Name: מינוף מציאות מדומה לפילוח וניתוח סוחף של נתוני טומוגרפיה קריו-אלקטרונית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-24T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 17 s
Description: למד פילוח נתוני טומוגרפיה קריו-אלקטרונית באמצעות מציאות מדומה. שיטה זו משפרת את היעילות בניתוח מבנים מיטוכונדריאליים בתאי יונקים ומקלה על זיהוי חלקיקים בתלת ממד.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>כלי אינטראקציה VR: פילוח נתונים תלת מימדי של Cryo-ET

<ol><li>Plitzko, J. M., Schuler, B., Selenko, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+biology+outside+the+box-inside+the+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Structural biology outside the box-inside the cell.</a> Curr Opin Struct Biol. 46, 110-121 (2017).</li>
<li>Beck, M., Baumeister, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryo-electron+tomography%3A+can+it+reveal+the+molecular+sociology+of+cells+in+atomic+detail%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Cryo-electron tomography: can it reveal the molecular sociology of cells in atomic detail.</a> Trends Cell Biol. 26 (11), 825-837 (2016).</li>
<li>Lam, V., Villa, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+approaches+for+cryo-FIB+milling+and+applications+for+cellular+cryo-electron+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Practical approaches for cryo-FIB milling and applications for cellular cryo-electron tomography.</a> Methods Mol Biol. 2215, 49-82 (2021).</li>
<li>Berger, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryo-electron+tomography+on+focused+ion+beam+lamellae+transforms+structural+cell+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Cryo-electron tomography on focused ion beam lamellae transforms structural cell biology.</a> Nat Methods. 20 (4), 499-511 (2023).</li>
<li>Watson, A. J. I., Bartesaghi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+cryo-ET+data+processing%3A+meeting+the+demands+of+visual+proteomics%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Advances in cryo-ET data processing: meeting the demands of visual proteomics.</a> Curr Opin Struct Biol. 87, 102861(2024).</li>
<li>Pyle, E., Zanetti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+data+processing+strategies+for+cryo-electron+tomography+and+subtomogram+averaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+J%22%5BJournal%5D)">Current data processing strategies for cryo-electron tomography and subtomogram averaging.</a> Biochem J. 478 (10), 1827-1845 (2021).</li>
<li>Wan, W., Briggs, J. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryo-electron+tomography+and+subtomogram+averaging%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Enzymol%22%5BJournal%5D)">Cryo-electron tomography and subtomogram averaging.</a> Methods Enzymol. 579, 329-367 (2016).</li>
<li>Ni, T., Liu, K., Zhang, J., Atanasov, I., Mladenov, M. G., Jiang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+in+situ+structure+determination+by+cryo-electron+tomography+and+subtomogram+averaging+using+emClarity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">High-resolution in situ structure determination by cryo-electron tomography and subtomogram averaging using emClarity.</a> Nat Protoc. 17 (2), 421-444 (2022).</li>
<li>Obr, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+high-resolution+cryo-ET+and+subtomogram+averaging+capabilities+of+contemporary+DEDs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Exploring high-resolution cryo-ET and subtomogram averaging capabilities of contemporary DEDs.</a> J Struct Biol. 214 (2), 107852(2021).</li>
<li>Tegunov, D., Xue, L., Dienemann, C., Cramer, P., Mahamid, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-particle+cryo-EM+refinement+with+M+visualizes+ribosome-antibiotic+complex+at+3.5+%C3%85+in+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Multi-particle cryo-EM refinement with M visualizes ribosome-antibiotic complex at 3.5 Å in cells.</a> Nat Methods. 18 (2), 186-193 (2021).</li>
<li>Salfer, M., Collado, J. F., Baumeister, W., Fernández-Busnadiego, R., Martínez-Sánchez, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliable+estimation+of+membrane+curvature+for+cryo-electron+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">Reliable estimation of membrane curvature for cryo-electron tomography.</a> PLoS Comput Biol. 16 (8), e1007962(2020).</li>
<li>Barad, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+organellar+ultrastructure+in+cryo-electron+tomography+using+a+surface+morphometrics+pipeline%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Quantifying organellar ultrastructure in cryo-electron tomography using a surface morphometrics pipeline.</a> J Cell Biol. 222 (2), e202204093(2023).</li>
<li>Martinez-Sanchez, A., Garcia, I., Asano, S., Lucic, V., Fernandez, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+membrane+detection+based+on+tensor+voting+for+electron+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Robust membrane detection based on tensor voting for electron tomography.</a> J Struct Biol. 186 (1), 49-61 (2014).</li>
<li>Heebner, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+learning-based+segmentation+of+cryo-electron+tomograms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Deep learning-based segmentation of cryo-electron tomograms.</a> J Vis Exp. (189), e64435(2022).</li>
<li>Garza-López, E., Robles-Flores, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocols+for+generating+surfaces+and+measuring+3D+organelle+morphology+using+Amira%5BTitle%5D)+AND+%22Cells%22%5BJournal%5D)">Protocols for generating surfaces and measuring 3D organelle morphology using Amira.</a> Cells. 11 (1), 65(2021).</li>
<li>Chen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Convolutional+neural+networks+for+automated+annotation+of+cellular+cryo-electron+tomograms%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Convolutional neural networks for automated annotation of cellular cryo-electron tomograms.</a> Nat Methods. 14 (10), 983-985 (2017).</li>
<li>Lamm, L., et al. MemBrain v2: an end-to-end tool for the analysis of membranes in cryo-electron tomography. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLamm%2C+L+%22bioRxiv%22">bioRxiv</a>. , (2024).</li>
<li>Pidhorskyi, S., Morehead, M., Jones, Q., Spirou, G., Doretto, G. syGlass: interactive exploration of multidimensional images using virtual reality head-mounted displays. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPidhorskyi%2C+S+%22arXiv%22">arXiv</a>. , (2018).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+an+open-source+platform+for+biological-image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: an open-source platform for biological-image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
<li>Tegunov, D., Cramer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+cryo-electron+microscopy+data+preprocessing+with+Warp%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Real-time cryo-electron microscopy data preprocessing with Warp.</a> Nat Methods. 16 (11), 1146-1152 (2019).</li>
<li>Bepler, T., Kelley, K., Noble, A. J., Berger, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Topaz-Denoise%3A+general+deep+denoising+models+for+cryoEM+and+cryoET%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Topaz-Denoise: general deep denoising models for cryoEM and cryoET.</a> Nat Commun. 11, 5208(2020).</li>
<li>Buchholz, T. -O., Berninger, L., Maurer, M., Jug, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryo-CARE%3A+content-aware+image+restoration+for+cryo-transmission+electron+microscopy+data%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+IEEE+Int+Symp+Biomed+Imaging%22%5BJournal%5D)">Cryo-CARE: content-aware image restoration for cryo-transmission electron microscopy data.</a> Proc IEEE Int Symp Biomed Imaging. 16, 502-506 (2019).</li>
<li>Buchholz, T. -O., Jordan, M., Pigino, G., Jug, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Content-aware+image+restoration+for+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Content-aware image restoration for electron microscopy.</a> Methods Cell Biol. 152, 277-289 (2019).</li>
<li>Liu, Y. -T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isotropic+reconstruction+for+electron+tomography+with+deep+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Isotropic reconstruction for electron tomography with deep learning.</a> Nat Commun. 13, 6482(2022).</li>
<li>Kremer, J. R., Mastronarde, D. N., McIntosh, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computer+visualization+of+three-dimensional+image+data+using+IMOD%5BTitle%5D)+AND+%22J+Struct+Biol%22%5BJournal%5D)">Computer visualization of three-dimensional image data using IMOD.</a> J Struct Biol. 116 (1), 71-76 (1996).</li>
</ol>

<table><tbody><tr>פורמט נתונים <td></td><td></td><td>של CryoET</td><td>: TIFF-stack, TIFF</td></tr>, <tr><td>HTC VIVE, Cosmos</td>, <td>HTC</td><td>99HARL000-00</td><td>https://www.vive.com/sea/product/vive-cosmos/features/</td></tr> <tr><td>Intel(R) Core(TM) i7-10870H CPU @ 2.20 GHz 2.21 GHz</td><td>Intel</td><td></td><td>https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/208018/intel-core-i7-10870h-processor-16m-cache-up-to-5-00-ghz.html</td></tr><tr><td>NVIDIA GeForce RTX 3070 מחשב נייד GPU</td><td>NVIDIA</td><td></td><td>https://www.nvidia.com/en-us/geforce/laptops/compare/30-series/</td></tr> <tr><td>syGlass תוכנה</td><td>syGlass</td><td></td><td>syGlass תוכנת syGlass מותקנת על מחשב Windows תואם</td></tr><tr><td>VIVE Cosmos בקרי יד</td><td>HTC</td><td>99HAFR001-00</td><td>https://www.vive.com/us/accessory/cosmos-controller-right/</td></tr> <tr><td>Windows 11 Home</td><td>Microsoft</td><td></td><td>מיקרוסופט Windows 11 דף הבית</td></tr></tbody></table>

מינוף מציאות מדומה לפילוח וניתוח סוחף של נתוני טומוגרפיה קריו-אלקטרונית

Leveraging Virtual Reality for Immersive Segmentation and Analysis of Cryo-Electron Tomography Data

במחקר זה, פילחנו טומוגרמות המכילות מיטוכונדריה ואברונים קרומיים נוספים (למשל, שלפוחית, רשתית אנדופלזמית) באמצעות syGlass. טומוגרמות שוחזרו בתחילה ב-Warp באמצעות הקרנה משוקללת לאחור ב-16.00 Å/pixel והיו נתונים לתיקון טריז חסר והפחתת רעשים באמצעות התוכנה IsoNet. הטומוגרפיות הבאות עברו עיבוד נוסף לייבוא כפי שמוצג באיור 1A (ראה גם סרטון משלים S1, סרטון משלים S2, וידאו משלים S3 ווידאו משלים S4).
לאחר עיבוד מקדים, טומוגרמות בפורמט MRC הומרו לערימות TIFF באמצעות ImageJ, עם היפוך ניגודיות שהוחל כדי לגרום לממברנות להיראות לבנות על רקע שחור. לאחר מכן בוצעה השוואת היסטוגרמה כדי לשפר עוד יותר את הניגודיות; זה גם מאפשר סף יעיל יותר. ערימות ה-TIFF יובאו והודגמו בתלת-ממד בסביבת VR סוחפת, וסיפקו בדיקה מפורטת של מבנים קרומיים תוך שימוש בכלי החיתוך בתוכנה המוצגת באיור 1B.
פילוח ידני בוצע בתוכנה, כאשר החלונות הוגדרו לאוטומטי והתאמות בהירות/סף בוצעו כדי לייעל את נראות התכונות הסלולריות. החזר ROI סביב מיטוכונדריה ומבנים אחרים הוגדרו באמצעות בקרי VR. כלי הפילוח איפשר תיחום מדויק של גבולות הממברנה, עם שגיאות שתוקנו באמצעות פונקציית המחיקה. ניווט פרוסה אחר פרוסה או בתלת מימד באמצעות כלי ה-ROI לתיבות אזורים ברחבי הטומוגרמה, בשילוב עם כלי מברשת הצבע המתכוונן, הבטיח פילוח מדויק של הממברנות המיטוכונדריאליות ואברונים אחרים כפי שמוצג באיור 1C.
הנתונים המפולחים הוצגו על ידי יצירת רשת באמצעות אפשרות המשטחים של כלי ה-ROI, כאשר איטרציות החלקה מוגדרות ל-12 ורמת הרזולוציה מוגדרת ל-3. העיבודים התלת-ממדיים הסופיים מדגימים בבירור מבנים מיטוכונדריאלים, כולל הממברנות החיצוניות והפנימיות, קריסטה ומרבצי סידן פוספט כפי שמוצג באיור 1D (ראה גם סרטון משלים S5, סרטון משלים S6, סרטון משלים S7 וסרטון משלים S8).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67849/67849fig01.jpg"> 
איור 1: זרימת עבודה של ויזואליזציה של טומוגרמה, סגמנטציה ועיבוד תלת-ממד באמצעות syglass. (A) פרוסות טומוגרפיות של תאי RPE1 דקים. טומוגרמות מתוקנות IsoNet משוחזרות ב-Warp ומשמשות לסגמנטציה עם syGlass, המוצגות עם IMOD25. הטומוגרמות נאספו במיקרוסקופ טיטאן-קריוס 300 keV המצויד בגלאי K3 והתמקדו בקצוות הדקים של תאי אפיתל הרשתית. כל טומוגרפיה מכילה לפחות מיטוכונדריון אחד יחד עם אברונים שונים אחרים הקשורים לממברנה. תמונות אלה הן תמונות סטילס מסרטוני וידאו המוצגים בסרטון משלים S1, וידאו משלים S2, וידאו משלים S3 ווידאו משלים S4. (ב) טומוגרמות תואמות המוצגות בתוכנה. פרוסה טומוגרפית שנוצרה באמצעות כלי החיתוך בתוכנת VR לאחר אופטימיזציה של סף, בהירות וחלונות, וחשפה מבנים סלולריים מובחנים. (C) טומוגרמות שמוצגות בתוכנה עם ממברנות מפולחות. פרוסה טומוגרפית שנוצרה עם כלי החיתוך בתוכנת VR, ועליהן הסגמנטציה המתאימה. מרבצי סידן פוספט מוצגים בצהוב, ממברנות מיטוכונדריאליות בציאן, וממברנות אחרות כגון שלפוחיות וקרום הפלזמה בסגול. (D) עיבוד תלת-ממדי של הממברנות המפולחות ב-syGlass. הממברנות המיטוכונדריאליות, כולל הממברנות המיטוכונדריאליות החיצוניות והפנימיות, מוצגות בציאן. מרבצי סידן פוספט הם בצהוב או ירוק, שלפוחיות וקרום הפלזמה בסגול, והרטיקולום האנדופלזמי בשזוף. תמונות אלה הן תמונות סטילס מסרטוני וידאו המוצגים בסרטונים משלימים S5, וידאו משלים S6, וידאו משלים S7 ווידאו משלים S8. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
סרטון משלים S1: טומוגרפיה של מדגם RPE-1_1 ששימשה לפילוח במחקר זה. טומוגרפיה זו משוחזרת ב-16 Å/פיקסל באמצעות Warp, ולאחר מכן מבטלת רעש ומתוקנת עבור הטריז החסר עם IsoNet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile1a-Edward-Eng.avi" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S2: טומוגרפיה של מדגם RPE-1_2 ששימשה לפילוח במחקר זה. טומוגרפיה זו משוחזרת ב-16 Å/פיקסל באמצעות Warp, ולאחר מכן מבטלת רעש ומתוקנת עבור הטריז החסר עם IsoNet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile1b-Edward-Eng.avi" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S3: טומוגרפיה של מדגם RPE-1_3 ששימשה לפילוח במחקר זה. טומוגרפיה זו משוחזרת ב-16 Å/פיקסל באמצעות Warp, ולאחר מכן מבטלת רעש ומתוקנת עבור הטריז החסר עם IsoNet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile1c-Edward-Eng.avi" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S4: טומוגרפיה של מדגם RPE-1_4 ששימשה לפילוח במחקר זה. טומוגרפיה זו משוחזרת ב-16 Å/פיקסל באמצעות Warp, ולאחר מכן מבטלת רעש ומתוקנת עבור הטריז החסר עם IsoNet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile1d-Edward-Eng.avi" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S5: הפילוח המתקבל של דגימת RPE-1_1 לאחר יצירת משטחים. הממברנות המיטוכונדריאליות מוצגות בציאן; סידן פוספטים בתוך המיטוכונדריה מתוארים בצהוב; הרטיקולום האנדופלזמי מוצג בשיזוף; וממברנות אחרות מוצגות בסגול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile2a-Edward-Eng.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S6: הפילוח המתקבל של דגימת RPE-1_2 לאחר יצירת משטחים. הממברנות המיטוכונדריאליות מוצגות בציאן; סידן פוספטים בתוך המיטוכונדריה מתוארים בצהוב; הרטיקולום האנדופלזמי מוצג בשיזוף; וממברנות אחרות מוצגות בסגול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile2b-Edward-Eng.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S7: הפילוח המתקבל של דגימת RPE-1_3 לאחר יצירת משטחים. הממברנות המיטוכונדריאליות מוצגות בציאן; סידן פוספטים בתוך המיטוכונדריה מתוארים בצהוב; הרטיקולום האנדופלזמי מוצג בשיזוף; וממברנות אחרות מוצגות בסגול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile2c-Edward-Eng.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>
סרטון משלים S8: הפילוח המתקבל של דגימת RPE-1_4 לאחר יצירת משטחים. הממברנות המיטוכונדריאליות מוצגות בציאן; סידן פוספטים בתוך המיטוכונדריה מתוארים בצהוב; הרטיקולום האנדופלזמי מוצג בשיזוף; וממברנות אחרות מוצגות בסגול. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67849/67849_SuppFile2d-Edward-Eng.mp4" target="_blank">אנא לחץ כאן להורדת קובץ זה.</a>

Cryo-electron tomography (cryo-ET) is a powerful technique for visualizing the ultrastructure of cells in three dimensions (3D) at nanometer resolution. ...

leveraging-virtual-reality-for-immersive-segmentation-analysis-cryo

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

צוואר הבקבוק במיקרוסקופ האלקטרונים 3D סלולארי הוא הבלטת תכונות (פילוח) במפות צפיפות 3D המורכבות ביותר. פיתחנו סדרה של קריטריונים, אשר מספקת הנחיות באשר אשר גישת פילוח (ידנית, חצי אוטומטי, או אוטומטי) היא מתאים ביותר עבור סוגי נתונים שונים, ובכך לספק נקודה מוצא לפילוח יעיל.

מvoxels לידע: מדריך מעשי לפילוח אלקטרונים מורכבים מיקרוסקופית 3D-Data

קו הצינור המתואר מיועד לפילוח של נתונים מיקרוסקופ אלקטרונים הגדולים יותר מאשר ג'יגה-בתים, כדי לחלץ מורפולוגיות תא שלם. לאחר התאים משוחזרים ב-3D, תוכנה מותאמת אישית שתוכננה סביב צרכים בודדים ניתן להשתמש כדי לבצע ניתוח איכותי כמותי ישירות ב-3D, גם באמצעות מציאות וירטואלית כדי להתגבר על החסימה השקפה.

שיטה לניתוח שחזור תלת מימד ומציאות וירטואלית של תאים גליאל ונוירוונאליות

שימוש בכרסום קרן יונים ממוקדת כדי לייצר זגוגית על הרשת מדגימות ביולוגיות קפואות עבור טומוגרפיה קריו-אלקטרונית.

הכנת Lamellae מדגימות ביולוגיות זגוגית באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק קרן כפולה עבור טומוגרפיה קריו-אלקטרונים

הביקוש הגובר לאיסוף נתונים בקנה מידה גדול בטומוגרפיה קריוגנית של אלקטרונים דורש שגרת רכישת תמונות בתפוקה גבוהה. מתואר כאן פרוטוקול המיישם את ההתפתחויות האחרונות של אסטרטגיות רכישה מתקדמות שמטרתן למקסם את יעילות הזמן והתפוקה של איסוף נתונים טומוגרפיים.

אסטרטגיות לאופטימיזציה של רכישת נתונים טומוגרפיה אלקטרוגנית

הפרוטוקול הנוכחי מתאר טומוגרפיה קריו-אלקטרונית ברזולוציה גבוהה של קליטת נתונים מרחוק באמצעות Tomo5 ועיבוד נתונים וממוצע תת-טומוגרמה לאחר מכן באמצעות emClarity. אפופריטין משמש כדוגמה להמחשת תהליכים מפורטים שלב אחר שלב להשגת מבנה cryo-ET ברזולוציה של 2.86 Å.

טומוגרפיה של קריו-אלקטרונים איסוף נתונים מרחוק וממוצע תת-טומוגרמה

זוהי שיטה לאימון U-Net רב-פרוסות עבור פילוח רב-כיתתי של טומוגרפיות קריו-אלקטרונים באמצעות חלק מטומוגרפיה אחת כקלט אימון. אנו מתארים כיצד להסיק רשת זו לטומוגרפיות אחרות וכיצד לחלץ פילוחים לצורך ניתוחים נוספים, כגון ממוצע תת-טומוגרפיה ומעקב אחר חוטים.

פילוח מבוסס למידה עמוקה של טומוגרפיות קריו-אלקטרונים

טומוגרפיה Cryo-STEM מספקת אמצעי לדמיין אברונים של תאים שלמים ללא הטבעה, חתך או תכשירים פולשניים אחרים. הרזולוציה התלת-ממדית המתקבלת נמצאת כיום בטווח של ננומטרים בודדים, עם שדה ראייה של מספר מיקרומטרים ועובי נגיש בסדר גודל של 1 מיקרומטר.

הדמיה של אברונים באתרם על ידי טומוגרפיה Cryo-STEM

פרוטוקול זה מתקן את טומוגרפיית הקריו-אלקטרון (קריו-ET) לרקמות עבות על ידי שילוב הקפאה בלחץ גבוה (HPF) עם שיטת הוופל, הרמת קרן יוני מוקד קריוגנית (crio-FIB), ורכישה מקבילה סימטרית במינון, מה שמניב למלות דקות ודגימות מזגוגות לניתוח שכפול בשטח בהיפוקמפוס העכבר.

תהליך עבודה של טומוגרפיית קריו-אלקטרון לרקמות עבות שהודגם בהיפוקמפוס של עכבר

מאמר זה מתאר פרוטוקול מגיב רומן ולהגדיר מיועד מדידה רגישה של ההשפעות הנוירו של תרכובות וטיפולים על שיתוף תרבויות של נוירונים האסטרוציטים באמצעות ניתוח תוכן גבוהה. תוצאות מראים כי ניתוח תוכן גבוהה מהווה טכנולוגיה חדשנית מרגש להערכה neurotoxicity.

עצב Astrocyte שותף תרבות Assay לניתוח תכולה גבוהה של neurotoxicity

פרויקט על Virtual Reality System Intelligent Multi-חיישן לטיפול בנושא הפרעות חרדה (ללא חת) נועד לפתח רב חיישן הקשר מודעים מערכת מציאות מדומה לטיפול בנושא הפרעות חרדה.

השימוש ביופידבק במציאות מדומה קליני: פרויקט ללא חת

למד פילוח נתוני טומוגרפיה קריו-אלקטרונית באמצעות מציאות מדומה. שיטה זו משפרת את היעילות בניתוח מבנים מיטוכונדריאליים בתאי יונקים ומקלה על זיהוי חלקיקים בתלת ממד.

מינוף מציאות מדומה לפילוח וניתוח סוחף של נתוני טומוגרפיה קריו-אלקטרונית

גלה סרטונים נוספים