浸大生物学家共同领导的研究团队发明了一种新型细胞分析运算工具

由香港浸会大学、香港城市大学和北京大学联合组成的研究团队，开发了一种新型运算工具，以三维图像呈现细胞形状，并能随著时间而演化。这项工具彻底改变了生物学家分析图像数据的方式，过去靠人手操作要花数百小时才能完成的分析，如今通过电脑帮助只需要花数小时便能完成，大大加快了分析过程，促进细胞生物学在单细胞水平的研究。香港浸会大学生物系赵中应教授共同领导该项目，研究成果已於科学期刊《自然通讯》上发表，题为「Establishment of a morphological atlas of the Caenorhabditis elegans embryo using deep-learning-based 4D segmentation」。

该项研究利用了线虫秀丽隐杆线虫（C. elegans）的固定发育模式和透明的身体。尽管过往已有学者对细胞分裂、细胞迁移和细胞命运分化进行了广泛的研究，但尚未包括后代线虫在内的任何后生动物中系统地表徵发育期间的细胞形态变化。这种认知的差距大大阻碍了许多有关发育生物学和细胞生物学的研究。

研究团队建立了一项名叫「CShaper」的崭新技术，可自动测量发育期间的细胞形态变化。它能将荧光标记的细胞膜自动分割，与基於荧光标记细胞核的自动细胞谱系追踪技术结合在一起，用来量化在胚胎发育过程中秀丽隐杆线虫中拥挤细胞的形态学参数。团队运用「CShaper」建立了秀丽隐杆线虫胚胎在发育过程中从4到350个细胞阶段，每个细胞的三维动态变化图谱，包括细胞的形状、体积、表面积、迁移方向、细胞核位置以及细胞与细胞之间的接触面积，并能准确识别出每一个细胞的身份。

「CShaper」及其建立的细胞形态图谱，将惠及和促进发育生物学、细胞生物学和生物力学的进一步研究，从而带来很多积极的影响，例如研究细胞分裂后的形态异常而预测肿瘤的发生。