兔眼視網(wǎng)膜剖面拼接圖像
揭開(kāi)眼睛視覺(jué)奧秘:美繪制兔眼顯微圖像(組圖)
電子顯微鏡快速掃描這個(gè)區(qū)域后,自動(dòng)放大倍率,用5,500X倍率拍攝了一千張圖片。在放大像散現(xiàn)象的影響下,每張照片的邊緣都被扭曲了。換句話說(shuō)就是,顯微鏡使每一個(gè)組織的外形都發(fā)生了偏差。
為了糾正這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)計(jì)算和成像學(xué)研究所(SCI)的研究人員研發(fā)了定制軟件,用來(lái)糾正扭曲的部分后,把這些圖片拼成一張合成圖。
8.兔眼視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞

兔眼視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞
這是構(gòu)成合成圖的一個(gè)片段,它顯示的是5,500X倍率下的雙極細(xì)胞。位于圖片右側(cè)的是一個(gè)普遍存在、但是至今仍是個(gè)謎的無(wú)長(zhǎng)突細(xì)胞,它看起來(lái)比其他細(xì)胞更亮。
每個(gè)細(xì)胞里的黑色環(huán)狀物都是氣泡囊,氣泡里塞滿了發(fā)送信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。每個(gè)氣泡囊就是一個(gè)神經(jīng)傳遞素的儲(chǔ)存室,只有當(dāng)一個(gè)細(xì)胞決定把信號(hào)傳遞給附近的細(xì)胞時(shí),這些化學(xué)物質(zhì)才會(huì)被釋放出來(lái)。9.觀看視網(wǎng)膜合成圖的大屏幕

觀看視網(wǎng)膜合成圖的大屏幕
研究人員可以通過(guò)科學(xué)計(jì)算和成像學(xué)研究所的一個(gè)由24寸液晶顯示屏組成的大屏幕上,觀看視網(wǎng)膜合成圖。這里距離他們的顯微鏡實(shí)驗(yàn)室僅有幾步之遙。他們的遙控裝置是一個(gè)iPhone(手機(jī)上網(wǎng)),他們可以利用普通手勢(shì)放大、縮小圖像,或者移動(dòng)圖像。
從屏幕上很容易看到每個(gè)神經(jīng)的神經(jīng)鍵,這是神經(jīng)細(xì)胞彼此之間的連接,一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)可通過(guò)它傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。圖片上的暗處和裂縫是每張圖片的重要部分,即使是最好的軟件,也無(wú)法看到所有這些特殊部位。
10.瀏覽程序類似谷歌地球

瀏覽程序類似谷歌地球
普通臺(tái)式機(jī)甚至不能把一張30GB的圖片的一部分下載到它的內(nèi)存里,更不用說(shuō)下載整張圖片了。因此科學(xué)計(jì)算和成像學(xué)研究所的研究人員利用與錐形處理方法和谷歌地球?yàn)g覽界面類似的方法寫了一個(gè)程序。他們借助這個(gè)程序,可以快速瀏覽數(shù)據(jù),標(biāo)注神經(jīng)鍵或其他有趣的發(fā)現(xiàn)。
11.不健康的兔眼部分區(qū)域

不健康的兔眼部分區(qū)域
研究人員利用一臺(tái)黑白電子顯微鏡,很容易鑒別出每一個(gè)細(xì)胞,但是給它們?nèi)旧,他們將?huì)發(fā)現(xiàn)更多與細(xì)胞有關(guān)的重要信息。這張抽象圖的鮮艷顏色能讓研究人員弄清楚每個(gè)細(xì)胞都在做什么。
電子顯微鏡不能分辨彩色物質(zhì),因此馬克的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了一個(gè)工作區(qū)。他們用粘附著銀色粒子的抗體給每個(gè)細(xì)胞做標(biāo)記,重點(diǎn)突出一個(gè)特殊化學(xué)物質(zhì)所在區(qū),例如氨基酸谷氨酸鹽。在電子顯微圖中,每個(gè)銀色粒子就是一個(gè)亮點(diǎn),利用電腦很容易把這些點(diǎn)變成彩色。通過(guò)鑒別每種顏色,科學(xué)家就能確定這些細(xì)胞到底釋放了多少信息傳遞素。
這張?zhí)厥鈭D像顯示的是一個(gè)不健康的兔眼的部分區(qū)域。如果這個(gè)彩色圖案與健康兔眼的圖案不一樣,研究人員就能通過(guò)它提供的線索,斷定導(dǎo)致兔眼出現(xiàn)問(wèn)題的原因。馬克和他的科研組把這種方法稱之為計(jì)算分子顯形。
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