快速线扫描拉曼成像技术在研究CaSki细胞凋亡过程中的应用

应用快速线扫描拉曼成像技术研究了在抗肿瘤药物顺铂诱导下宫颈癌Ca Ski细胞凋亡过程中细胞色素c、蛋白质和脂质等的时空变化规律.结果表明,细胞色素c与蛋白质的相对拉曼峰强可以反映细胞凋亡程度.与常用的表征细胞活性的噻唑蓝(MTT)实验的统计方法相比,利用拉曼成像技术可以更灵敏地观察到细胞凋亡早期生物活性分子的变化,从而在单细胞水平检测细胞凋亡过程,为解析药物与细胞的作用机制提供分子水平信息.     

一种基于中值滤波和统计学的拉曼光谱spike剔除算法

拉曼光谱是一种已广泛应用于化学、生物学和物理学的技术。然而拉曼光谱仪的电荷耦合器件很容易受到宇宙射线的影响,从而产生随机的窄带宽、高强度的spike。在真实样品中出现概率较低,约为千分之一,但一旦出现将严重降低信号对比度。该研究提出一种实用的spike剔除算法。该算法对中值滤波后的数据与原始数据作差,得到偏差数据。用分位数的方法将偏差数据从小到大排序,取中间99%数据作为真实数据作高斯分布拟合。根据spike强度高,稀疏的特性,以光谱中高强度数据的出现概率作为阈值标准剔除spike。最后以中值滤波结果带入原始数据代替spike,从而最大程度还原样本原始信息且不需任何调试参数。以加入不同强度spike的拉曼光谱作为验证对象,实验结果表明本算法对spike检测与去除的灵敏度可以高达99.5%。本算法同时适用于一维拉曼光谱、二维拉曼图像和三维拉曼数据立方体,且算法表现随着维度的增加而提高,一维spike剔除算法能检测超过最大峰强度40%的spike,而在三维拉曼数据立方体中,超过峰值20%的spike即能被检测出。用该算法对40 000条真实拉曼光谱进行处理,可以在不扭曲真实信号的情况下有效...