两名波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员分别从陈-扎克伯格倡议中获得了超过100万美元的资助
程吉欣和田磊将领导波士顿大学工程学院进一步开展动态成像澳门威尼斯人注册网站研究
程吉欣（左）和田磊（右）将利用他们从陈-扎克伯格倡议中获得的资金，开发实时观察细胞、分子、蛋白质和神经元网络的新方法。Cheng照片由Cheng提供；Dana J. Quigley摄
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程吉欣和田磊将领导波士顿大学工程学院进一步开展动态成像澳门威尼斯人注册网站研究
想象一下，能够实时观察生命的最小单位——细胞和分子——一起工作。观察和测量生物过程是一个被称为动态成像的领域，它可以帮助科学家们揭开从癌症到阿尔茨海默氏症等疾病治疗的巨大知识。
为了将生物成像技术提升到一个新的水平，波士顿大学工程学院的两名澳门威尼斯人注册网站研究人员正在带头开展一些项目，旨在找到更好的方法，将驱动我们日常生活的细胞机制可视化。程吉欣（Ji-Xin Cheng）和田磊（Lei Tian）将分别从“陈-扎克伯格倡议”（Chan Zuckerberg Initiative， CZI）获得超过100万美元的资助。CZI是一个竞争激烈的项目，旨在开发实时观察细胞、分子、蛋白质和神经元网络的新方法。
波士顿大学副校长兼澳门威尼斯人注册网站研究副教务长格洛丽亚·沃特斯（Gloria Waters）表示：“我们很高兴从陈-扎克伯格倡议中获得了动态成像领域的两项资助。”“这是我们一直在投资的一个领域，这笔资金承认了我们在这一领域的师资力量。”
Cheng是生物医学工程和电子与计算机工程的工程学教授，他将获得1,60,955美元来领导一个项目，该项目将利用红外光和化学键的特性来跟踪细胞内的分子。田教授是电气、计算机工程和生物医学工程的助理教授，他将获得1310540美元，用于开发一种“计算中观镜”，这是一种成像平台，可以实时跟踪细胞和细胞网络内的特定生物活动，比如大脑中的神经元。两位获奖者都是各自领域的专家，他们密切合作，最近发表了一篇论文，结合了他们在计算和化学成像方面的专业知识。
“这个资助项目是非常挑剔和竞争的，”Kenneth R. Lutchen说，他是工程学院院长和生物医学工程教授。“这两项努力都显示了融合澳门威尼斯人注册网站研究和综合多学科方法的力量，为理解疾病提供了强有力的新解决方案。”
为了观察分子，程和他的团队，包括布兰迪斯大学的田和徐兵，正在开发一种新的动态成像技术，称为键选择强度衍射断层扫描（BS-IDT）。这项技术依赖于识别不同分子的化学键，然后用红外光激发分子，并在细胞的特定位置引起性质变化。通过测量变化的具体位置，他们可以绘制出细胞的三维化学图谱。
“分子是生命的基础，”程说。“我们想知道分子在三维细胞中的位置和动态，并了解分子如何在生命系统中交流和演奏这支优雅的管弦乐队。”
在CZI的资助下，Cheng和他的团队将致力于改进这项技术，以便他们能够更清楚地了解分子的确切位置。最终，他们将能够追踪不同类型疾病的进展，比如阿尔茨海默病，并回答一些重要的问题，比如导致疾病的蛋白质聚集是如何在大脑中开始的。Cheng还希望用他的技术来观察癌细胞内部。“如果我们能可视化这些分子，我们就能回答各种各样的问题，”他说。这可以帮助我们了解癌症是如何变得具有侵袭性或对治疗产生抗药性的，并为治疗提供新的靶点。
“我们的方法有可能发现隐藏的分子特征。如果我们能做到这一点，我们就可以为药物开发提供新的靶点。”“这有巨大的潜力。我非常感谢CZI给我们这个机会去从事这种前沿澳门威尼斯人注册网站研究，去做一些以前不可能做到的事情。”
Tian和他的团队，包括电气和计算机工程助理教授Abdoulaye Ndao，以及麻省理工学院的Sixian You，他们的目标是开发一种成像平台，这种平台可以类似地为药物开发带来新的治疗方法和目标。田解释说，目前的生物结构成像系统，如荧光显微镜，使科学家能够可视化分子在细胞内是如何组装的，还远远不够完美。
在视场、空间分辨率、成像速度和系统复杂性之间存在权衡。他的项目将使生物成像速度极快，具有更大的视野和高分辨率。另外，它足够小，可以放在动物身上。与目前的工具相比，计算介观镜将变得小型化，重量也足够轻，可以作为动物的头戴式设备，在动物思考和执行不同行为时测量神经动力学。
这可能会“直接影响我们可视化网络尺度神经活动的能力，这对于更全面地理解大脑功能至关重要，”田说。“我的长期愿景是结合新颖的硬件和先进的算法，在大视野和深度范围内进行生物活动的4D记录。”
CZI的资助将使田和他的团队更接近于实现他的愿景。
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