Signal analysis for the estimation of mechanical parameters of viable cells using GHz-acoustic microscopy
Notice bibliographique
Résumé
The current study aimed on the method development for the estimation of mechanical properties of individual biological cells. Samples investigated ultrasonically were kept under culture conditions and no chemical markers have been applied in order to not alter the cells chemical conditions. For the estimation of mechanical properties namely thickness and sound velocity ultrasonic waves in the GHz frequency range have been used. The major benefit of applying acoustic GHz-microscopy is the contact-free and therefore non-destructive mode of operation combined with a resolution of approx. 1 ?m. Modulated but otherwise unprocessed radio frequency (rf) echo signals of HeLa cells have been acquired. Signals were processed using a numerical deconvolution technique which has proven to be reliable and robust in low-frequency ultrasonic applications. Echo positions of the cell membrane and substrate have been estimated. From the time of flight (TOF) of the cell membrane versus the TOF of the substrate outside the cell the local cell thickness was derived. Cell thickness and the TOF inside a cell lead to the estimation of the local sound velocity. For verification cell thickness has been measured by confocal laser scanning microscopy. Individual cells showed varying thickness values ranging from 5 ?m to 15 ?m depending on the cell topography. Sound velocities however varied between 1600 m/s and 1800 m/s. Deviations of thickness estimates between laser scanning microscopy and ultrasonic GHz-microscopy are in acceptable agreement. It was noticed that the cell-thickness estimation shows a higher accuracy in regions of the cell nucleus vs. the surrounding cytoplasm. That fact may be attributed to the much smaller cellular thickness in extra-nuclear regions of adhering cells. Thickness values obtained by laser scanning microscopy showed an artifact at the cells nuclear region, however, values obtained at both edges of the nuclei agree well with the ultrasonically obtained results. The current study contributes towards the estimation of intra-cellular changes of individual cells during chemo-therapy and the development of a low-frequency technique for an in-vivo monitoring of treatment responses in cancer therapy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».