I-Corps: A super-resolution optical imaging system for whole cells and tissues
I-Corps:全细胞和组织的超分辨率光学成像系统
基本信息
- 批准号:2345637
- 负责人:
- 金额:$ 5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-12-01 至 2024-11-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader impact/commercial potential of this I-Corps project is the development of a super-resolution microscopy approach designed for detailed 3D imaging in whole cell and tissue samples. Most biological laboratories utilize fluorescence microscopy, with the majority being confocal and having a resolution limit of around 300 nm, which is insufficient for many subcellular structures. While other techniques such as scanning electron microscopy (SEM) and cryogenic electron microscopy offer greater resolution, they come with their own limitations, such as the inability to differentiate protein species. The proposed system, built on the foundational work on super-resolution microscopy, is compatible with live cells, and uses adaptive optics, simultaneous dual-color imaging, and real-time, artifact-free super-resolution image reconstruction. The proposed technology may have broad implications, facilitating advancements in cell biology, biomedical engineering, and therapeutics, and offering granular insights into biological processes and potentially improving diagnostics and treatments.This I-Corps project is based on the development of an integrated single-molecule localization microscopy (SMLM) tailored for 3D tissue imaging. While conventional fluorescence microscopes like confocal reach their limit with a resolution above ~300 nm due to light diffraction, the SMLM provides a distinct methodology. The proposed technology capitalizes on the "blinking" phenomena of individual fluorophores, and pinpoints these events over multiple frames, resulting in an ultra-defined super-resolution image. In addition, this technology integrates artificial intelligence driven adaptive optics into the process facilitating instantaneous adjustments for sample-induced aberrations, which unlocks the capability for deep tissue super-resolution imaging up to 250 µm-cut brain sections. The proposed technology may serve varied research landscapes, specifically lab environments that work on cell biology, neuroscience, and developmental biology.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
I-Corps项目更广泛的影响/商业潜力是开发一种超分辨率显微镜方法,用于对整个细胞和组织样本进行详细的3D成像。大多数生物实验室使用荧光显微镜,大多数是共聚焦的,分辨率限制在300纳米左右,这对许多亚细胞结构是不够的。虽然扫描电子显微镜(SEM)和低温电子显微镜等其他技术提供了更高的分辨率,但它们也有自己的局限性,例如无法区分蛋白质种类。该系统建立在超分辨率显微镜的基础上,兼容活细胞,采用自适应光学,同时双色成像,实时,无伪影的超分辨率图像重建。提出的技术可能具有广泛的意义,促进细胞生物学,生物医学工程和治疗学的进步,并提供对生物过程的细致见解,并可能改善诊断和治疗。这个I-Corps项目是基于为3D组织成像量身定制的集成单分子定位显微镜(SMLM)的开发。传统的荧光显微镜,如共聚焦显微镜,由于光衍射,在分辨率超过~300 nm的情况下达到极限,而SMLM提供了一种独特的方法。提出的技术利用单个荧光团的“闪烁”现象,并在多个帧中精确定位这些事件,从而产生超清晰的超分辨率图像。此外,该技术将人工智能驱动的自适应光学集成到过程中,促进对样品引起的像差的瞬时调整,从而解锁了深度组织超分辨率成像的能力,最高可达250 μ m切割的脑切片。提出的技术可以服务于不同的研究领域,特别是研究细胞生物学、神经科学和发育生物学的实验室环境。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Fang Huang其他文献
Chlorogenic acid attenuates cadmium-induced intestinal injury in Sprague-Dawley rats
绿原酸减轻镉引起的 Sprague-Dawley 大鼠肠道损伤
- DOI:
10.1016/j.fct.2019.110751 - 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:4.3
- 作者:
Yanwen Xue;Fang Huang;Rongxue Tang;Qingsheng Fan;Bing Zhang;Zhenjiang Xu;Xiaoming Sun;Zheng Ruan - 通讯作者:
Zheng Ruan
Rubella epidemic caused by genotype 1E rubella viruses in Beijing, China, 2007-2011
2007-2011年中国北京1E基因型风疹病毒引起的风疹疫情
- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:4.8
- 作者:
Meng Chen;Zhen Zhu;Donglei Liu;Guohong Huang;Fang Huang;Jiang Wu;Tiegang Zhang;Wenbo Xu;Xinghuo Pang - 通讯作者:
Xinghuo Pang
Carbon Dot Blinking Fingerprint Uncovers Native Membrane Receptor Organizations via Deep Learning
碳点闪烁指纹通过深度学习揭示天然膜受体组织
- DOI:
10.1021/acs.analchem.1c04947 - 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:7.4
- 作者:
Qian Wang;Qian Zhang;Hua He;Zhenzhen Feng;Jian Mao;Xiang Hu;Xiaoyun Wei;Simin Bi;Guangyong Qin;Xiaojuan Wang;Baosheng Ge;Daoyong Yu;Hao Ren;Fang Huang - 通讯作者:
Fang Huang
The Variations of Satellite-Based Ecosystem Water Use and Carbon Use Efficiency and Their Linkages with Climate and Human Drivers in the Songnen Plain, China
中国松嫩平原卫星生态系统水分利用和碳利用效率变化及其与气候和人类驱动因素的联系
- DOI:
10.1155/2019/8659138 - 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Bo Li;Fang Huang;Shuai Chang;Ning Sun - 通讯作者:
Ning Sun
First-principles calculations of equilibrium Mg isotope fractionation in garnet, cpx, opx, and ol at high temperature: implications for Mg isotope thermometry.
高温下石榴石、cpx、opx 和 ol 中镁同位素平衡分馏的第一性原理计算:对镁同位素测温的影响。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:5.3
- 作者:
Fang Huang;Lijuan Chen;Zhongqing Wu;Wei Wang - 通讯作者:
Wei Wang
Fang Huang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
水稻 SUPER WOMAN 5 (SPW5) 基因调控花器官发育的分子机制解析
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
BRPF1 m6A修饰异常通过重塑BCAT1超级增强子介导Setd2缺陷型肾癌支链氨基酸代谢成瘾的机制研究
- 批准号:82372724
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
肌细胞生成素与Super-enhancer互作形成正反馈环路促进肌损伤修复的机制研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2023
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
水稻SUPER WOMAN 3 (SPW3) 基因调控花器官发育的分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:
水稻SUPER WOMAN 3(SPW3)基因调控花器官发育的分子机制研究
- 批准号:32100287
- 批准年份:2021
- 资助金额:24.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于质谱的Super SILAC结合膜富集技术解析镁离子相关蛋白调控网络在Ⅲ型前列腺炎中的作用机制研究
- 批准号:22164007
- 批准年份:2021
- 资助金额:35 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
Triptolide通过调控Super-enhancer抑制抗体产生改善抗体介导的移植肾排斥反应
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
发展双模态超分辨率全景成像技术,描绘自噬和迁移性胞吐过程中的细胞器互作网络
- 批准号:92054301
- 批准年份:2020
- 资助金额:900.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
量子气体中的标度对称性与标度律
- 批准号:12004115
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Super-enhancer驱动的LINC01468通过增强癌基因翻译促进鼻咽癌发生发展的机制研究
- 批准号:2020JJ4838
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
Quantum-limited super-resolution imaging
量子限制超分辨率成像
- 批准号:
EP/Y029127/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Fellowship
SUPer-REsolution non-invasive Muscle measurements with miniaturised magnetIc SEnsors (SUPREMISE)
使用微型磁性传感器 (SUPREMISE) 进行超分辨率非侵入性肌肉测量
- 批准号:
EP/X031950/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Fellowship
Super-resolution platform to accelerate biological and molecular research
加速生物和分子研究的超分辨率平台
- 批准号:
LE240100134 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Linkage Infrastructure, Equipment and Facilities
Developing single-photon super-resolution microscopy
开发单光子超分辨率显微镜
- 批准号:
EP/Y023137/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Research Grant
CAREER: Super-Resolution 3D Ultrasound Imaging of Brain Activity
职业:大脑活动的超分辨率 3D 超声成像
- 批准号:
2237309 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Developing Algorithms for Object-Adaptive Super-Resolution in Biomedical Imaging
职业:开发生物医学成像中对象自适应超分辨率算法
- 批准号:
2239810 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Continuing Grant
Visualising chromatin changes in 3 dimensions: super to ultra resolution
三维可视化染色质变化:超分辨率到超分辨率
- 批准号:
DP230103211 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Discovery Projects
Super-resolution microscope with fluorescence fluctuation and expansion gel imaging capabilities
具有荧光波动和膨胀凝胶成像功能的超分辨率显微镜
- 批准号:
524798474 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Major Research Instrumentation
Challenges to cognitive super-resolution techniques based on contextual bias for sense of "Unnatural"
基于“不自然”感的情境偏差对认知超分辨率技术的挑战
- 批准号:
23K18490 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Time- and space-super-resolution holographic microscope for label-free tissue dyanmics imaging
用于无标记组织动力学成像的时间和空间超分辨率全息显微镜
- 批准号:
23KF0186 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows