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高等教育科技創(chuàng)新政策、熱點(diǎn)新聞導(dǎo)讀

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?????????NMT和激光共聚焦技術(shù)的比較（1）什么是激光共聚焦激光掃描共聚焦熒光顯微鏡（laser?scanning?confocal?microscopy,?LSCM）是一種利用計(jì)算機(jī)、激光和圖像處理技術(shù)獲得生物樣品三維數(shù)據(jù)、目前最先進(jìn)的分子細(xì)胞生物學(xué)的分析儀器。???????????????????主要用于觀察活細(xì)胞結(jié)構(gòu)及特定分子、離子的生物學(xué)變化，定量分析，以及實(shí)時(shí)定量測(cè)定等。其不僅可以得到非常清晰的熒光圖像，進(jìn)行多重?zé)晒鈽?biāo)記的定位和定量分析，還具有圖像三維重建、熒光共振能量轉(zhuǎn)移譜測(cè)定，甚至膜電位測(cè)定等功能，成為生命科學(xué)研究的重要技術(shù)手段。（2）激光共聚焦的局限隨著激光共聚焦技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，其在研究中的局限性也逐漸突顯。激光共聚焦技術(shù)主要采集的是生物樣品內(nèi)部的離子分子信息，這些離子分子信息的改變既可能源于樣品內(nèi)部離子/分子源的變化，也可能源于樣品內(nèi)外的離子/分子交換。這兩種離子/分子變化過(guò)程是由完全不同的生命機(jī)制引發(fā)的。這要求研究者必須通過(guò)其它實(shí)驗(yàn)結(jié)果，才能得出相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)論。若單純用激光共聚焦數(shù)據(jù)作為檢測(cè)或診斷標(biāo)準(zhǔn)，往往面臨較大的假陽(yáng)性風(fēng)險(xiǎn)。（3）NMT對(duì)比激光共聚焦相同點(diǎn):?實(shí)時(shí) 動(dòng)態(tài) 數(shù)據(jù)可視化 測(cè)定游離的離子區(qū)別:??(1)激光共聚焦技術(shù)?使用染料和激光光源??需要標(biāo)記 ??????????????? 熒光易發(fā)生淬滅 ??????????????? 測(cè)量時(shí)間短 ??????????????? 半活體（有損傷） ??????? 檢測(cè)內(nèi)部的離子濃度變化 ??????? 測(cè)定種類(lèi)較少，依賴(lài)于染料??????? 測(cè)量材料不能太大，以細(xì)胞為主??? 只能同時(shí)測(cè)定一種離子 ???????????????(2)?非損傷微測(cè)技術(shù)????????使用電極或者傳感器????????無(wú)需標(biāo)記????????電極或者傳感器穩(wěn)定????????測(cè)量時(shí)間可短，可長(zhǎng)????????近似活體或者完全活體（測(cè)定無(wú)損傷）????????檢測(cè)跨膜的離子流速以及外部的離子濃度????????測(cè)定種類(lèi)多，可測(cè)Na+，K+，NO3-，O2等????????測(cè)量材料不限，從細(xì)胞到整體都可以測(cè)量????????可以同時(shí)測(cè)定兩種離子結(jié)合 共同使用，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外兼測(cè)

深圳國(guó)際研究生院何永紅課題組研制了全自動(dòng)血涂片顯微成像儀，可以對(duì)血細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)成像、分類(lèi)、計(jì)數(shù)進(jìn)行分析，利用成像儀對(duì)血涂片細(xì)胞形態(tài)顯微圖像進(jìn)行全自動(dòng)化的大量采集，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)這些高清圖像進(jìn)行半監(jiān)督學(xué)習(xí)，進(jìn)而識(shí)別新冠肺炎血細(xì)胞的特征，用于輔助診斷。 為了盡快將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于新冠肺炎的臨床診斷，研發(fā)人員與合作者已組織了臨床實(shí)驗(yàn)，成像儀被應(yīng)用于新冠肺炎患者血涂片檢測(cè)并發(fā)現(xiàn)了“吞噬細(xì)胞變大、淋巴細(xì)胞減少、 破裂細(xì)胞增多” 異常變化，為新冠肺炎快速診斷提供了重要線(xiàn)索。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 智能計(jì)算MR成像主要是基于脈沖序列設(shè)計(jì)、成像、重建、處理與分析的全鏈路優(yōu)化思想，利用人工智能領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)方法，研究新體制智能計(jì)算成像理論、方法與應(yīng)用，突破現(xiàn)有系統(tǒng)將成像與分析分治難以兼顧的不足，從而為醫(yī)學(xué)臨床和科研提供新的、更快的成像手段、更好的成像質(zhì)量以及更符合實(shí)際需求的成像模式。 二、前期研究基礎(chǔ) 無(wú) 三、應(yīng)用技術(shù)成果1）基于深度學(xué)習(xí)的信息保持壓縮感知重建（左圖為填零重建、右圖為所提方法）

超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學(xué)和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動(dòng)分析顆?；蛞后w中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過(guò)檢測(cè)區(qū)時(shí)，儀器會(huì)捕捉樣品的影像，影像中的每個(gè)顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實(shí)時(shí)分析顆粒的動(dòng)態(tài)過(guò)程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動(dòng)照明光源，利用時(shí)空頻映射對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有使用機(jī)械或電子的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實(shí)現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達(dá)到1 百萬(wàn)幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬(wàn)幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無(wú)規(guī)律的偶發(fā)事件。在應(yīng)用方面，已經(jīng)進(jìn)行了超高速無(wú)標(biāo)記流式細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血液細(xì)胞當(dāng)中的早期癌細(xì)胞（CTC）進(jìn)行高精度高通量的篩查，成像通量超過(guò) 100 萬(wàn)細(xì)胞/秒，是目前常用的流式細(xì)胞儀的 1000 倍。另外，在高速氣溶膠（PM2.5、PM10）成像機(jī)制上也進(jìn)行了應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進(jìn)行顆粒成像，目前國(guó)際上還沒(méi)有類(lèi)似的儀器出現(xiàn)。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統(tǒng)檢測(cè)儀器不具備的特殊功能，通過(guò)高速成像，獲取傳統(tǒng)儀器無(wú)法得到的信息，解決多個(gè)交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題。