艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所(Allen Institute for Cell Science)由微軟聯(lián)合創(chuàng)始人Paul Allen在西雅圖成立,其研究人員創(chuàng)建了第一個針對人類活細(xì)胞的可預(yù)測3D模型。借助此模型,科學(xué)家可以在計(jì)算機(jī)屏幕上以數(shù)字化的方式呈現(xiàn)、甚至控制細(xì)胞行為。
“這是迄今為止科學(xué)界中最令我驚嘆的事情,”艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所常務(wù)董事Rick Horwitz說道。“現(xiàn)在,我們可以三維形式在影片中動態(tài)觀察細(xì)胞的內(nèi)部工作原理?!?/p>
為創(chuàng)建此模型,研究人員使用了NVIDIA GPU、NVIDIA DGX StationAI超級計(jì)算機(jī)和cuDNN加速PyTorch深度學(xué)習(xí)框架,使用識別原子核等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)標(biāo)簽來研究圖像。
點(diǎn)擊以下視頻了解此3D模型及研究人員的講解。
超越緩慢且昂貴的傳統(tǒng)工具
目前,科學(xué)家已經(jīng)使用熒光顯微鏡(使用熒光研究物體的顯微鏡)觀察了細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu),這個過程成本高昂、緩慢且具有破壞性。顯微鏡的成本可達(dá)數(shù)萬美元,所有蛋白質(zhì)都需要特別的標(biāo)注,并且熒光會破壞細(xì)胞內(nèi)的DNA。
在新的模型中,研究人員使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重建3D透射光和熒光細(xì)胞圖像在大的細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面的關(guān)系。這將教會模型使用不同蛋白質(zhì)和細(xì)胞器(細(xì)胞體中的微器官)的“自助”樣本構(gòu)建自己的3D結(jié)構(gòu)。
“這是觀察人類活細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的全新方法,”Rick Horwitz表示?!熬拖竦谝淮慰吹秸麄€細(xì)胞一樣。在未來,這將影響藥物發(fā)現(xiàn)、疾病研究以及我們進(jìn)行人體細(xì)胞基礎(chǔ)研究的方式。”
艾倫集成細(xì)胞模型甚至可以預(yù)測有絲分裂(或細(xì)胞分裂)事件的動態(tài)。例如核膜和細(xì)胞膜重組。在此之前,我們幾乎不可能預(yù)測此類圖像,尤其是3D圖像。
利用諸如此類的功能,對于癌癥研究、制藥以及生物技術(shù)等領(lǐng)域,該模型將有可能徹底改變未來的細(xì)胞研究。
-
NVIDIA
+關(guān)注
關(guān)注
14文章
5199瀏覽量
105560 -
3D模型
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
72瀏覽量
16267
原文標(biāo)題:AI賦能細(xì)胞3D建模,以全新方式探索細(xì)胞里的微觀世界
文章出處:【微信號:NVIDIA-Enterprise,微信公眾號:NVIDIA英偉達(dá)企業(yè)解決方案】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
LabVIEW進(jìn)行癌癥預(yù)測模型研究
3D打印模型結(jié)合干細(xì)胞創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)可移植耳朵
研究人員通過細(xì)胞來創(chuàng)建3D打印的心臟
醫(yī)療研究人員開發(fā)可穿戴式的微流式細(xì)胞儀
研究人員研發(fā)出可穿戴式的微流式細(xì)胞儀
研究人員利用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)出了微米大小的鏡片
研究人員采用3D打印出一個厘米級的人體心臟泵
用人類細(xì)胞3D打印出了功能正常的厘米級人體心臟肌泵模型
研究人員利用微流體技術(shù)構(gòu)建3D腫瘤組織模型
使用NVIDIA GPU創(chuàng)建模擬活細(xì)胞行為的全動態(tài)模型
研究人員使用NVIDIA GPU構(gòu)建活細(xì)胞模擬
NVIDIA研究人員創(chuàng)建可以疏通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁堵的AI模型
利用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了一個可重復(fù)使用且易于調(diào)整的微流控生物反應(yīng)器
NVIDIA生成式AI研究實(shí)現(xiàn)在1秒內(nèi)生成3D形狀

評論