应用小波变换检测细胞显微荧光图像中的囊泡

文章提出了一种用小波变换来检测生物荧光图像中囊泡的方法。作者用à trous小波对图像进行小波变换,然后求出每层系数的中值绝对偏差σ,并用t=kσ/0.67作为阈值对每层系数进行门限滤波,然后通过提取小波变换系数来重构图像。通过设计实验与常用的“rolling ball”算法对比,发现小波变换算法在低信噪比的情况下,具有更好的灵敏度;对于形状大小不同的信号,具有更好的稳定性;而且对于信号的细节信息具有更好的保真性。     

SH-SY5Y细胞上的钙库及钙振荡机理研究

使用显微荧光测量的方法,对未分化和分化的ＳＨ－ＳＹ５Ｙ神经杂交瘤细胞上进行的实验,发现存在着毒蕈碱受体激动剂Ｃａｒｂａｃｈｏｌ激发的钙振荡,并展示了几种类型的钙振荡模式。它是由于毒蕈碱受体Ｍ３引起的,其机理与细胞的钙库和钙通道有关。在用钙通道阻滞剂Ｖｅｒａｐａｍｉｌ和ＣｄＣｌ２抑制钙通道的情况下,钙振荡仍能继续。但在胞外完全无钙时,振荡很大程度上被抑制。另外,振荡的频率也与刺激物浓度及胞外钙浓度有关。最后并讨论了振荡可能的发生机制。     

三磷酸肌醇影响钙释放的数学模型研究

此模型主要说明激动剂诱发的Ca^2 振荡实验中Ca^2 释放的若干特征。模型假设内质网（ER）上三磷酸肌醇（IP3）受体／Ca^2 通道是由相互独立的三亚基组成,每个亚基可以结合IP3或促进或报制Ca^2 释放。可看出IP3受体／Ca^2 通道随Ca^2 变化成钟形反应、随IP3的变化呈上升趋势。Ca^2 振荡的频率和振幅与Ca^2 依赖性IP3的最大泵入速率（V6)有很大关系。当Ca^2 振荡时v6变化较敏感时,Ca^2 振荡的振幅与v6有近似的线性关系。扩展的模型可分析IP3对钙依赖不同程度下的情况。     

α—LTX毒素和细胞分泌过程

α－latrotoxin(α-LTX)是一种突前毒素,在细胞膜上它有两种受体,细胞内分泌过程是神经突触传递的必要步骤之一,与细胞内游离钙离子喾度密切相关,α－LTX可以钙依赖性不依赖性两种方式来影响细胞的分泌过程,对于研究分泌的分子机制和钙不依赖分泌的重要作用。     

改良的小波变换算法在生物微粒检测中的应用

荧光图像的微粒检测已经成为了生物学研究中不可或缺的工具之一．介绍了一种改良的小波变换算法(improved wavelet transform,IWT),该方法实现简单,能够以很高的速度和精度来进行生物微粒的检测．IWT源自多尺度小波乘积算法(wavelet multiscale products,WMP),但它不仅解决了WMP算法遇到的问题,而且在处理各类图像的时候具有更强的适应性．使用人工合成的图像和真实的图像来定量地分析IWT、WMP以及多尺度方差稳定变换算法(multiscale variance stabilizing transform,MSVST)的检测效果．实验结果表明, IWT在大多数情况下的检测效果比WMP好很多,且与更为复杂的MSVST算法相当．此外,在处理相同图像时,IWT的速度比MSVST快20%．因此,IWT算法能够普遍适用于各种生物微粒的自动化检测,其简单准确的特点使之成为荧光图像分析更好的选择．     

线粒体和细胞内钙自稳平衡

线粒体对胞浆钙信号调节作用的研究已经历较长时间.近年,随着研究方法和技术的不断改进,发现在绝大多数生理条件下,线粒体都能参与胞内钙通信过程.线粒体可感受其周围钙微区的存在从而摄取钙,又可以通过钠-钙交换和大分子孔道将钙释放出来,因此可以调节胞浆钙信号的时空特性,影响相关的细胞功能.但是,由于技术上的局限性,目前的研究仍然存在模糊不清和自相矛盾之处,有待于进一步研究.     

多光子激发技术及其在生命科学中的应用

多光子激发技术是20世纪90年代初发展起来的新技术,其研究和应用前景十分广阔。本文对多光子激发的原理,优缺点以及近年来它的应用领域作了简介。     

几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展

在生命科学领域,人们常常需要在细胞内精确定位特定的蛋白质以研究其位置与功能的关系．多年来,宽场/共聚焦荧光显微镜的分辨率受限于光的阿贝/瑞利极限,不能分辨出200 nm以下的结构．近年来,随着新的荧光探针和成像理论的出现,研究者开发了多种实现超出普通共聚焦显微镜分辨率的三维超分辨率成像方法．主要介绍这些方法的原理、近期进展和发展趋势．介绍了光源的点扩散函数(point spread function, PSF)的概念和传统分辨率的定义,阐述了提高xy平面分辨率的方法．通过介绍单分子荧光成像技术,引入了单分子成像定位精度的概念,介绍了基于单分子成像的超分辨率显微成像方法,包括光激活定位显微技术(photoactivated localization microscopy, PALM)和随机光学重构显微技术(stochastic optical reconstruction microscopy, STORM)．介绍了两大类通过改造光源的点扩散函数来提高成像分辨率的方法,分别是受激发射损耗显微技术(stimulated emission depletion, STED)和饱和结构照明显微技术(saturated structure illumination microscopy, SSIM)．比较了不同的z轴提取信息的方法,并阐述了这些方法与xy平面上的超分辨率显微成像技术相结合所得到的各种三维超分辨率显微成像技术的优劣．探讨了目前超分辨率显微成像的发展极限和方向．     

胞内钙信号系统

几乎所有的生理活动都受Ｃａ2 的调控。钙离子在生命的开始就触发受精过程 ,控制细胞发育和分化成为特定类型的细胞 ,然后调节细胞的各种生理活动 ,最后参与细胞凋亡过程[1] 。由于要综合多方面功能 ,Ｃａ2 信号必然是非常灵活 ,同时又要受到严格的控制。它是借助Ｃａ2 信号的不同的中间环节来实现的 ,也就是Ｃａ2 可以在不同的时间和空间上以不同幅度来起作用。不同类型的细胞以不同的钙信号组合来完成其特定的生理功能。近年来 ,随着新的荧光染料的开发和钙成象、钙的光释放、激光共聚焦等新技术的应用 ,对于胞内 [Ｃａ2 ]ｉ 的调节…