一種新的計算質譜成像方法使研究人員能夠實現生物樣品的高質量分辨率和高空間分辨率,同時提供指數級更快的數據集。
貝克曼高級科學技術學院的研究人員開發了一種子空間質譜成像方法,該方法通過設計基於模型的重建策略來加快數據獲取速度,而又不犧牲質量。
該技術是使用動物模型開發的,可能對許多應用具有重要意義,包括分析化學和臨床研究,而在短時間內可獲得結果。它還可以檢測各種生物分子-從諸如神經遞質和氨基酸的小分子到諸如脂質或肽的大分子。
論文“加速傅立葉變換離子半胱氨酸iwin娛樂城“使用子空間方法的Clotron共振質譜成像”發表在《美國質譜學會雜誌》上。
“傅立葉變換離子迴旋共振是一種真正強大的儀器,可提供最高的質量分辨率,”論文的第一作者,伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校生物工程專業研究生Yuxuan Richard Xie說。 “但是FT-ICR的缺點之一是速度非常慢。因此,從本質上講,如果人們想要達到一定的質量分辨率,則必須等待幾天才能獲取數據集。我們的計算方法可以加快這一獲取過程的速度,有可能從一天縮短到一到兩個小時-基本上將數據獲取速度提高了十倍。”
謝說:“我們的方法正在改變我們獲取數據的方式。” “該技術無需獲取每個像素的質譜圖,而是可以識別高像素的冗餘。金合發娛樂城gh維成像數據,並使用低維子空間模型來利用這種冗餘來僅從數據子集中重建多光譜圖像。”
Xie與生物工程助理教授Fan Lam和James R. Eiszner家族化學特聘主席,化學科學學院院長Jonathan V. Sweedler進行了合作。分子和整合生理學研究生Daniel Castro也做出了貢獻。
“長期以來,我們一直在MRI和MR光譜成像工作中使用子空間模型,” Lam說。 “很高興看到它也具有用於不同生化成像方式的巨大潛力。”
斯威德勒說:“獲得增強的化學信息以及復雜樣品(例如大腦的一部分)中化學物質的位置的能力,使我們的神經化學研究成為可能。”
子空間成像概念由電氣與計算機工程教授,貝克曼專職教授梁志培率先提出,梁志培是MRI和MRSI領域的世界領先專家。
隨著研究人員尋求將該技術應用於3D成像,研究仍在繼續。 “(這種方法)可能會對科學界產生更大的影響皇璽會娛樂城謝說:“這種技術可以在較大的區域(例如大腦)進行3D成像。” “因為如果我們在FT-ICR上進行50片切片,那麼現在將需要數週的時間,但是(使用這種技術)我們也許可以在幾天之內實現不錯的覆蓋率。
“我相信計算成像,尤其是數據驅動方法,就像一顆嶄新的新星。它的功能越來越強大,我們絕對應該利用其中的一些技術通過質譜成像對組織進行化學分析94大發網.”
參考
謝亞榮等。使用子空間方法,J。Am。加速傅立葉變換離子迴旋共振質譜成像。社會威博娛樂城質譜2020,31,11,2338–2347,2020年10月16日。https://doi.org/10.1021/jasms.0c00276
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