Single particle analysis
ಏಕ ಕಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಪ್ರಸರಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದಿಂದ (ಟಿಇಎಂ) ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸಂಬಂಧಿತ ಗಣಕೀಕೃತ ಚಿತ್ರ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಗಳ ಒಂದು ಗುಂಪಾಗಿದೆ. ಕಣಗಳ ಮಾದರಿಗಳ ಟಿಇಎಂ ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಬಹುದಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಅಥವಾ ವೈರಸ್ಗಳಂತಹ ಇತರ ದೊಡ್ಡ ಜೈವಿಕ ಘಟಕಗಳು. ಬಣ್ಣದ ಅಥವಾ ಬಣ್ಣದ ಕಣಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಚಿತ್ರಗಳು ಬಹಳ ಗದ್ದಲದಿಂದ ಕೂಡಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ. ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಕಣಗಳ ಹಲವಾರು ಡಿಜಿಟೈಸ್ ಮಾಡಿದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ ಬಲವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರದ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಕಣದ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಏಕ ಕಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರಯೋ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಉಪ-ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು-ಹತ್ತಿರದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ, ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚು ಸಮ್ಮಿತೀಯ ವೈರಸ್ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮತ್ತು ಈಗ ಸಣ್ಣ, ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ. ಇಂಡ್ಯೂಸ್ಡ್ ಕಪಲ್ಡ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಐಸಿಪಿ-ಎಂಎಸ್) ಯ ಮೂಲಕವೂ ಏಕ ಕಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ತಂತ್ರಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಣ್ಣದ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ಐಸ್-ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕ್ರೈಯೊಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಕ್ರೈಯೊಟಿಇಎಂ) ಮಾದರಿಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ ಏಕ ಕಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಏಕ ಕಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ವಿಧಾನಗಳು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಮಾದರಿಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ರಚನಾತ್ಮಕ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುವ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು (ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್ಗಳು) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ನೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜ್-ಕಪಲ್ಡ್ ಡಿವೈಸ್ (ಸಿಸಿಡಿ) ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫಾಸ್ಫೊರೆಸೆಂಟ್ ಪದರಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ (ಹಿಂದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಫಿಲ್ಮ್ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡಿಜಿಟೈಸ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು). ಬಹು-ಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಮೂಹಗಳಲ್ಲಿ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ವಿಶೇಷ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಪ್ರೊಗ್ರಾಮ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಚಿತ್ರ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿ ಅಥವಾ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಎರಡು ಅಥವಾ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಏಕ ಕಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಐಸಿಪಿ-ಎಂಎಸ್ ಘಟಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸಹ ಮಾಡಬಹುದು. ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಣ ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳು, ಮತ್ತು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೆಳುವಾದ ಗಾಜಿನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುವ ಮಾದರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿಕಿರಣ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಬಳಸಿದ ಲೋಹದ ಕಲೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು (ಬಳಸಿದರೆ) ಎಂದರೆ ಕಣವು ನೀಡಿದ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಚಿತ್ರಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಹಲವಾರು ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅವು ರಿಜಿಸ್ಟರ್ನಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಸರಾಸರಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಶಬ್ದವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಚಿತ್ರವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಹಲವಾರು ಚಿತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಸರಾಸರಿ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಿರವಾದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಲಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಒಂದು ಚಿತ್ರವನ್ನು ಇನ್ನೊಂದರ ಮೇಲೆ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು (ಅನುವಾದ ಮತ್ತು ಸಮತಲದೊಳಗಿನ ತಿರುಗುವಿಕೆ) ಅಡ್ಡ-ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೈಕ್ರೊಗ್ರಾಫ್ ಅನೇಕವೇಳೆ ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳು ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸಂರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಾತಿನಿಧಿಕ ಚಿತ್ರ ಸರಾಸರಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಕಣ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಅನೇಕ ಸೆಟ್ಗಳಾಗಿ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಲು ಒಂದು ವಿಧಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಲವಾರು ದತ್ತಾಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ ವರ್ಗೀಕರಣ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬಹು-ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಆರೋಹಣ ವರ್ಗೀಕರಣ, ಅಥವಾ ಕೆ-ಮೀನ್ಸ್ ಕ್ಲಸ್ಟರಿಂಗ್. ಆಗಾಗ್ಗೆ ಹತ್ತಾರು ಸಾವಿರ ಕಣಗಳ ಚಿತ್ರಗಳ ದತ್ತಾಂಶ ಸೆಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ತಲುಪಲು ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಣದ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆ ಮೂಲಕ ವರ್ಗೀಕರಣದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಬಲವಾದ ಚಿತ್ರ ಸರಾಸರಿಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ದತ್ತಾಂಶ ಗುಂಪಿನ ನಂತರದ ಜೋಡಣೆಗಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖ ಚಿತ್ರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ (ಬ್ಯಾಂಡ್-ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್) ಅನ್ನು ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆವರ್ತನ ಮಾಹಿತಿಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಣ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಸ್ಟೇನ್ ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳು ವೇಗದ ಫೋರಿಯರ್ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು (ಎಫ್ಎಫ್ಟಿ) ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಕೆಲವು ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗೌಸಿಯನ್ ಆಕಾರದ ಮೃದು-ಅಂಚಿನ ಮುಖವಾಡಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಹೈ-ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು (ರಾಂಪ್ ಅಥವಾ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಪರಿಣಾಮಗಳಂತಹ) ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹಾಗೇ ಬಿಡುತ್ತವೆ. ಲೋ-ಪಾಸ್ ಫಿಲ್ಟರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಆವರ್ತನದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿವರಗಳ ಮೇಲೆ ಮಸುಕಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ. ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ನಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರ ರಚನೆಯ ಸ್ವರೂಪದಿಂದಾಗಿ, ಬ್ರೈಟ್-ಫೀಲ್ಡ್ ಟಿಇಎಂ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹ ಅಂಡರ್ಫೋಕಸ್ ಬಳಸಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು, ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಮಸೂರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುವ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ, ಪಾಯಿಂಟ್ ಸ್ಪ್ರೆಡ್ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುವ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಚಿತ್ರಗಳ ಮಸುಕಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸಂಯೋಜಿತ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ (ಸಿ. ಟಿ. ಎಫ್) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ಫೇಸ್ ಫ್ಲಿಪ್ಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆಂಪ್ಲಿಟ್ಯೂಡ್ ಕರೆಕ್ಷನ್/ವೀನರ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ನಂತಹ ವಿಶೇಷ ಚಿತ್ರ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಗಳು ಸಿಟಿಎಫ್ ಅನ್ನು (ಕನಿಷ್ಠ ಭಾಗಶಃ) ಸರಿಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ತ್ರಿ-ಆಯಾಮದ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಚಿತ್ರಗಳು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷ-ಕಿರಣಗಳಂತೆಯೇ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಗಳಾಗಿವೆ. ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್-ಸ್ಲೈಸ್ ಪ್ರಮೇಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನೋಡುವ ಕೋನಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಅನೇಕ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು (2ಡಿ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್ಗಳು) ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಗಾಜಿನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಆದರ್ಶಪ್ರಾಯವಾಗಿ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ವಿತರಣೆಯನ್ನು (ಅಥವಾ ನೋಡುವ ಕೋನಗಳು) ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕಣಗಳ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟೊಮೊಗ್ರಫಿಯೊಂದಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಮಾದರಿ/ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸೆಟ್ನ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ನೋಡುವ ಕೋನಗಳು ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅನಿಸೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಪರ್ಯಾಯ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದರೂ, ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಲಾದ ಬ್ಯಾಕ್ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್ ಏಕ ಕಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ 3D ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ಪ್ರತಿ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಚಿತ್ರದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಯೂಲರ್ ಕೋನಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ (ಸಾಮಾನ್ಯ 1ಡಿ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಗಳು ಮತ್ತು ಸೈನೋಗ್ರಾಮ್ಗಳು), ಇತರರು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಣ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಕ್ರಮಾವಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಎರಡನೆಯದು ಸರಳ, ಕಡಿಮೆ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ 3D ಆರಂಭಿಕ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರದ ಕಡೆಗೆ ಬೂಟ್ಸ್ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಲು ಹೊಸ 3D ಅನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತರ್ಗತವಾದ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಲಾಭವನ್ನು ಪಡೆದು, ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಮಾದರಿಗಳ (ತಂಬಾಕು ಮೊಸಾಯಿಕ್ ವೈರಸ್ನಂತಹ) 3ಡಿ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ವಿಧಾನಗಳು ಸಹ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಈ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ನೈಜ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವಿಧಾನಗಳು (ಹೆಲಿಕ್ಸ್ನ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಏಕ ಕಣಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸುವುದು) ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವಿಧಾನಗಳು (ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು) ಎರಡನ್ನೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಟಿಲ್ಟ್ ವಿಧಾನಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಮಾದರಿ ಹಂತವನ್ನು ಓರೆಯಾಗಿಸಬಹುದು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದೇ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ), ಇದು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಟಿಲ್ಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಏಕ ಕಣ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯ ಒಂದು ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಶೂನ್ಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋನದಲ್ಲಿ (~ 60-70 ಡಿಗ್ರಿಗಳು) ಅಥವಾ ಆರ್ಥೋಗೋನಲ್ ಟಿಲ್ಟ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣದ ಸಂಬಂಧಿತ ವಿಧಾನದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, + 45 ಮತ್ತು-45 ಡಿಗ್ರಿಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಟಿಲ್ಟ್ಗಳಲ್ಲಿ (ಟಿಲ್ಟ್ ಜೋಡಿಗಳು) ಒಂದೇ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಕಣಗಳ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗೀಕರಣ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ರಚಿಸಬಹುದು. ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಕಣದ ನೋಡುವ ಕೋನವನ್ನು (ಮೂರು ಯೂಲರ್ ಕೋನಗಳು ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ) ಟಿಲ್ಟ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಿಂದ ತಿಳಿಯುತ್ತದೆ. ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಟಿಲ್ಟ್ನಿಂದ 3D ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳು ಸೀಮಿತ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಾಣೆಯಾದ ಮಾಹಿತಿಯಿಂದ ಬಳಲುತ್ತವೆ. ಕಾಣೆಯಾದ ಕೋನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ (ಪರಸ್ಪರ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿನ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ), ಇದು 3ಡಿ ನಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿರೂಪಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಾಣೆಯಾದ ಕೋನ್ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹಲವಾರು ಟಿಲ್ಟ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿವಾರಿಸಬಹುದು. ಟಿಲ್ಟ್ ವಿಧಾನಗಳು ನಕಾರಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಣ್ಣದ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ, ಮತ್ತು ಆದ್ಯತೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಬೆಂಬಲ ಫಿಲ್ಮ್ಗೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಣಗಳಿಗೆ ಇದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಕಿರಣ-ಪ್ರೇರಿತ ಚಲನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಗಾಜಿನ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಬಾಗಿದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದನ್ನು ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿದೆ. ನಕ್ಷೆಯ ದೃಶ್ಯೀಕರಣ ಮತ್ತು ಅಳವಡಿಕೆ 3ಡಿ ನಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ವಿವಿಧ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂಗಳು ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಇವುಗಳು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಉಪಘಟಕಗಳ ಪ್ರೋಟೀನ್ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳಲ್ಲಿ (ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರ ಅಥವಾ ಎನ್ಎಂಆರ್ನಿಂದ ರಚನೆಗಳು) ಕೈಯಿಂದ ಡಾಕ್ ಮಾಡಲು ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ಪ್ರೋಗ್ರಾಂಗಳು ಉಪಘಟಕಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದು. ಏಕ ಕಣ ಐ. ಸಿ. ಪಿ.-ಎಂ. ಎಸ್. ಏಕ ಕಣ-ಪ್ರೇರಿತ ಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ-ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯನ್ನು (ಎಸ್. ಪಿ.-ಐ. ಸಿ. ಪಿ.-ಎಂ. ಎಸ್.) ಪರಿಸರ ದ್ರವಗಳ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಮಾನತುಗೊಂಡ ಕಣಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು, ಅವುಗಳ ವಲಸೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು, ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಹಲವಾರು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 2000ರಲ್ಲಿ ಕ್ಲೌಡೆ ಡೆಗ್ಯುಯೆಲ್ಡ್ರೆ ಕಣಗಳ ಅಮಾನತುಗಾಗಿ ಎಸ್. ಪಿ.-ಐ. ಸಿ. ಪಿ.-ಎಮ್. ಎಸ್. ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು. ಅವರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಈ ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಜಿನೀವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಫೋರ್ಲ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಈ ಹೊಸ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನವನ್ನು 2002ರ ವಸಂತ ಋತುವಿನ ಇ. ಎಂ. ಆರ್. ಎಸ್. ಸಭೆಯಲ್ಲಿ 'ಕೊಲೊಯ್ಡ್ 2ಒಒ2' ವಿಚಾರ ಸಂಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 2003ರ ವಿಚಾರಣೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದರು. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಎಸ್. ಪಿ. ಐ. ಸಿ. ಪಿ.-ಎಂ. ಎಸ್. ನ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಕಣಗಳ (ಮಾಂಟ್ಮೊರಿಲ್ಲೊನೈಟ್) ಮೇಲೆ ನಡೆಸಿದ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಕೊಲೊಯಿಡ್ಗಳ ಇತರ ಅಮಾನತುಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ನಂತರ ಥೋರಿಯಂ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಡೆಗ್ಯುಯೆಲ್ಡ್ರೆ & ಫೇವರ್ಗರ್ (2004), ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಡೆಗ್ಯುಯೆಲ್ಡ್ರೆ ಮತ್ತು ಇತರರು (2004) ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು, ಇವುಗಳನ್ನು ನ್ಯಾನೊಫಾರ್ಮಸಿಯಲ್ಲಿ ತಲಾಧಾರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡೆಗ್ಯುಯೆಲ್ಡ್ರೆ ಮತ್ತು ಇತರರು (2006) ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ತರುವಾಯ, ಯುರೇನಿಯಂ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನ್ಯಾನೊ-ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ರೆಫ್ ಎಂಬ ವಿವರವಾದ ಪ್ರಕಟಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಡೆಗ್ಯುಯೆಲ್ಡ್ರೆ ಮತ್ತು ಇತರರು (2006). 2010ರಿಂದ ಎಸ್. ಪಿ. ಐ. ಸಿ. ಪಿ.-ಎಂ. ಎಸ್. ಗೆ ಆಸಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ, ಲಿಗಂಡ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಆರ್ಎನ್ಎ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕುರಿತಾದ ಪ್ರಮುಖ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಈ ಹೊಸ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 7.5 ರಿಂದ 25 Å ನ ಮಧ್ಯಮ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಮೆಥೆನೊಕೊಕಸ್ ಮಾರಿಪಾಲುಡಿಸ್ ಚಾಪೆರೋನಿನ್, 0.43 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ಗೆ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಕೀರ್ಣವು ಇತರ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಮಡಿಸುವ ಯಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಅವು ಚಿಪ್ಪಿನೊಳಗೆ ಸಿಲುಕಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. 0. 09 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನಲ್ಲಿ ಯೀಸ್ಟ್ನಿಂದ ಫ್ಯಾಟಿ ಆಸಿಡ್ ಸಿಂಥೇಸ್. ಈ ಬೃಹತ್ ಕಿಣ್ವ ಸಂಕೀರ್ಣವು ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ದೀರ್ಘ ಸರಪಳಿ ಕೊಬ್ಬಿನಾಮ್ಲಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಜವಾಬ್ದಾರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಕ್ವೇರಿಯೋವೈರಸ್ನ 0.33 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ. ಈ ವೈರಸ್ಗಳು ಮೀನು ಮತ್ತು ಇತರ ಜಲಚರ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಗೆ ಸೋಂಕು ತರುತ್ತವೆ. ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವು ಅಮೈನೊ ಆಸಿಡ್ ಸೈಡ್ ಚೈನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕಾಣುವಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಾಥಮಿಕ ದತ್ತಸಂಚಯ ಇ. ಎಂ. ದತ್ತಾಂಶ ಬ್ಯಾಂಕ್ (ಇ. ಎಂ. ದತ್ತಾಂಶ ಬ್ಯಾಂಕ್) ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ರಚನೆ ಚಿತ್ರ ಸಂಸ್ಕರಣೆ