Cell：新的SPARCS技术结合了人工智能和显微镜来筛选细胞

新技术将人工智能和显微镜结合起来，大规模地筛选细胞。

　　

一项新技术有望对单个基因如何决定细胞的外观和行为进行更全面的研究：由LMU基因中心的Veit Hornung教授和Martinsried马克斯普朗克生物化学研究所的Matthias Mann教授领导的研究人员与Helmholtz Munich的Fabian Theis教授一起开发了SPARCS，这是一种将人工智能与显微镜和基因筛选相结合的技术。它使研究人员能够筛选数以百万计的基因修饰细胞，以寻找复杂的视觉特征，然后选择性地分离感兴趣的单个细胞。利用SPARCS，细胞效应可以与引起它们的基因变化联系起来。研究结果已发表在《细胞》杂志上。

参与细胞循环和免疫系统的基因

在他们的研究中，科学家们使用人工智能分析了总共7000万个细胞的显微镜图像，以寻找由基因改变引起的变化。在最初的全基因组概念验证实验中，研究人员研究了自噬——一个重要的细胞循环过程。

“SPARCS发现了大部分已知的调节自噬体形成的基因，同时也发现了参与该过程的其他基因。”密西根大学Niklas Schmacke说。

研究人员还检查了STING，这是先天免疫系统的一个关键传感器。他们发现高尔基体的酸度对细胞内STING的早期运输很重要。蛋白质GPHR影响这个pH值水平，因此，随后的免疫传感器的激活。

细胞研究的新视角

研究人员说，总的来说，这项研究表明，人工智能与可扩展的基于图像的基因筛查相结合，为系统地研究基因和推进生物学发现开辟了新的机会。