生物学
生物细胞的生长模型和免疫荧光图像处理
项目介绍
●正式科研：1v1线上定制辅导
●项目收获：科研报告、导师推荐信
●科研补充包：48课时科研基础课+15课时学术写作基础课
涉及领域
本课题涉及到 细菌细胞生长模型 | 免疫荧光染色实验 | 生物图像处理 等方面的知识，适合申请 分子生物学 | 细胞生物学 | 微生物学 | 生物物理学 | 微纳米生物力学 等相关专业的学生
适合人群
●有意提高自身知识水平及学术能力的学生
●有意掌握前沿科研热点及科研方法的学生
●有留学意向、跨专业深造的学生
研究前沿性
除了体外，体内部致病因素也是当今威胁人类健康的重要病因素。一个典型的例子是在特殊环境下诱发细胞产生癌变，快速增长并转移至其他病灶部位。理解细胞生长和细胞内部病变的结构正迫在眉睫。
本课题将会以大肠杆菌为例，向学员介绍细菌生长分裂机理，从而进一步得了解细菌的耐药性研究和在疾病防控上的知识。
本课题的另一研究对象是人宫颈癌细胞的细胞生物学研究和免疫荧光图像的分析和处理，帮助学员能够更好地认识潜伏在人体内部的危险因素。无论是体外或体内的病原体，这些与人类健康息息相关的疾病学研究正是当今非常重要的生物学和临床医学研究领域。
研究介绍
本课题着重在研究以大肠杆菌和宫颈癌细胞作为原核与真核细胞的代表，分别建立细胞的快速生长的增殖模型从而更好地理解上述疾病致病原理。
另外，本课题还侧重辅助学生对于生物图像处理的能力，让学员快速学习并且运用重要的科研工具和生物数据处理的初步能力掌握。
与此同时，本课题还将向学生介绍当今前沿的生物物理研究手段和微纳米生物技术在生命科学研究领域的应用，类似DNA测序技术，单分子荧光成像技术，微流控生物芯片技术，冷冻电子显微镜技术解析蛋白质结构等等。
课题要点
课题研究方法
细菌和细胞培养、指数生长模型、软件模拟。
课题难点
细菌生长模型的建立、宫颈癌细胞染色实验。
1v1定制化辅导参考任务
1 掌握查阅文献和研究方法
●掌握查阅文献和面向文献学习的方法;
●掌握文献管理的方法;
●通过查阅文献，学习该方向的研究热点和方向;
●掌握快速提炼文献重要信息的方法。
2 基础理论知识储备
●了解不同类别的细菌形态及其生长;
●了解不同种类的细菌致病原因和相关抗生素致病机理。
3 大肠杆菌细胞生长分裂模型的建立
●参阅文献，了解大肠杆菌及其生化生理功能和相关生长条件参数;
●学会微积分的计算方法，对单个细菌细胞生长周期进行模型的简化和生长方程求解;
●了解目前研究大肠杆菌细胞的微纳米生物技术。
4 宫颈癌细胞的免疫荧光染色实验
●了解癌细胞的基本内部构造和相关重要成分，细胞骨架蛋白和细胞核成分;
●了解基本细胞生物学必 备的荧光染色实验流程，实验步骤和基本的安全意识;
●了解荧光显微镜的使用场景和相关功能，如用DAPI对细胞核质区进行染色，或用流式细胞仪对细胞核数量进行定量分析。
5 利用imageJ进行生物图像处理
●学习imageJ的使用手册并且学会使用阈值法对细胞进行轮廓边界的划分和细胞面积统计，同时学会使用荧光强度的定量分析，对细胞内部荧光蛋白的空间定位，分子跟踪和强度分布等进行进一步处理和整合;
●利用imageJ的机器学习插件trainable weka segmentation，对时间序列生物图像进行处理和分析，同时结合细胞生长的规律进行相关函数的拟合。
6 项目收尾
●撰写整体报告;
●准备一次20~30分钟的presentation。
(以上任务仅供参考，实际辅导根据定制化要求展开)
