研究提出基于弱監督學習的冷凍電鏡顆粒挑選新方法
生物大分子的結構與功能隨著細胞生理狀態的變化而不斷進行動態調整。原位結構生物學是在接近自然生理狀態下研究生物大分子結構和功能的科學。原位冷凍電鏡技術（Cryo-ET）以高分辨率和在接近生理條件下觀察樣品的特點，成為原位結構生物學研究的關鍵手段。原位冷凍電鏡的技術流程涉及樣品制備、數據采集、電子斷層重建、顆粒挑選、粒子平均等步驟。生物大分子的顆粒挑選即定位識別是關鍵環節之一。受限于Cryo-ET圖像的極低信噪比和重建偽影等因素，成千上萬個目標顆粒的手動挑選耗時費力。而現有自動挑選方法的應用受到人工標注量高、計算成本高和顆粒質量不理想等方面的限制。 3月7日，中國科學院生物物理研究所蛋白質科學研究平臺生物成像中心與自動化研究所多模態人工智能系統實驗室合作，以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了基于弱監督深度學習的快速準確顆粒挑選方法——DeepETPicker。相關研究成果以DeepETPicker: Fast and ac......閱讀全文
研究提出基于弱監督學習的冷凍電鏡顆粒挑選新方法
生物大分子的結構與功能隨著細胞生理狀態的變化而不斷進行動態調整。原位結構生物學是在接近自然生理狀態下研究生物大分子結構和功能的科學。原位冷凍電鏡技術（Cryo-ET）以高分辨率和在接近生理條件下觀察樣品的特點，成為原位結構生物學研究的關鍵手段。原位冷凍電鏡的技術流程涉及樣品制備、數據采集、電子斷層重
研究提出基于弱監督學習的冷凍電鏡顆粒挑選新方法
生物大分子的結構與功能隨著細胞生理狀態的變化而不斷進行動態調整。原位結構生物學是在接近自然生理狀態下研究生物大分子結構和功能的科學。原位冷凍電鏡技術（Cryo-ET）以高分辨率和在接近生理條件下觀察樣品的特點，成為原位結構生物學研究的關鍵手段。原位冷凍電鏡的技術流程涉及樣品制備、數據采集、電子斷
冷凍電鏡顆粒挑選
顆粒挑選接下來需要從原始數據中篩選出顆粒投影，也被稱為“顆粒挑選”，顆粒挑選的好壞也將影響所有后續的分析和處理過程，是一個重要并且繁瑣的步驟。顆粒挑選方式可以分為手動挑選、半自動挑選和完全自動挑選這幾種。在早期的分析中，對于結構的了解還非常少，優先考慮的都是人工挑選。但是自動的顆粒圖像獲取方法的出現
我國科研人員提出冷凍電鏡顆粒挑選新方法
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518925.shtm“人工智能+”賦能科學研究有新進展。記者12日從中國科學院自動化所獲悉，該所和中國科學院生物物理所等單位的科研人員以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了一種基于弱監督深度學習的快速準
我國科研人員提出冷凍電鏡顆粒挑選新方法
“人工智能+”賦能科學研究有新進展。記者12日從中國科學院自動化所獲悉，該所和中國科學院生物物理所等單位的科研人員以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了一種基于弱監督深度學習的快速準確顆粒挑選方法DeepETPicker。這種方法僅需要少量人工標注顆粒訓練，即可實現對生物大分子快速準確的定位識
科學家開發冷凍電鏡顆粒挑選新方法
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519194.shtm
科學家開發冷凍電鏡顆粒挑選新方法
人工智能賦能生物學再獲新進展。中國科學院生物物理研究所蛋白質科學研究平臺生物成像中心與中國科學院自動化研究所多模態人工智能系統實驗室楊戈團隊合作，以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了一種基于弱監督深度學習的快速準確顆粒挑選方法DeepETPicker。相關研究3月7日發表于《自然-通訊》。原位冷
冷凍電鏡單顆粒技術
單顆粒技術對分散分布的生物大分子分別成像，基于分子結構同一性的假設，對多個圖像進行統計分析，并通過對正、加和平均等圖像操作手段提高信噪比，進一步確認二維圖像之間的空間投影關系后經過三維重構獲得生物大分子的三維結構方法（圖3.4）。其適合的樣品分子量范圍為80~50MD，最高分辨率約3?。利用單顆粒技
冷凍電鏡單顆粒分析技術入門指南
結構生物學的主要目標是，從機制上理解關鍵的生物學過程。研究這些過程中的大分子和復合體，確定它們的原子結構，可以得到最詳細的基礎信息。除此之外，獲得藥物靶標的原子結構也是藥物開發的標準程序，人們可以在此基礎上設計和優化治療性的化合物。 不久以前，單顆粒冷凍電鏡（cryo-EM）還不是大多數結構生
冷凍電鏡樣品冷凍
樣品冷凍樣品冷凍其實是科學家們很早就想到的思路，但是冷凍之后樣品中水分子形成冰晶，不僅產生強烈電子衍射掩蓋樣品信號，還會改變樣品結構。直到1974年，Kenneth A. Taylor和Robert M. Glaeser在-120℃觀察含水生物樣品時未發現冰晶形成，而且發現冷凍樣品能夠耐受更大劑量和
冷凍電鏡
說起冷凍電鏡，小編想不管是研究生還是教授大咖，可能和科研有那么一丁點聯系的人對這個名字都不會陌生，因為它實在太出名了！基于冷凍電鏡產出的科研成果很多都發表在Nature、Science、Cell等頂刊上（羨慕臉），堪稱NSC神器。冷凍電鏡技術的發展直接帶動了生命科學領域，特別是結構生物學的飛速發展，
Cell：單顆粒冷凍電鏡技術入門指南及突破進展
結構生物學的主要目標是，從機制上理解關鍵的生物學過程。研究這些過程中的大分子和復合體，確定它們的原子結構，可以得到最詳細的基礎信息。除此之外，獲得藥物靶標的原子結構也是藥物開發的標準程序，人們可以在此基礎上設計和優化治療性的化合物。 不久以前，單顆粒冷凍電鏡（cryo-EM）還不是大多數結構生
冷凍電鏡分類
冷凍電鏡分類目前我們討論的冷凍電鏡基本上指的都是冷凍透射電子顯微鏡，但是如果我們以使用冷凍技術的角度定義冷凍電鏡的話，冷凍電鏡主要可以分為冷凍透射電子顯微鏡、冷凍掃描電子顯微鏡、冷凍蝕刻電子顯微鏡。?冷凍透射電子顯微鏡冷凍透射電鏡（Cryo-TEM）通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設備，將樣品冷卻
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像，其基本過程包括樣品制備、透射電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟（圖3.1）。在透射電子顯微鏡成像中，電子槍產生的電子在高壓電場中被加速至亞光速并在高真空的顯微鏡內部運動，根據高速運動的電子在磁場中發生偏轉的原
冷凍電鏡原理
冷凍電鏡原理冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像，其基本過程包括樣品制備、電子顯微鏡成像、圖像處理及結構解析等幾個基本步驟。冷凍電鏡解析結構步驟 ?圖片來源：中科院計算所透射電子顯微鏡成像過程中，電子束穿透樣品，將樣品的三維電勢密度分布函數沿著電子束的傳播方向投影至與傳播
冷凍電鏡成像
冷凍電鏡成像冷凍的樣品冷凍輸送器轉移到電鏡的樣品室，在電鏡成像之前，需確認樣品中的水處于玻璃態。由于生物樣品對高能電子的輻射敏感，成像時必須使用低劑量技術（
冷凍電鏡研究
在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術，就叫做冷凍電子顯微鏡技術，簡稱冷凍電鏡(cryo-electron microscopy， cryo-EM)。冷凍電鏡是重要的結構生物學研究方法，它與另外兩種技術：X射線晶體學(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma
冷凍蝕刻電鏡技術
凍蝕刻(Freezeetching)技術是從50年代開始發展起來的一種將斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術，亦稱冷凍斷裂(Freezefracture)或冷凍復型(Freezereplica)，用于細胞生物學等領域的顯微結構研究。
人工智能賦能原位結構生物學取得新進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518893.shtm記者從中國科學院自動化研究所獲悉，該所多模態人工智能系統實驗室與生物物理研究所蛋白質科學研究平臺生物成像中心合作，以人工智能技術賦能原位結構生物學，提出了一種基于弱監督深度學習的快速準
冷凍電鏡技術介紹
2017諾貝爾化學獎2017年諾貝爾化學獎授予了理查德·亨德森（Richard Henderson）、約阿希姆·弗蘭克（Joachim Frank）和雅克·杜博歇（Jacques Dubochet），表彰他們在冷凍電鏡技術的發展上做出的卓越貢獻。?分辨率對比??他們將冷凍電鏡技術簡化，并將其應用在生
冷凍電鏡發展背景
冷凍電鏡發展背景人類基因組計劃的完成，標志著科學已進入后基因組時代。雖然大量的基因序列得到闡明，但是生物大分子如何從這些基因轉錄、翻譯、加工、折疊、組裝，形成有功能的結構單元，尚需進一步的研究。后基因組時代人類面臨的一個挑戰是解析基因產物—蛋白質的空間結構，建立結構基因組學，并在原子水平上解釋核酸—
冷凍電鏡技術總結
冷凍電鏡技術從建立到現在在結構測定中取得了快速的發展，這也表明了了對整個細胞和細胞器的分子成分的空間結構的描述可能很快就會成為常規方法。冷凍電鏡單粒子法既可以對具有對稱結構的大分子進行研究，也適合于研究結構不規則的大分子復合物，對于分子量的上限沒有什么限制，理論上>100kD的分子在成像技術能夠保證
冷凍電鏡制樣
常規的冷凍方式冷卻速度緩慢，冷卻過程中，蛋白質水溶液會因結晶而變形扭曲，造成生物分子的結構的破壞。快速冷凍制樣是將樣品快速放入液氮冷卻的液態乙烷中，由于冷卻速度快，使得水分子還來不及結晶就被固定住，整個冷凍過程在數毫秒之內就完成了（冷凍速率>104℃/s），冷凍好的水以玻璃態存在，不存在晶體結構，能
什么是冷凍電鏡
?什么是冷凍電鏡？冷凍電鏡，全稱冷凍電子顯微鏡技術（Cryo-electron microscopy, Cryo-EM）（我大材料的小伙伴也快好好記住這個單詞，相信不就的將來就會成為檢索材料學文獻的熱門關鍵詞），是指將生物大分子快速冷凍后，在低溫環境下利用透射電子顯微鏡對樣品進行成像，再經圖像處理和
冷凍電鏡的發展
細胞里面的生命活動井然有序，每一個部分都有其特定的結構，承擔不同的功能。生物大分子則是一切生命活動的最終執行者，它們主要是核酸和蛋白。核酸攜帶了生命體的遺傳信息，而蛋白是生命活動的主要執行者。自現代分子生物學誕生以來的半個世紀里，解析和分析生物大分子的結構、進而闡釋其功能機制一直都是現代生命科學
冷凍蝕刻免疫電鏡技術
實驗原理?冷凍蝕刻法(Freeze Ftching)，也稱冷凍復型法(Freeze Replica)或冷凍切斷(Freeze Fracture)，是研究生物膜結構的重要方法之一。其主要步驟首先是將樣品在液氮中冷凍，然后放到真空噴鍍儀中切斷，切斷后的切面上有細胞器，其間還有凍成洋的水分。再加熱使冰升華
冷凍電鏡的原理
冷凍電鏡是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術，可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。樣品經過超低溫冷凍、斷裂、鍍膜制樣（噴金/噴碳）等處理后，通過冷凍傳輸系統放入電鏡內的冷臺（溫度可至-185℃）即可進行觀察。冷凍電鏡中的冷凍技術可以瞬間冷凍樣品，并在冷凍狀態下保
什么是冷凍電鏡？
冷凍電鏡，是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術，將樣品冷卻到液氮溫度，用于觀測蛋白、生物切片等對溫度敏感的樣品，通過對樣品的冷凍，可以降低電子束對樣品的損傷，減小樣品的形變，從而得到更加真實的樣品形貌。冷凍電鏡具有較好的穩定性和重復性并且操作簡便，管理方便的特點，通過對樣品的冷凍，可實現直接觀察
冷凍電鏡是什么
在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術，就叫做冷凍電子顯微鏡技術，簡稱冷凍電鏡（cryo-electron microscopy， cryo-EM）。冷凍電鏡是重要的結構生物學研究方法，它與另外兩種技術：X射線晶體學（X-ray crystallography）和核磁共振（nuclear ma
冷凍電鏡是什么
冷凍電鏡，是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM)，可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。冷凍電鏡技術為何摘得2017年的諾貝爾化學獎撰文 | 何萬中（北京生命科學研究所研究員）2013年，冷凍電鏡技術的突破給結構生物學領域帶來了一場完美的風暴，迅