@ 2015.04.03 , 09:10

人体地图:可将交互图像放大到细胞水平

这项影像技术本来是用于扫描硅片上的缺陷,可以放大到细胞水平,现在研究用于发现早期骨质疏松症。该系统可以创造可缩放的人体版“谷歌地图”。使用绝密尖端科技可以做到细胞水平的缩放影像。研究者说这将是医学领域的创新。

他们使用人类的膝关节图像来评估病情,还可以用于研究新的治疗方法。

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这张图片就是人类的膝关节,图像可以放大到细胞水平

从美国召开的国际会议上传来的消息,新南威尔士大学(UNSW)生物医学工程师Melissa Knothe Tate运用绝密的半导体科技获取人类器官的图像,图像质量可以达到单个细胞的水平。这项新研究将会是医学领域的重大创新。

这种图像提供技术是由德国高科技光学和测量工业制造商蔡司公司(Zeiss)开发的,原来设计是用来扫描硅片上的缺陷。

主持此项研究的新南威尔士大学的Melissa Knothe Tate教授,用半导体技术来筛查骨质疏松和骨关节炎。

Knothe Tate教授是细胞医学和再生医学专家兼工程师,她运用谷歌的运算法则,可以缩放整个关节图像达到细胞水平,就好象使用谷歌地图一样,(数据重建)可以缩短到数周,而原先要用25年的时间来完成。

工作原理

这种图像提供技术由德国高科技光学和测量工业制造商蔡司公司(Zeiss)开发,原来设计是用来扫描硅片上的缺陷。该系统可以将磁共振(MRI)图像或者其它扫描图像运用谷歌运算法则,来创建可缩放的图像。

研究团队也使用显微镜用切片机和MRI技术来检查关节是如何运动的,以及承重情况下对分子移动的影响,研究血液、骨质、淋巴和肌肉组织之间的相互作用。

Knothe Tate教授说:“这是我们首次知道从整体到细胞是怎样获取营养物质的,并且是如何连接的。这样就为开发新治疗和新的预防措施开启了大门。”Knothe Tate教授首次将这项技术运用在人体上。

她有合作伙伴来自美国的布朗和斯坦福大学的克里夫兰诊所,同时也得到了祭司公司和谷歌公司的帮助,来收集并分析处理用于人类髋关节研究的上万亿字节的数据。

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哈佛大学和德国海登堡大学类似的研究也正在进行中,是有关老鼠的神经连接和通路的研究。(左图正常骨质,中图骨质疏松症早期,右图则为晚期)

Knothe Tate教授在拉斯维加斯的骨科研究学大会上发表了她的研究,是有关人类的髋关节和骨关节炎的研究。

在相同组织内分子转移方面的研究已经有很多,但不同组织间的,如软骨和骨之间的研究则为数不多。Knothe Tate教授已经在患有骨关节的豚鼠身上发现了血液、肌肉和骨质之间分子传输关联。

和人类一样,豚鼠进入老年后也会患上骨关节炎。现在越来越多的研究认为患上此病是由于细胞间的传递被破坏了。发现分子信号和分子传递的秘密将有助于开发新的治疗方法,包括理疗和日常预防性锻炼。

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Melissa Knothe Tate教授主持了这个项目。

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豚鼠膝关节细胞分辨率的3D照片

这项临床工作已经可以开发器官和组织的无缝缩放影像,整个关节影像从原来的厘米级提高到发纳米分子水平,同时具备处理海量数据的能力。

Knothe Tate 教授通过蔡司的技术,可以象使用谷歌地图缩放街道一样观察髋骨。有高达上千G的海量数据通过谷歌算法来分析并有效地使用。

“他们就相当于是空管。先进的研究设备提供了一个高科技平台,去研究最艰深的未解之迷,打开发现之门,其中的影响目前还可能是深不可测,但最终工程师们的努力将会提高人类健康水平,提供更好的生活质量。”

本文译自 dailymail,由译者 人一 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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