯微鬼成像研究取得進展
近期，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員韓申生、副研究員劉震濤團隊在多色超分辨結構光照明顯微鬼成像方面取得進展。相關研究成果以Multicolor super-resolution structured illumination microscopy based on snapshot spec
超分辨率顯微鏡成像助力學者探詢神經回路
來自哈佛大學的研究人員報告稱，她們采用超高分辨率成像繪制出了神經元突觸輸入區的圖譜。這一重要的研究成果發布在10月8日的《細胞》（Cell）雜志上。 論文的通訊作者是著名的華人女科學家莊小威（Xiaowei Zhuang）。莊小威早年畢業于中國科技大學少年班，34歲時成為了哈佛大學的化學和物理雙
多色超分辨結構光照明顯微鬼成像研究取得進展
近期，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員韓申生、副研究員劉震濤團隊在多色超分辨結構光照明顯微鬼成像方面取得進展。相關研究成果以Multicolor super-resolution structured illumination microscopy based on snapshot spec
科學家研發出新型類腦學習方法
人工智能迫切需要借鑒生物系統中的微觀、介觀、宏觀等多尺度神經可塑性融合計算機制，以啟發實現更加高效的類腦連續學習算法，消除人工神經網絡因采用反向傳播（Backpropagation，BP）等人工學習方法而導致的廣泛災難性遺忘現象。生物系統中常見的多巴胺、5-羥色胺、血清素、去甲腎上腺素等神經調質