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通过数据驱动的增强超分辨率径向波动进行高保真三维活细胞纳米观察
作者:小柯机器人 发布时间:2023/11/15 16:45:27

英国伦敦大学Ricardo Henriques,法国艾克斯马赛大学Christophe Leterrier和法国索邦大学PSL研究大学Bassam Hajj共同合作,近期取得重要工作进展。他们研究通过数据驱动的增强超分辨率径向波动进行高保真三维活细胞纳米观察。相关研究成果2023年11月13日在线发表于《自然—方法学》杂志上。

据介绍,活细胞超分辨率显微镜能够对衍射极限以下的生物结构动力学进行成像。

研究人员提出了增强的超分辨率径向波动(eSRRF),与原始SRRF方法相比,显著提高了图像保真度和分辨率。eSRRF结合了基于数据本身的自动参数优化,深入了解分辨率和保真度之间的权衡。研究团队在一系列成像模式和生物系统中演示了eSRRF的应用。他们通过将eSRRF与多焦点显微镜相结合,将其扩展到三维。这实现了活细胞体积超分辨率成像,采集速度约为每秒1体积。eSRRF提供了一种可访问的超分辨率方法,在不同的实验条件下最大限度地提取信息,同时最大限度地减少伪影。

总之,研究人员提出eSRRF的最优参数预测策略具有通用性,在超分辨率显微镜中朝着无偏和优化分析的方向发展。

附:英文原文

Title: High-fidelity 3D live-cell nanoscopy through data-driven enhanced super-resolution radial fluctuation

Author: Laine, Romain F., Heil, Hannah S., Coelho, Simao, Nixon-Abell, Jonathon, Jimenez, Anglique, Wiesner, Theresa, Martnez, Damin, Galgani, Tommaso, Rgnier, Louise, Stubb, Aki, Follain, Gautier, Webster, Samantha, Goyette, Jesse, Dauphin, Aurelien, Salles, Audrey, Culley, Sin, Jacquemet, Guillaume, Hajj, Bassam, Leterrier, Christophe, Henriques, Ricardo

Issue&Volume: 2023-11-13

Abstract: Live-cell super-resolution microscopy enables the imaging of biological structure dynamics below the diffraction limit. Here we present enhanced super-resolution radial fluctuations (eSRRF), substantially improving image fidelity and resolution compared to the original SRRF method. eSRRF incorporates automated parameter optimization based on the data itself, giving insight into the trade-off between resolution and fidelity. We demonstrate eSRRF across a range of imaging modalities and biological systems. Notably, we extend eSRRF to three dimensions by combining it with multifocus microscopy. This realizes live-cell volumetric super-resolution imaging with an acquisition speed of ~1 volume per second. eSRRF provides an accessible super-resolution approach, maximizing information extraction across varied experimental conditions while minimizing artifacts. Its optimal parameter prediction strategy is generalizable, moving toward unbiased and optimized analyses in super-resolution microscopy.

DOI: 10.1038/s41592-023-02057-w

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-023-02057-w

期刊信息

Nature Methods:《自然—方法学》,创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:47.99
官方网址:https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接:https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex