这是适合美术馆的Microworld的景色。
在过去的九年中,马萨诸塞州科技研究所科赫研究所已经认识到大学的生命科学和生物医学研究所捕捉到的令人惊叹的视觉效果。这些隐藏的生物学过程被称为图像奖,我们周围正在发生的隐藏生物过程中,有8英尺的背光正方形和圆形显示器呈现。
今年的10名获奖者是从众多蒸汽学科和组织中的160多件作品的创纪录池中选出的,从视觉上展示了从能够输送抗病药物的工程“智能”细胞到机器学习的所有内容细胞行为。(据记录,蒸汽场是科学,技术,工程,艺术和数学或应用数学。)
您可以在下面的作者中查看获胜的意见书。
没有什么可打喷嚏的:盘中的灵感和呼吸-5000x放大倍率
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"Inspired by a patient’s mysterious breathing disorder, MGH and MIT researchers set out to understand it by growing human airway cells in a dish. Derived from adult stem cells, the resulting tissue (seen here) allows a detailed view of cilia (hair-like filaments) in a fully differentiated airway epithelium — the respiratory tract’s frontline defense system. By manipulating genes in the model, the clinician-scientists were able to discover and characterize a rare genetic condition in the patient responsible for impaired ciliary function."
表观遗传学快递:实时跟踪DNA甲基化 - 水镜下40倍放大倍率
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“遗传上相同的细胞如何产生多种组织类型?Jaenisch实验室研究了确定基因是否以及何时在细胞中表达基因的表观遗传机制,从而导致基因活性的变化。在这种发育中的3D图像中,不同的颜色代表表观遗传过程的不同激活状态(DNA甲基化)抑制了基因活性。分析高分辨率的复杂组织和细胞类型实时的表观遗传变化有助于研究人员了解细胞的发展,以及癌症和其他疾病中的问题。”
状态良好:使用机器学习改善癌症疗法-1,000,000x放大倍率
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“该图像并置了分子动力学模拟(左)和索拉非尼的电子显微镜图像(右)。索拉非尼与许多其他癌症药物一样,可以自发地形成复杂的纳米级结构,从而改变药物的行为方式。
“ Langer Lab使用智能算法将模拟与现实进行比较,并在各种条件下分析或预测这些纳米结构的组装。它们的发现使他们能够设计出更好的药物版本以改善患者的结果。”
内部的世界:映射人体的社交网络
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“作为关键人物将DNA代码转化为细胞动作,RNA可以对细胞的过去,现在和未来进行重要的了解。
“ Shalek Lab研究人员已经对来自14个不同器官的45,782个单细胞的RNA表达进行了测序,以创建健康细胞生理的地图集,以参考各种疾病状态的研究。在细胞的各种亚群(点)之间。每种颜色都表示不同的原始组织;一起,它们呈现出广泛的细胞行为。”
野生类型在哪里:探索发育生物学的根源-65倍放大
![](http://www.cellsaddle.com/thmb/AATXkILVjxpIEn2-y_xHpoqqC4A=/1000x1000/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/__opt__aboutcom__coeus__resources__content_migration__mnn__images__2019__04__NickiWatsonCompositeFinal-1673e8edddcd4649b15292c37b92208e.jpg)
“现代生物学的核心是模型有机体 - 一种可以在实验室中轻松维护和操纵的生物体系,以阐明生物过程。
"The Gehring Lab uses the model organism Arabidopsis lyrata to interrogate how different genes are expressed as they pass from parent to offspring. This electron micrograph shows the plant’s flower, highlighting the male (yellow) and female (green) reproductive organs in their unmodified, or wild type, state.
“通过此类图像,W.M. Keck显微镜设施有助于研究人员摆脱调查的杂草,并使生物学之美浮现。”
电路训练:闪耀神经发育的灯 - 20倍放大倍率
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“适当的大脑功能取决于兴奋性和抑制性神经元的活性之间的平衡。在此处看到的合成脑电路中,工程的光激活神经元(蓝色和白色)对刺激模式有反应,这些刺激模式模仿了发育中的大脑。电极。in the foreground record the transmission of signals between cells, revealing important information about the development of neural networks. The Tsai Lab studies how rhythms generated by synchronicity between excitation and inhibition are impaired in Alzheimer’s disease."
海洋运动:使用海胆理解细胞迁移-10x放大倍率
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“癌细胞表现出与胚胎细胞的许多相似性,包括传播到远处和精确的位置的能力。随着细胞的移动,纤维蛋白的轨迹促进其迁移。海因斯实验室使用海胆来研究这些过程,以及蛋白质 - 在三个维度(在三个维度)。Peering inside transparent embryos, researchers observe glassy, newly-formed matrices of fibers around dark skeletons. Determining how cells use this matrix to guide their path through the embryo may provide valuable clues for understanding the mechanisms that promote cell migration during both development and cancer metastasis."
天然杀手:激活免疫系统与疾病作斗争-6450x放大倍率
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“特殊特工和前线防御者抵抗感染和疾病,自然杀手(NK)细胞是免疫系统的忍者。Bhatia和Alter Labs试图可视化激活和攻击过程。这里看到的NK细胞已沉积在A上。载玻片与寄生虫和治疗性抗体旁边。为战斗做准备,其表面从光滑变成颠簸,突起开始出现。这次是疟疾,但也正在针对癌症进行类似的方法。”
生活药物工厂:治疗蛋白的分泌生命 - 4倍放大
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“细胞疗法来自内部。兰格(Langer)和安德森(Anderson)实验室的研究人员正在设计'智能'细胞(蓝色),并将其播种在植入式芯片(黑色)上。随着细胞成熟(绿色),它们可以分泌蛋白质(红色),可以分泌通过应对周围的疾病来打击周围组织中的疾病。生物相容性装置不仅使细胞在自然环境中生长并在需要时准确地提供适量的药物,还可以保护系统免疫细胞的破坏。”beplay体育官网电脑