快速3D成像在数字细胞病理学中的应用：多相机阵列扫描仪（MCAS） 学术背景 光学显微镜长期以来一直是细胞病理学诊断的标准方法。然而，传统的全片扫描仪虽然能够自动成像并数字化大面积的样本，但其速度慢、成本高，因此并未广泛普及。特别是在细胞学样本的临床诊断中，样本通常分布在大面积且较厚的区域，这要求进行3D成像。现有的全片扫描技术在处理厚样本时，往往需要数小时才能完成扫描，这极大地限制了其在临床中的应用。因此，开发一种能够快速、高效地对厚样本进行3D成像的技术成为了细胞病理学领域的一个重要挑战。 本文提出了一种新型的多相机阵列扫描仪（Multi-Camera Array Scanner, MCAS），旨在解决这一难题。MCAS通过并行化的显微镜设计，能够在极短的时间内对大面积、厚样本进行高分辨...

学术背景 三维（3D）高分辨率大体积成像一直是生物医学领域的一个重大挑战。传统的二维（2D）切片成像虽然能够提供组织和细胞的平面形态学信息，但无法全面展示内部的三维结构信息，这对于癌症诊断和胚胎发育研究至关重要。传统的3D组织学方法通常需要手动切割和染色数千张薄片，耗时且劳动密集。此外，还需要复杂的图像配准算法来恢复不同切片之间的空间信息。为了解决这些问题，近年来出现了多种自动化的3D光学成像技术，主要分为两类：一类是通过组织透明化技术减少光在生物组织中的传播问题，另一类则是通过块面连续切片断层扫描（BSST）技术扩展成像体积。 然而，现有的3D成像技术仍然存在一些局限性。例如，组织透明化技术需要在透明效果和时间之间取得平衡，以防止组织降解；而BSST系统虽然能够生成对齐的图像，但其整体复杂...

无铀KMnO₄/Pb染色在低真空扫描电镜中实现组织结构的成像 学术背景 电子显微镜（Electron Microscopy, EM）是研究细胞和组织超微结构的最强大工具之一。然而，传统的生物样本金属染色方法通常需要使用有害的铀化合物，这限制了电子显微镜的广泛应用。近年来，随着超分辨率荧光显微镜的发展，许多细胞生物学家转向免疫细胞化学技术，但荧光标记仍然是这些技术的基础。因此，电子显微镜观察仍然是不可或缺的方法，并且在不断发展的设备和方法中，电子显微镜在生物学中的应用也在不断扩展。 低真空扫描电子显微镜（Low-Vacuum Scanning Electron Microscopy, LVSEM）允许对非导电样本进行高分辨率成像，因为它可以通过残余气体分子中的正离子中和非导电材料上积累的负电荷...

多组学分析揭示急性髓系白血病非洲裔患者的生存预测因子 背景与研究目的 急性髓系白血病（Acute Myeloid Leukemia, AML）是一种以髓系祖细胞克隆性扩增为特征的血液肿瘤，其发病机制深受基因组改变的影响。然而，针对不同种族群体的AML基因组研究仍显不足。尤其是，非洲裔患者仅占AML基因组研究样本的2%，这与非洲裔群体占患者总数的9%的比例显著不符。这种研究的不足不仅限制了精准医学的普及，也可能加剧治疗效果的差距。 此前研究表明，非洲裔AML患者的生存率较低，这一差异可能与结构性种族主义、社会经济因素以及基因组差异等多种因素相关。然而，现有AML分子风险分层系统主要基于欧洲裔患者的基因组数据，可能未能有效捕捉非洲裔患者的特异性基因特征。本研究的主要目标是通过多组学分析探索非洲裔...

优化营养干预对原发性线粒体疾病患者肌肉疲劳、力量和生活质量的改善效果研究 背景介绍 原发性线粒体疾病（Primary Mitochondrial Disease, PMD）是一组由线粒体DNA或核DNA突变引起的疾病群，影响全身多个系统的能量代谢。据统计，其发病率约为1/4300，临床表现主要包括肌肉无力、疲劳、运动耐受性差、胃肠道症状和失衡等。然而，至今美国食品药品监督管理局（FDA）尚未批准任何针对PMD的特定疗法。 线粒体是细胞能量的主要来源，其通过氧化磷酸化过程（Oxidative Phosphorylation, OXPHOS）生成三磷酸腺苷（ATP），而这个过程受限于营养物质（碳水化合物、蛋白质、脂肪）的供给和代谢状态。尽管已有研究表明营养干预可能通过抗氧化作用或改善线粒体电子传...