空间细胞组织分析工具SPACE：揭示复杂生物组织中的空间模式 学术背景 生物组织的功能依赖于细胞、分子和结构在三维空间中的相互作用。理解这些空间组织模式可以为病理和生理过程提供新的见解。然而，现有的空间分析技术大多只能检测简单的模式，无法捕捉复杂的空间关系。为了应对这一挑战，研究人员开发了一种名为“空间细胞组织分析工具”（SPACE, Spatial Patterning Analysis of Cellular Ensembles）的开源分析工具，旨在通过信息论计算全面检测和描述生物组织中的复杂空间模式。 SPACE的研发背景源于现有分析工具的局限性。许多空间分析工具只能检测单一或成对的生物元素，而无法处理三个或更多元素的复杂模式。此外，离散的微环境（MEs, Microenvironme...

基于深度强化学习的液体透镜显微镜自动对焦技术研究 学术背景 显微镜成像在科学研究、生物医学研究和工程应用中扮演着至关重要的角色。然而，传统显微镜及其自动对焦技术在实现系统小型化和快速精准对焦方面面临着硬件限制和软件速度缓慢的问题。传统显微镜通常采用多个固定焦距透镜和机械结构来实现放大和对焦功能，导致设备体积庞大、对焦速度慢，难以在狭小空间内快速操作。液体透镜（liquid lens）因其无机械部件、通过电信号调节焦距的特点，具有体积小、响应速度快、制造成本低等优势，成为解决这些问题的潜在方案。 近年来，人工智能和新光学元件的发展为显微镜自动对焦技术带来了新的研究方向。传统的自动对焦方法依赖于图像清晰度评估，通常需要多次图像采集和评估，速度较慢。深度学习技术的引入使得直接从单张图像预测焦平面位...

单细胞拓扑分析揭示细胞毒性T细胞的生物力学特征 引言 近年来，对免疫系统功能在不同机械化学环境中的执行方式的研究表明，免疫细胞通过动态改变形状和对周围环境施力，来感知物理参数并激活免疫反应。这些物理参数对细胞的基因表达、新陈代谢以及中尺度细胞行为有重要影响。尤其是细胞毒性T细胞（CTLs），它们在杀伤感染或转化靶细胞时，释放穿孔素（perforin）和颗粒酶（granzymes），这种分泌行为与力学作用密切相关。然而，CTL衍生的力如何精确定位穿孔素和颗粒酶的释放，以及这些力对目标细胞膜的影响仍然是未解决的问题。有鉴于此，本文作者使用超分辨率牵引力显微镜（traction force microscopy, TFM）比较CTL与其他T细胞亚群及巨噬细胞形成的免疫突触，以揭示特殊的力输出模式，...