PerkinElmer公司推出UltraVIEW VoX活细胞显微成像分析系统

近日,PerkinElmer公司在美国召开的第37届神经科学大会上推出新一代活细胞显微成像分析系统—UltraVIEW VoX。该系统应用最新的转盘式扫描技术和细胞图像分析处理软件技术,在统一的软件操作平台上同时完成细胞图像的采集、观察、测量、动态示踪、量化参数列表/趋势模式分析和多通道高品质图像的输出及视频动画电影制作等。它可根据不同实验需求重新组合的,灵活通用、模块化,可极大的节省用户建立系统时间。     

声光可调谐滤波器的细胞生物学研究应用

波长选择在荧光光谱仪和显微镜等光学应用中发挥了至关重要的作用。声光可调谐滤波器(AOTF)作为一种电光器件可实现多光源入射波长、功率的同时调制。在声光可调谐滤波器中,压电换能器结合于二氧化碲或石英晶体产生高频声波,改变晶体折射率形成周期性分布。该现象在晶体中生成衍射光栅,使以布拉格角正交入射的光束被高效衍射至一阶光束。当改变施加到晶体的信号频率时将改变折射率变化周期,因此,衍射光的波长随之改变。同时,衍射光强度由施加到晶体的信号振幅决定。本文从声光可调谐滤波器原理和特点出发,总结了声光可调谐滤波器在细胞生物学研究系统中的应用模型。得益于作用时间短、波长分辨率高、无振动部件等特性,声光可调谐滤波器提升了多波长光源功率调制能力,使细胞计数系统具备了细胞高光谱成像能力。所以不仅限于传统细胞生物学研究,包含声光可调谐滤波器件的系统还将在多参数高内涵成像分析、扫描荧光显微术、药物毒理研究等领域成为有力的研究工具。     

激光扫描共聚焦显微镜活细胞成像方法优化

激光扫描共聚焦显微镜可用于固定样品和活细胞样品的成像,近年来得到了广泛的应用。本文介绍了激光扫描共聚焦显微镜的基本原理及其在活细胞成像中的应用,并以FV10-ASW Viewer4.2软件为例,从扫描速度、分辨率、降噪、光电倍增调节、多参数协同优化、成像质量评估、图像后期处理等多个角度总结了激光扫描共聚焦活细胞成像系统的方法优化和推荐参数设置。本文的工作可以为活细胞实验提供一定参考。     

人胚胎干细胞来源的视网膜色素上皮细胞质量控制研究

人视网膜色素上皮细胞(retinal pigment epithelial cells,RPEs)移植是目前被认为最有希望延缓或治愈视网膜变性疾病的治疗策略,而由人胚胎干细胞诱导分化来源的RPE细胞(human embryonic stem cells-derived RPE,hESC-RPEs)可为RPEs移植提供数量充足、质量可控的细胞来源。为确保hESC-RPEs临床应用的安全性、有效性和稳定性,这类细胞在临床前研究阶段需满足明确的细胞鉴别特征、RPEs基本生物学特征、微生物学安全性、生物学安全性及生物学有效性的总体质量要求,而每一类总体质量要求是由多个关键质量属性要求组成。考虑到人ESCs来源因素,hESC-RPEs细胞生物学安全性需考虑终未分化的RPEs中的hESCs残留问题。现就hESC-RPEs细胞总体质量要求及各相关质量属性进行讨论,目的是帮助在我国建立临床研究用hESC-RPEs质量控制评价体系,和探索适合于所有hESCs诱导分化细胞临床前阶段质量评价的基本方法。     

基于阵列式换能器的光声成像系统的实现

目的:本文设计了一套光声成像(photoacoustic imaging,PAI)系统,由脉冲激光、阵列换能器、临床超声(ultrasound,US)主机、软件平台以及成像样品组成。系统的图像质量、最大成像深度等重要参数需通过实验进行确定。方法:使用本系统对黑色头发丝横截面进行成像,比较、分析光声(photoacoustic,PA)信号幅值的半极大处全宽度以量化图像分辨率。此外,使用系统对特定的光吸收体和鸡胸肉组织进行成像,确定系统的成像深度。结果:实验结果证明了PAI系统的实现,其PA图像的平均轴向和横向分辨率分别约为0.18 mm和1.44mm,系统的最大成像深度达到4.6 cm。结论:本PAI系统PA图像分辨率优于US主机获得的US图像分辨率,系统最大成像深度与其他国际研究组的系统成像深度的数量级一致。通过进一步优化与活体组织实验的开展,本PAI系统将有望实现临床成像诊断。     

偏振态显微成像技术用于细胞热损伤检测的研究

本文采用偏振态显微成像系统对生物细胞热损伤进行监测。选取洋葱细胞、绿萝细胞作为实验样品,对洋葱细胞、绿萝细胞进行热损伤,通过比较细胞在热损伤前后的偏振态图像及其相应的偏振特性的变化,分析热损伤细胞的偏振特性变化而获得相关信息。实验结果表明,偏振态显微成像技术对于鉴别正常细胞和热损伤的细胞并评价细胞的损伤程度非常有效,比显微光强成像更清晰地反映了细胞形态结构发生的变化,在生物样品的特性研究及疾病诊断方面都有独特的优势,为鉴别与评价细胞损伤程度提供一种快速的、无损的、有效的新方法。     

用二次谐波成像技术研究经飞秒激光切削后角膜变化

本文用二次谐波成像技术（second harmonic generation SHG）来研究飞秒激光切削后角膜结构的变化.在生物学研究,材料科学等方面都有很广泛应用的SHG成像技术能在不破坏的角膜情况下获得高对比度的角膜层析图像,分辨率为500 nm,实验装置是利用现有的双光子显微镜.本文还根据成像结果评价了飞秒激光在角膜切削中的质量,为飞秒激光微米级的精确切削和临床应用提供了实验支持.     

基于空间频域滤波高动态光学投影层析的斑马鱼三维成像研究

本文提出了一种基于空间频率滤波的多曝光融合的高动态投影层析三维成像方法,实现了活体斑马鱼（17 mm × 4 mm,最大厚度为2.33 mm,最小厚度为0.29 mm）的三维结构成像. 通过相机采用不同曝光时间记录系列吸收图像,将每张图像取变换到频域去除低频后,将各张滤波后叠加并逆傅里叶变换回空域,对变换后的图像进行归一化处理,最终获得高动态图像. 在每个投影角度获得这种高动态吸收投影图像,进行滤波反投影算法重建,获得高动态的整条斑马鱼三维结构信息. 实验成像结果表明,这种空间频率滤波多曝光融合的高动态光学投影层析三维成像研究,可以获得复杂结构更丰富的空间信息,对斑马鱼等模式生物早期胚胎生长发育进程进行监测和定量评估有一定的应用前景.     

三套荧光显微成像系统在光敏剂亚细胞定位研究中的应用比较

目的：对三套荧光显微成像系统在国产新型光敏剂HMME亚细胞定位研究中的应用特点及适用范围进行了比较与评价。方法：分别应用LSCM、CCD、ICCD荧光显微成像系统,选择特异性细胞器荧光探针Rhodamine-123、DIOC6(3)标记细胞内线粒体和内质网。采用细胞器-细胞荧光强度比值法,对HMME进行单细胞内分布的定性与定量研究。结果：LSCM和CCD成像系统能采集到浓度达到160μg／ml时的HMME的荧光图像,获得荧光探针图像信息显示所标记的细胞内线粒体和内质网平均荧光强度比值(J1/J2值)都明显高于细胞内J1/J2值。而ICCD成像系统只需HMME浓度为5μg/ml,荧光图像特点都呈胞浆中荧光强度较高且分布不均,细胞核区荧光较弱的中空现象。ICCD系统对细胞器探针荧光图像在空间分辨上不理想。结论：LSCM与CCD成像系统限于其探测灵敏度,对于弱荧光性光敏剂,适用于其高孵育浓度条件下的亚细胞定位研究。二者获得的结果相一致：孵育24h,HMME在鼠肺内皮细胞线粒体和内质网有分布而几乎不进入细胞核。ICCD成像系统可不受孵育浓度条件的限制,实现光敏剂极微弱荧光的有效探测,但空间分辨率较低。     

2005年第16届国际生物学奥林匹克竞赛实验考试(2)

第2部分细胞生物学本部分包括3个实验：实验1：显微镜和细胞结构(15分)实验2：利用切片鉴定植物类型(15分)实验3：染色体组型分析(10分)总分40分,考试时间：90min。实验1显微镜和细胞结构(15分)要求本实验中,你要根据用不同显微镜拍摄的细胞图片：1)辨别这些细胞图像,判断是通过何种显微镜获得这些图片的。2)选择合适的显微技术完成特定的研究内容。31在所给的细胞图像中分辨各种细胞器并回答问     

超高灵敏度荧光显微成像技术对光敏剂细胞内分布的初步研究

目的：探讨应用基于ICCD的超高灵敏度荧光显微成像系统研究光敏剂细胞内分布的可行性。方法：传代培养内皮细胞、食管癌细胞和肺癌细胞,将不同浓度血卟啉单甲醚(HMME)与细胞共同孵育不同时间。采用荧光显微镜及ICCD组成的荧光显微成像系统采集不同浓度及不同孵育时间条件下HMME的荧光图像,并采用计算机图像处理技术进行图像增强、滤波后计算其细胞浆与细胞核的平均荧光强度比值。同时应用激光共聚焦显微镜图像采集进行对比。结果：HMME浓度为5μg／ml时,荧光显微镜采集到HMME的荧光图像;HMME浓度升高到160μg／ml,激光共聚焦显微镜获得HMME的荧光图像。两组图像的特点都为胞浆中荧光强度较高,细胞核区荧光较弱;细胞浆与细胞核的比值约为2～3：1。结论：荧光显微镜和ICCD采集细胞内光敏剂的荧光图像灵敏度高,方法可靠、实用。HMME较多分布在细胞质中,细胞核吸收较少。     

高动态光学血管造影成像（英文）

我们提出一种高动态光学血管造影成像(HDOA)方法来实现活体生物样本血管造影成像.该方法通过设置高动态范围曝光时间,依据动态积分效应和吸收效应以实现高动态积分时间调制.通过该方法,不仅能够同时获得各级血管清晰的造影图像,还能消除样品厚度不均、吸收系数不同对成像造成的影响.论文以仿体和活体金鱼为样品,通过实验验证了HDOA方法根据动态积分调制效应和吸收效应,能有效实现各级血管同时成像.     

高动态光学血管造影成像

我们提出一种高动态光学血管造影成像(HDOA)方法来实现活体生物样本血管造影成像.该方法通过设置高动态范围曝光时间,依据动态积分效应和吸收效应以实现高动态积分时间调制.通过该方法,不仅能够同时获得各级血管清晰的造影图像,还能消除样品厚度不均、吸收系数不同对成像造成的影响.论文以仿体和活体金鱼为样品,通过实验验证了HDOA方法根据动态积分调制效应和吸收效应,能有效实现各级血管同时成像.     

细胞内 NO 的荧光成像

NO是一种具有重要生物学意义的信息分子,在体内具有广泛的生物学特征。但由于NO的自由基性质,使得在活细胞中对低浓度、低寿命的NO实时监测异常困难。为了进一步了解NO在神经、免疫、血管和消化等多种系统中的生理功能,高度专一性的、高灵敏的荧光探针结合激光扫描共聚焦显微镜对活细胞中的NO进行实时、连续的成像已被广泛研究。该综述了近年来NO荧光探针的发展及其在生物成像中的应用。     

红细胞低温显微动态图象处理技术的建立和应用研究

本文报道了一种新型的低温生物学实验系统——红细胞低温显微动态图象处理系统,该系统将先进的计算机控温、图象处理技术和低温显微镜及摄录象机有机地联成一体。将此技术应用于红细胞的低温冰冻保存实验,具有能实时记录血细胞在冰冻过程中的实验参数(如时间、温度、降温速率等)与细胞图象,能对其图象处理及面积、体积测量,也能使细胞呈现伪彩色及测定红细胞冰冻损伤程度。该系统是一新的综合性的低温生物学研究仪器,对研究器官保存与移植具有明显意义。     

PerkinElmer推出适用于高容量图像数据管理和分析的Columbus（TM）2．0图像数据管理平台

通过采用由网络实现的灵活的全面解决方案，细胞成像和分析技术的全球的领导者为研究人员提供了速度更快、集成度更高的的图像数据管理功能波士顿，2009年9月21日（美国商业新闻）一专注于提高人类健康及环境安全的全球领先公司PerkinElmer，Inc．，在波士顿举行的高内涵分析东部会议上宣布推出Columbus（TM）2．0平台，它是针对细胞成像和分析的高内涵筛选（HCS）数据管理软件的旗舰产品。     

基于机器学习技术的非染色细胞凋亡检测分类新方法

细胞凋亡检测和分类在生物医学研究中具有重要意义。该研究目的是在我们多年研究的基础上建立了一种基于偏振衍射成像流式细胞检测系统和机器学习技术的凋亡检测新方法,具有更高的时间效率和更好的应用前景。化学诱导K562和HL60细胞凋亡。通过荧光激活细胞分选仪结合荧光双染技术将细胞分为三个亚群:健康细胞、早期凋亡细胞、晚期凋亡/坏死细胞。应用偏振衍射成像流式细胞检测技术采集每个亚群细胞的衍射图像。基于局部二值模式算法提取图像纹理特征生成训练和测试数据集,研究了不同的分类算法,建立凋亡分类模型。对模型性能和时间效率做出对比分析,筛选出具有更高时间效率的模型。新方法可实现90%的分类准确度,并在时间效率上具有优势。该研究成功开发了一种快速的无染色细胞凋亡检测新方法,使检测后的细胞可直接用于后续实验。     

重组人胸腺素β4生物学活性测定方法的建立

目的:建立适用于重组人胸腺素β4(rhTβ4)体外质量控制的生物学活性测定方法,用于该制品的生物学活性评价。方法:利用ECV304细胞迁移法,摸索细胞密度、玻连蛋白(Vn)浓度、rhTβ4浓度等影响因素,并对试验条件进行优化及方法验证。结果:细胞密度为0.5×104/孔、Vn浓度为12.5μg/mL、rhTβ4浓度为200nmol/L、孵育时间24h和细胞迁移时间4h时,细胞迁移率较高。结论:建立了rhTβ4生物学活性测定方法,该方法专属性强、重复性好、准确性高,可用于rhTβ4生物学活性测定。     

高转移鼠源性淋巴瘤细胞模型的建立及其生物学特性的研究

该文建立了高转移性小鼠淋巴癌细胞模型,并对其进行了生物学特性研究.LC1和LC2两个细胞系来自同一个小鼠淋巴瘤.通过细胞形态学观察,用常规的细胞生长曲线检测法、染色体核型分析、体外成球实验、侵袭和转移实验及体内成瘤实验检测细胞系的生物学特性及体内外致瘤能力.LC1细胞生长速度低于LC2细胞,LC1细胞的群体倍增时间为(...     

多光谱成像技术在生物医学中的应用进展

多光谱成像(multispectral imaging,MSI)技术在生物医学可视化方面是一种新技术,它结合了两个已建立的光学模块:成像学和光谱学。它的原理是基于液晶可调谐滤光片,从可见光到近红外波长(400-970nm)区域获取多光谱图像。自从MSI系统加上显微镜商品化以来,MSI已经成为一种快速发展的领域,可应用于细胞生物学、临床前药物开发和临床病理学等。国外已有大量关于MSI在生物医学中应用的研究报道,但国内报道少见。本文主要对多光谱成像的基本原理,近三年内该技术在生物医学领域的应用进展作一简要综述。