基于可搜索式单细胞拉曼数据库的单细胞高通量表型分析方法学研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31601084
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0608.生物数据资源与分析方法
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

A Single-Cell Raman Spectrum (SCRS) harbors rich biochemical information about a cell and thus can be considered as an intrinsic, label-free “biochemical fingerprint” of a cell under a particular physiological state. By measuring and analyzing SCRS, Raman-activated Cell Sorting (RACS) is able to obtain key information about a cell such as its genetic background, physiological state and environmental conditions and then isolate the cell based on a target SCRS. However the lack of searchable SCRS reference database and the low throughput of current algorithms for SCRS comparison and search have hindered rapid expansion of RACS into various research and applied areas. Targeting these challenges, this project proposed to establish the prototype of a searchable SCRS database. Then a high-throughput and accurate SCRS database comparison, search and mining algorithm will be developed. A series of tests will be deployed to quantitatively investigate the influence of the various metadata on cell phenotype, and moreover to evaluate the accuracy and throughput of biologically annotating an unknown SCRS based on searching a reference SCRS database. Moreover, actual SCRS data from four model microbes with different size and shape will be used for performance evaluation and validation. Such a database-search based SCRS assessment model should provide a valuable method for storage and mining of single-cell Raman phenotype data and moreover should expedite the expansion of RACS into various application areas.
一个“单细胞拉曼图谱”(SCRS)蕴含着一个细胞丰富的生化信息,是细胞在特定生理状态下内在的、免外源标记的“生化指纹”。活体单细胞拉曼分选(RACS)通过测量SCRS及表型特征可获得细胞遗传背景、生理状态和环境条件等重要信息,并据此分离特定细胞。但可搜索式SCRS参照数据库的匮乏以及SCRS分析比对的低通量均限制了RACS的应用拓展。针对这些瓶颈,本项目计划设计一个可搜索式SCRS数据库,并开发一种大规模、高通量的微生物细胞表型(SCRS及与其对应的细胞形态等)数据的对比分析方法。将通过测试定量评价该数据库预测未知细胞之功能的准确性和通量,进而通过四种不同大小、形状的模式微生物的实际SCRS数据进行该计算流程的验证和评价。这一可搜索式单细胞拉曼数据库及其比对分析算法不仅为单细胞拉曼表型分析提供一种有效的信息存储和挖掘手段,而且将有力地推动RACS的拓展应用。

结项摘要

本项目基于微生物细胞表型(SCRS及与其对应的细胞形态等)数据,设计了微生物表型分析策略,并实现了完整的方法和软件开发,从而为单细胞拉曼表型分析提供一种有效的信息存储和挖掘手段,完成了本项目的研究计划。首先,本项目设计了可扩展、多层次的单细胞拉曼数据库和对应的数据预处理方法;其次,基于单细胞表型数据,开发了特征解析方法,降低特征空间维数,为后续表型分析提供具有代表性的数据支持;最后,开发了表型分析比对方法,建立微生物单细胞表型评价体系,并将本项目的相关研究成果在活体单细胞拉曼分选平台对微藻细胞进行实际应用。本项目共发表2篇学术论文,相关成果获得3项软件著作权授权,授权2项发明专利,申请2项发明专利,1项PCT专利。本项目不仅为细胞表型数据分析提供有力的支撑,用数据分析来推动RACS的发展,同时也为进一步充分有效地利用这些宝贵的大数据打下坚实的基础。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Raman-Activated Droplet Sorting (RADS) for Label-Free High-Throughput Screening of Microalgal Single-Cells
用于微藻单细胞无标记高通量筛选的拉曼激活液滴分选 (RADS)
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.7b03884
  • 发表时间:
    2017-11-21
  • 期刊:
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Wang, Xixian;Ren, Lihui;Ma, Bo
  • 通讯作者:
    Ma, Bo

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于LIBSVM的石油录井中岩屑岩性识别方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国海洋大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑荣儿;任立辉;李文东;孙政;史晓凤;慈兴华
  • 通讯作者:
    慈兴华

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码