首页技术中心技术动态超分辨率成像技术揭示活细胞内部运作

超分辨率成像技术揭示活细胞内部运作

发布时间：2025-04-15 16:00:57 阅读数： 77

图片描述

利用通用脂质染色和深度学习对不同生物样本进行细胞器分割。图片来源：《自然通讯》（2025）。DOI：10.1038/s41467-025-57877-5

成像技术的突破有望改变我们对活细胞内部运作的理解，并为多种疾病提供见解。

这项研究最近发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上，揭示了一种将超分辨率成像与人工智能和深度学习相结合，以揭示亚细胞结构和动态的创新方法。这项研究由北京大学、宁波东方理工学院和悉尼科技大学的研究人员领导。

“UTS特聘教授金大勇（Dayong Jin）说："这就像在夜晚乘坐飞机飞越城市上空，观看所有的现场互动。“许多疾病和健康状况都源于细胞内部的问题。通过可视化细胞过程，科学家们将能够更好地了解癌症、神经退行性疾病和代谢性疾病等疾病的根源，从而改进治疗方法。

“UTS生物医学材料与器件研究所所长金教授说："荧光显微镜等现有工具在分辨率方面存在局限性，难以观察到细胞内的微小结构或跟踪详细的细胞过程。

“传统方法也会导致光毒性和光漂白--由于光照射而对细胞造成的损害，而且由于可使用的颜色数量限制，它们很难同时显示细胞内的多种结构。"新方法仅使用一种激光和两个检测通道，就能高度准确地预测15种不同的亚细胞结构。高分辨率图像能准确捕捉细胞器（细胞区）之间的差异，本质上起到了 “光学指纹 ”的作用。该技术还具有很强的适应性，可应用于各种显微镜、细胞类型甚至复杂的活体组织。

图片描述

利用通用脂质染色和深度学习分割技术，使用扩展分辨率的转盘共聚焦显微镜快速成像15种细胞内结构

金教授说，该团队目前正在与一些医学研究机构合作，包括病毒学家探索病毒与细胞的相互作用和细胞防御机制，以及科学家对心肌细胞进行成像以更好地了解心脏病。他们希望这项技术能为医学研究带来新的见解和进展。