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基于小波变换和高斯差分冷冻电镜生物大分子图像的自动分割 被引量:1
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作者 巫小蓉 吴效明 《中国组织工程研究与临床康复》 CAS CSCD 北大核心 2009年第48期9479-9482,共4页
冷冻电镜生物大分子图像分割是进行冷冻电镜生物大分子颗粒识别的基础。文章分析了冷冻电镜生物大分子图像的主要特点,提出了基于小波变换和高斯差分的冷冻电镜生物大分子图像自动分割方法。该方法利用小波变换得到原图像的低分辨率图像... 冷冻电镜生物大分子图像分割是进行冷冻电镜生物大分子颗粒识别的基础。文章分析了冷冻电镜生物大分子图像的主要特点,提出了基于小波变换和高斯差分的冷冻电镜生物大分子图像自动分割方法。该方法利用小波变换得到原图像的低分辨率图像,抑制了噪声,提高了图像的对比度;同时采用高斯差分算子解决了图像亮度不均匀的问题,并对高斯差分图像采用基于灰度梯度信息融合的分割方法。实验结果表明,该算法能有效的减少噪声对边缘提取的影响,分割效果良好,是一种全新的冷冻电镜生物大分子图像自动分割算法。 展开更多
关键词 颗粒识别 小波变换 高斯差分 最大类间方差 冷冻电镜生物大分子图像分割
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一种多尺度图像融合的冷冻电镜颗粒挑选方法
2
作者 何睦 钮焱 李军 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第9期250-256,共7页
当前主流的冷冻电镜颗粒挑选方法往往需要大量人工生成的训练集或者优质颗粒模板,或者颗粒挑选过程极为复杂。为了提高冷冻电镜颗粒挑选的效率,简化颗粒挑选流程,提出一种自动挑选颗粒方法,在图像预处理阶段使用基于Lanczos采样图像融... 当前主流的冷冻电镜颗粒挑选方法往往需要大量人工生成的训练集或者优质颗粒模板,或者颗粒挑选过程极为复杂。为了提高冷冻电镜颗粒挑选的效率,简化颗粒挑选流程,提出一种自动挑选颗粒方法,在图像预处理阶段使用基于Lanczos采样图像融合方法提高图像质量,随后使用基于最大类间方差的图像阈值分割方法分离颗粒与背景,实现颗粒挑选。在EMPAIR公共数据集的实验结果表明,该方法与其他方法相比,具有更高的召回率与精确率。 展开更多
关键词 冷冻电镜 颗粒挑选 Lanczos采样 图像融合 阈值分割
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生物大分子高分辨率冷冻电镜三维重构技术 被引量:7
3
作者 程凌鹏 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第6期17-22,26,共7页
冷冻电子显微三维重构技术(简称冷冻电镜)能够解析生物大分子复合体的高分辨率三维结构。冷冻电镜不需要样品结晶,适用的生物样品较为宽泛,且保持了生物样品的近生理状态。近年来随着电镜硬件和计算机图像处理软件技术的发展,冷冻电镜... 冷冻电子显微三维重构技术(简称冷冻电镜)能够解析生物大分子复合体的高分辨率三维结构。冷冻电镜不需要样品结晶,适用的生物样品较为宽泛,且保持了生物样品的近生理状态。近年来随着电镜硬件和计算机图像处理软件技术的发展,冷冻电镜结构解析分辨率已经达到原子水平,逐渐成为生物结构解析的主流方法之一。该文介绍了冷冻电镜三维重构技术的起源、发展及未来趋势。 展开更多
关键词 生物大分子 三维重构技术 高分辨率冷冻电镜
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我国首次利用冷冻电镜技术解析生物大分子原子结构模型
4
《大众科技》 2011年第2期2-2,共1页
美国国家科学院院刊在线发表了中科院生物物理研究所朱平研究组及其合作伙伴利用冷冻电镜技术解析的一个质型多角体病毒原子分辨率结构模型的研究论文。这是我国首次利用冷冻电镜技术解析的生物大分子原子结构模型,也是目前已报道的国... 美国国家科学院院刊在线发表了中科院生物物理研究所朱平研究组及其合作伙伴利用冷冻电镜技术解析的一个质型多角体病毒原子分辨率结构模型的研究论文。这是我国首次利用冷冻电镜技术解析的生物大分子原子结构模型,也是目前已报道的国内最高分辨率的冷冻电镜三维重构结果。同时,这是世界上首次利用冷冻电镜的CCD图像(电荷耦合器件图像传感器)获得的生物大分子复合体的全原子模型。 展开更多
关键词 原子结构模型 生物大分子 冷冻电镜 电镜技术 利用 解析 质型多角体病毒 电荷耦合器件
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我国首次利用冷冻电镜技术解析生物大分子原子结构模型
5
《大众科技》 2011年第3期2-2,共1页
今年1月10日,美国《国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中科院生物物理研究所朱平研究组副研究员程凌鹏与其他单位研究者合作完成的论文Atomic model of a cypovirus built from cryo-EM structure provides insight into the mechani... 今年1月10日,美国《国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中科院生物物理研究所朱平研究组副研究员程凌鹏与其他单位研究者合作完成的论文Atomic model of a cypovirus built from cryo-EM structure provides insight into the mechanism of mRNh capping,该发现对研究dsRNA病毒的mRNA加帽(Capping)机制有重要意义。 展开更多
关键词 生物大分子 原子结构模型 电镜技术 解析 冷冻 利用 物理研究所 RNA病毒
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冷冻电镜:看清生物大分子的模样
6
作者 李莉 《中国科技奖励》 2017年第11期30-33,共4页
北京时间10月4日17时45分,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2017年度诺贝尔化学奖授予瑞士洛桑大学科学家、美国哥伦比亚大学科学家约阿基姆·弗兰克,英国剑桥大学科学家理查德·亨德森、雅克·迪波什,以表彰他们在... 北京时间10月4日17时45分,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2017年度诺贝尔化学奖授予瑞士洛桑大学科学家、美国哥伦比亚大学科学家约阿基姆·弗兰克,英国剑桥大学科学家理查德·亨德森、雅克·迪波什,以表彰他们在发展冷冻电子显微镜技术上作出的突出贡献。 展开更多
关键词 冷冻电镜 生物大分子 哥伦比亚大学 模样 诺贝尔化学奖 英国剑桥大学 斯德哥尔摩 显微镜技术
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冷冻电镜技术应用于生物分子高分辨结构解析--2017年诺贝尔化学奖浅谈 被引量:1
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作者 李治非 高宁 《大学化学》 CAS 2018年第1期1-6,共6页
2017年的诺贝尔化学奖颁发给了瑞士洛桑大学的Jacques Dubochet、美国哥伦比亚大学的Joachim Frank和英国医学研究理事会分子生物学实验室的Richard Henderson,以表彰他们在发展冷冻电镜技术用来解析处于天然状态的生物分子的高分辨率... 2017年的诺贝尔化学奖颁发给了瑞士洛桑大学的Jacques Dubochet、美国哥伦比亚大学的Joachim Frank和英国医学研究理事会分子生物学实验室的Richard Henderson,以表彰他们在发展冷冻电镜技术用来解析处于天然状态的生物分子的高分辨率结构方面的贡献。冷冻电镜技术是在超低温下将含有生物分子样品的薄水膜迅速冷冻成玻璃态的薄冰膜,使得生物分子样品刚好包埋在薄冰膜中,再利用电子显微镜照射生物分子样品,在探测器上采集到生物样品的二维投影或衍射花样图片,最后通过三维重构的算法将二维投影或衍射花样的图片处理得到生物分子的三维结构的技术。 展开更多
关键词 冷冻电镜 生物大分子 结构生物 诺贝尔化学奖
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冷冻电镜图像生物大分子颗粒识别方法研究 被引量:1
8
作者 巫小蓉 吴效明 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1178-1182,共5页
冷冻电镜(Cryo-EM)图像生物大分子颗粒识别是Cryo-EM单颗粒三维重构非常重要的环节。为了满足三维结构分辨率越来越高的要求,需要提取更多的大分子颗粒投影。人工颗粒选择尽管有计算机辅助预选,仍然成为整个三维重构的瓶颈。Cryo-EM图... 冷冻电镜(Cryo-EM)图像生物大分子颗粒识别是Cryo-EM单颗粒三维重构非常重要的环节。为了满足三维结构分辨率越来越高的要求,需要提取更多的大分子颗粒投影。人工颗粒选择尽管有计算机辅助预选,仍然成为整个三维重构的瓶颈。Cryo-EM图像低信噪比和低对比度的特点增大了生物大分子颗粒自动识别的难度。这引起了研究者的关注,很多方法被提出。阐述模板匹配、边缘检测和图像分割方法、基于特征的方法、神经网络、基于DoG的方法和模拟退火算法在Cryo-EM图像生物大分子颗粒识别中的运用,讨论各种方法的特点,并初步探讨未来研究及改进的方向。 展开更多
关键词 颗粒检测 生物大分子三维重构 冷冻电镜 交叉相关 模式识别
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利用冷冻电镜方法成功解析最小分子量的蛋白质
9
作者 馨娅 《科学》 2019年第4期62-62,共1页
[本刊讯]清华大学生命科学学院王宏伟教授团队创造了利用冷冻电镜单颗粒分析技术解析至近原子分辨率的分子量最小的生物大分子的记录。相关结果于2019年6月3日在线发表于Nature Communications。
关键词 分子 冷冻电镜 解析 蛋白质 生命科学学院 生物大分子 原子分辨率 单颗粒分析
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生物大分子冷冻电镜结构解析技术研究进展:2017年诺贝尔化学奖解读 被引量:2
10
作者 蒋滨 李从刚 刘买利 《中国科学:化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期277-281,共5页
生物大分子的结构研究是从原子分子水平上阐述生命过程的规律、探索重大疾病发生发展机制和高靶向性药物研发的关键.解析生物大分子三维结构的主要技术有X射线晶体学(X-ray)、核磁共振(NMR)和冷冻电镜(Cryo-EM).近年来,冷冻电镜技术发... 生物大分子的结构研究是从原子分子水平上阐述生命过程的规律、探索重大疾病发生发展机制和高靶向性药物研发的关键.解析生物大分子三维结构的主要技术有X射线晶体学(X-ray)、核磁共振(NMR)和冷冻电镜(Cryo-EM).近年来,冷冻电镜技术发展迅速,其分辨率可以达到原子水平(约3?,在超大复合物结构解析方面优势明显.2017年三位科学家因发展了冷冻电镜解析生物大分子三维结构的方法获得诺贝尔化学奖.本文简要评析了此次诺贝尔化学奖获奖工作的科学背景及应用前景. 展开更多
关键词 冷冻电镜 生物大分子 结构解析 诺贝尔化学奖
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冷冻电镜技术:从原子尺度看生命——2017年诺贝尔化学奖简介 被引量:7
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作者 杨慧 李慎涛 薛冰 《首都医科大学学报》 CAS 北大核心 2017年第5期770-776,共7页
瑞典皇家科学院将2017年度诺贝尔化学奖授予雅克·迪波什(Jacques Dubochet)、约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)和理查德·亨德森(Richard Henderson),以表彰他们在"开发冷冻电镜技术解析溶液中生物大分子高分辨率结... 瑞典皇家科学院将2017年度诺贝尔化学奖授予雅克·迪波什(Jacques Dubochet)、约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)和理查德·亨德森(Richard Henderson),以表彰他们在"开发冷冻电镜技术解析溶液中生物大分子高分辨率结构方面"的贡献。 展开更多
关键词 诺贝尔化学奖 冷冻电镜 生物大分子高分辨率结构
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冷冻电镜:新时代蛋白质科学和药物研发的利器 被引量:2
12
作者 许文青 丛尧 王权 《张江科技评论》 2020年第3期43-45,共3页
冷冻电镜新技术的不断涌现将为蛋白质科学、生物医学及细胞生物学的发展提供更大的机遇。在国家大力倡导新基建的背景下,建设电镜中心等先进产业创新基础设施必将有效推动上海及张江生物蛋白质科学和生物医药产业的快速发展。冷冻电镜(c... 冷冻电镜新技术的不断涌现将为蛋白质科学、生物医学及细胞生物学的发展提供更大的机遇。在国家大力倡导新基建的背景下,建设电镜中心等先进产业创新基础设施必将有效推动上海及张江生物蛋白质科学和生物医药产业的快速发展。冷冻电镜(cryo-electron microscopy,cryo-EM)技术是将生物大分子在毫秒时间尺度内快速冷冻在玻璃态的冰中,应用低温透射电子显微镜收集生物大分子的二维投影,并利用三维重构的方法得到大分子三维精细结构的生物物理学技术。 展开更多
关键词 生物医药产业 生物蛋白质 冷冻电镜 快速冷冻 二维投影 药物研发 细胞生物 生物大分子
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冷冻电镜三维重构技术对生物大分子的研究意义与应用展望 被引量:1
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作者 卢预典 《中国石油和化工标准与质量》 2019年第8期176-178,180,共4页
冷冻电子显微镜是当今生物及医学研究的重要工具,其可以在不破坏生物样本的情况下拍摄分辨率极高的二维图像。而为了更好地研究生物大分子的结构如蛋白质这种对结构非常复杂的物质,科学家们通常需要三维的图像。在这之间,三维重构(3D Re... 冷冻电子显微镜是当今生物及医学研究的重要工具,其可以在不破坏生物样本的情况下拍摄分辨率极高的二维图像。而为了更好地研究生物大分子的结构如蛋白质这种对结构非常复杂的物质,科学家们通常需要三维的图像。在这之间,三维重构(3D Reconstruction)技术充当了二维图像与三位图像之间转换的桥梁。科学家们通过重构算法,将不同特征的样品二维图像转化为三维图像。通过阅读整理总结大量文献,本文主要介绍冷冻电子显微镜的优势,冷冻电子显微镜三维重构技术的原理与应用展望。 展开更多
关键词 冷冻电镜 三维重构 生物大分子
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冷冻电镜技术
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作者 新浪科技 《宁波化工》 2017年第4期45-45,共1页
新浪科技频道于2017年10月04日报道:科学上的突破常常源自对于人类肉眼不可见的物体实现成功的可视化,冷冻电镜技术简化并大大提升了生物分子成像的质量。这项技术可以将运动着的生物分子进行冷冻并将他们前所未见的过程机制进行成像,... 新浪科技频道于2017年10月04日报道:科学上的突破常常源自对于人类肉眼不可见的物体实现成功的可视化,冷冻电镜技术简化并大大提升了生物分子成像的质量。这项技术可以将运动着的生物分子进行冷冻并将他们前所未见的过程机制进行成像,帮助研究人员理解生命化学过程基本机制,从而将生物化学领域带入了一个崭新的时代。1975年到1986年期间,约阿希姆·弗兰克开发了一套图像处理方法,能够对电子显微镜获得的模糊二维图像进行分析并产生精细的三维图像。雅克·杜邦内特将水加入了电子显微镜。 展开更多
关键词 电镜技术 冷冻 电子显微镜 生物分子 图像处理方法 分子成像 化学过程 研究人员
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生物大分子电子显微学的起源和发展 被引量:3
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作者 尹长城 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期527-532,共6页
2010年8月8日至12日,第三届郭可信电子显微镜学与晶体学暑期学校"冷冻电镜三维分子成像国际研讨会"将在中国科学院生物物理研究所召开。
关键词 电子显微学 生物大分子 中国科学院生物物理研究所 起源 冷冻电镜 国际研讨会 电子显微镜 分子成像
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第三届中国结构生物学学术讨论会成功召开
16
《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第4期463-464,共2页
团结合作,走向前沿第三届中国结构生物学学术讨论会于2010年3月3日~6日在海南三亚万嘉戴斯度假酒店成功召开。此次会议由中国晶体学会生物大分子专业委员会、中国生物物理学会分子生物物理专业委员会、中国电子显微学会冷冻电镜分会联... 团结合作,走向前沿第三届中国结构生物学学术讨论会于2010年3月3日~6日在海南三亚万嘉戴斯度假酒店成功召开。此次会议由中国晶体学会生物大分子专业委员会、中国生物物理学会分子生物物理专业委员会、中国电子显微学会冷冻电镜分会联合主办,中国晶体学会大分子专业委员会承办。 展开更多
关键词 中国生物物理学会 学术讨论会 结构生物 专业委员会 生物大分子 度假酒店 冷冻电镜 晶体
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结构生物学研究方法的重大突破——电子直接探测相机在冷冻电镜中的应用 被引量:6
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作者 柳正 张景强 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期405-415,402,共11页
近年来,科学家应用冷冻电镜技术(cryo-EM)解析出了低对称性生物大分子的高分辨率(3~5魡)三维结构,并用其密度图直接进行了分子建模。与传统的X-射线和NMR方法相比,冷冻电镜技术具有适用于分子量较大的生物分子、样品不需结晶且用量... 近年来,科学家应用冷冻电镜技术(cryo-EM)解析出了低对称性生物大分子的高分辨率(3~5魡)三维结构,并用其密度图直接进行了分子建模。与传统的X-射线和NMR方法相比,冷冻电镜技术具有适用于分子量较大的生物分子、样品不需结晶且用量很少等优势。尤其是电子直接探测相机(electron direct detection device,DDD)在冷冻电镜技术中的应用,使高分辨率的结构研究变得更加简单、应用更为广泛,是一个重大突破。文章介绍DDD相机的原理和技术优势,及其在解决冷冻电镜技术困难中的一些应用,进而展望了DDD相机可能给冷冻电镜技术应用带来的突破性进展。 展开更多
关键词 冷冻电镜 电子直接探测相机 低对称生物大分子 高分辨率
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“第三届国际冷冻电镜图像处理前沿技术研讨班”成功举办
18
《科学家》 2017年第19期16-16,共1页
近日,由中国生物物理学会、中国科学院生物物理研究所和清华大学联合举办的第三届国际冷冻电镜图像处理前沿技术研讨班在生物物理所成功举办。本期培训班邀请来自美国、法国、德国、英国及国内共8位本领域内的专家做了主题报告。来自... 近日,由中国生物物理学会、中国科学院生物物理研究所和清华大学联合举办的第三届国际冷冻电镜图像处理前沿技术研讨班在生物物理所成功举办。本期培训班邀请来自美国、法国、德国、英国及国内共8位本领域内的专家做了主题报告。来自中国大陆、中国香港、 展开更多
关键词 图像处理 冷冻电镜 研讨班 中国科学院生物物理研究所 技术 国际 中国生物物理学会 清华大学
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单颗粒冷冻电镜技术的研究现状和未来展望 被引量:2
19
作者 刘楠 王宏伟 《中国基础科学》 2019年第5期1-7,共7页
近年来,软件和硬件的突破性进展使得单颗粒冷冻电子显微镜技术实现了分辨率革命,成为结构生物学研究中最重要的手段之一。该技术不需要结晶,能够保证生物样品处于近生理状态下,并且所需样品量较少。在这篇文章中,我们将回顾单颗粒冷冻... 近年来,软件和硬件的突破性进展使得单颗粒冷冻电子显微镜技术实现了分辨率革命,成为结构生物学研究中最重要的手段之一。该技术不需要结晶,能够保证生物样品处于近生理状态下,并且所需样品量较少。在这篇文章中,我们将回顾单颗粒冷冻电镜技术的发展历程和近期的一些技术更新,并简略讨论该技术今后的发展趋势和应用前景。 展开更多
关键词 冷冻电镜 结构生物 分辨率 生物大分子 方法学
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异军突起的冷冻电镜技术——2017年度诺贝尔化学奖成果简析 被引量:1
20
作者 雷建林 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第23期22-27,共6页
2017年诺贝尔化学奖授予Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson 3位科学家,以表彰他们在开发用于溶液中生物分子高分辨率结构测定的冷冻电镜技术方面的贡献。本文将简述这3位科学家的获奖工作,并展望冷冻电镜技术的发展... 2017年诺贝尔化学奖授予Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson 3位科学家,以表彰他们在开发用于溶液中生物分子高分辨率结构测定的冷冻电镜技术方面的贡献。本文将简述这3位科学家的获奖工作,并展望冷冻电镜技术的发展前景。 展开更多
关键词 2017年诺贝尔化学奖 冷冻电镜 生物大分子结构
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