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基因表达与信号分离的超灵敏超声成像( Ultrasensitive ultrasound imaging of gene expression with signal unmixing )
Daniel P. Sawyer Avinoam Bar-Zion Arash Farhadi Shirin Shivaei Mikhail G. Shapiro
声学报告基因（ARGs）编码空气中的气体囊泡，使基于超声的基因表达成像在转基因细菌和哺乳动物细胞，促进研究细胞的功能在深部组织。尽管这项技术在生物学研究和临床应用方面有很好的前景，但目前对表达Arg细胞的可视化敏感性有限。在这里，我们提出了用信号模板重建的突发超声(burst)--一种ARG成像范式，与传统方法相比，它提高了细胞检测极限1000倍以上。BURST利用了气体囊泡在高于ARG定义的阈值的声压下崩溃时产生的独特的时间信号模式。通过从总散射中提取这一信号的独特模式，BURST提高了超声对表达Arg细胞图像的敏感性，这在小鼠胃肠道和肝脏的体外和体内都得到了证实。此外，在稀释细胞悬浮液中，突发成像能够检测单个细菌和哺乳动物细胞的基因表达。由此产生的爆裂能力扩大了超声在细胞功能非侵入性成像方面的潜在应用。
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