In silico optimization of radioluminescence microscopy.
In silico optimization of radioluminescence microscopy.
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DOI：
10.1002/jbio.201700138
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发表时间：
2018-03
影响因子：
2.8
通讯作者：
Pratx G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Q;Sengupta D;Kim TJ;Pratx G
放射性发光显微镜（RLM）是一种用于在荧光显微镜环境中对活细胞中的放射性核素摄取进行成像的高分辨率方法。尽管RLM目前为细胞成像提供了足够的空间分辨率和灵敏度，但它尚未被系统地优化。本研究旨在优化系统的参数，通过计算模拟使用的数值模型相结合的系统的各个组成部分：Monte Carlo模拟辐射传输，3D光学点扩散函数的显微镜，和随机光电传感器模型的EMCCD相机。研究了与图像质量相关的关键参数和性能指标之间的关系。结果表明，在5种闪烁体材料中，Lu2O3：Eu的性能最好，厚度为8 μm时，空间分辨率和灵敏度达到最佳平衡。对于这种配置，只要用户相应地调整像素合并和EM增益，就可以在所有三种放大率下实现20 μm的空间分辨率和40%的灵敏度。因此，选择放大倍数的主要考虑因素应该是所需的视场和放大倍数的同时光学显微镜研究。总之，本研究估计了RLM可实现的最佳成像性能，并促进了使用放射性示踪剂对细胞过程进行更稳健成像的进一步发展。放射性发光显微镜（RLM）是一种在显微镜环境中对放射性核素探针进行成像的新方法。本研究使用了RLM的数值模型的组合，以优化其性能。RLM性能指标的影响，不同的系统组件的参数进行了探讨。通过这些关系，我们有效地找到了优化的参数，提高RLM性能（封面图：使用实验和优化参数模拟的放射性发光细胞图像的比较）。
Radioluminescence microscopy (RLM) is a high-resolution method for imaging radionuclide uptake in live cells within a fluorescence microscopy environment. Although RLM currently provides sufficient spatial resolution and sensitivity for cell imaging, it has not been systematically optimized. This study seeks to optimize the parameters of the system by computational simulation using a combination of numerical models for the system's various components: Monte Carlo simulation for radiation transport, 3D optical point-spread function for the microscope, and stochastic photosensor model for the EMCCD camera. The relationship between key parameters and performance metrics relevant to image quality is examined. Results show that Lu2O3:Eu yields the best performance among 5 different scintillator materials, and a thickness: 8 μm can best balance spatial resolution and sensitivity. For this configuration, a spatial resolution of ∼20 μm and sensitivity of 40% can be achieved for all three magnifications investigated, provided that the user adjusts pixel binning and EM gain accordingly. Hence the primary consideration for selecting the magnification should be the desired field of view and magnification for concurrent optical microscopy studies. In conclusion, this study estimates the optimal imaging performance achievable with RLM and promotes further development for more robust imaging of cellular processes using radiotracers. Radioluminescence microscopy (RLM) is a new method for imaging radionuclide probes in a microscopy environment. This study uses a combination of numerical models for RLM to optimize its performance. How RLM performance metrics are affected by parameters of different system components is explored. With these relationships, we found efficiently the optimized parameters enhancing RLM performance (cover figure: a comparison of radioluminescence cell images simulated using experimental and optimized parameters).
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基于小细胞群体糖酵解的实时成像，与微流体芯片集成的Beta相机。
DOI：
10.2967/jnumed.110.078725
发表时间：
2011-05
期刊：
Journal of nuclear medicine : official publication, Society of Nuclear Medicine
影响因子：
--
作者：
Vu NT;Yu ZT;Comin-Anduix B;Søndergaard JN;Silverman RW;Chang CY;Ribas A;Tseng HR;Chatziioannou AF
通讯作者：
Chatziioannou AF
影响因子：
2
作者：
Kirshner, H.;Aguet, F.;Unser, M.
通讯作者：
Unser, M.
影响因子：
3.7
作者：
Pratx G;Chen K;Sun C;Martin L;Carpenter CM;Olcott PD;Xing L
通讯作者：
Xing L
影响因子：
3.4
作者：
Kim, Tae Jin;Tuerkcan, Silvan;Pratx, Guillem
通讯作者：
Pratx, Guillem
影响因子：
10
作者：
Sengupta D;Miller S;Marton Z;Chin F;Nagarkar V;Pratx G
通讯作者：
Pratx G