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城大偵測細胞分裂 助探治癌新法

By on January 5, 2021

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

嚴洪教授(左一)提到,透過研究秀麗隱桿線蟲胚胎,有助了解人體腫瘤生長過程;旁為論文第一共同作者曹劍鋒。(城大圖片)

嚴洪教授(左一)提到,透過研究秀麗隱桿線蟲胚胎,有助了解人體腫瘤生長過程;旁為論文第一共同作者曹劍鋒。(城大圖片)

香港城市大學研發新電腦軟件,可在一種名為秀麗隱桿線蟲Caenorhabditis elegans的細胞分裂期間,抽取及追蹤細胞,並透過擷取其影像,以分析細胞的形成、結構及功能。這研究有助科學家明白動物如何通過細胞分裂而形成器官及身體,從而深入了解癌症及找出可行療法。

這項研究由城大、香港浸會大學及北京大學的學者共同領導。浸大學者首先以鐳射光束,取得秀麗隱桿線蟲在細胞分裂期間,其不同深度及時間的影像,製成四維數據列組;城大負責研發電腦軟件,其電腦系統框架名為CShaper,用作分析細胞影像;北大則負責生物學詮釋。

城大電機工程學系電腦工程學講座教授嚴洪指出,秀麗隱桿線蟲的胚胎,與人類主要生物特性相近。團隊的電腦軟件可協助生物學家,顯示胚胎的三維影像及形態變化,作為研究人體腫瘤生長的重要模型;研究結果刊於期刊《自然通訊》上。

城大團隊在胚胎4至350個細胞不同階段,製作時序三維細胞形態變化圖。(城大圖片)

城大團隊在胚胎4至350個細胞不同階段,製作時序三維細胞形態變化圖。(城大圖片)

此外,團隊研發一套名為DMapNet的深度學習方法,以劃分胚胎膜。他們在秀麗隱桿線蟲胚胎4至350個細胞的不同階段,製作時序三維細胞形態變化圖,顯示已確定特性的細胞形狀、體積、表面積、移動、細胞核位置,以及細胞之間的接觸。

城大研發的新系統,更可準確偵測到細胞膜,並追蹤細胞,重構細胞的三維形狀,助科學家分析細胞特點,包括:細胞分裂期間的形狀、細胞之間的接觸和通訊,以及基因與蛋白質的功能,能把詮釋胚胎影像所需時間,由數百小時大減至數小時。

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