精準的細胞分割能大幅提升時空組學研究的質量，而傳統的空間轉錄組技術往往存在單個細胞的邊界不明確的問題。
 
01 細胞分割為什么重要？ 
 
細胞分割是單細胞空間研究的基石，在理解健康和疾病方面發揮著重要作用。
 
1. 了解細胞相互作用

細胞分割能夠讓我們探索正常和病理條件下的細胞相互作用，增強我們對基本生物過程的理解。
 
2. 生物學特征分析
 
細胞分割讓我們能夠分析基本的生物特征，如細胞計數、類型、形狀等。進而讓我們了解這些特征是如何隨時間變化和響應不同條件的。
 
3. 獲取生物學相關信息
 
細胞的形態反映了它們的生理狀態，有效的細胞分割捕獲了生物學上相關的形態信息。
 
4. 加速藥物發現
 
從細胞分割中獲得的見解可以推動藥物發現、診斷以及生物學、藥理學和個性化醫學的各種其他關鍵領域。
 
02 準確的細胞分割難在哪? 
 
1.異質形狀
 
細胞有多種動態形狀，幾乎不可能定義數學形狀模型。
 
2. 大小和形狀的變化

與細胞核不同，細胞核是典型的大小相似的結構，細胞質在形狀和大小上表現出顯著的多樣性和多變性。
 
3. 弱邊界梯度
 
距離很近的細胞可能具有弱邊界梯度，這使得分離它們變得很困難。
 
4. 分割方法
 
分割方法的適用性可能受到數據集約束的限制，包括染色或成像方式的差異，圖像捕獲中的偽影或形態差異。
 
03 有哪個技術平臺在細胞分割方面具有優勢嗎? 
 
有的，CosMx™ SMI單細胞空間原位分子成像平臺在細胞分割方面的表現就十分亮眼。該平臺采用了一種基于增強CellPose算法的復雜細胞分割算法，該算法結合了來自細胞膜蛋白、細胞核和RNA的信息。相比使用核擴張分割策略的平臺，SMI優勢明顯，能夠有效地分割復雜形狀的細胞，特別是對于分散或復雜的細胞。
 
對于RNA檢測，SMI原生提供5通道多路免疫熒光染色，準確捕獲細胞形狀并將轉錄物分配到正確的細胞。
 
對于蛋白質或多組學分析，通過將高復雜性蛋白質圖像與機器學習細胞分割模型相結合，確保準確的細胞邊界檢測以及細胞分型，領域分析等下游分析。
 

 
微小的分割錯誤會導致錯誤的基因分配給細胞，隨后在下游數據分析中產生影響，如聚類、差異基因表達和途徑分析。
 

A和B：SMI檢測使用基于抗體的蛋白質檢測形態學marker（細胞膜和細胞核）進行細胞分割，而C其他空間成像儀通常使用簡單的細胞核擴增（~15µm）進行細胞分割，如圖所示，相同的圖像使用簡化的多邊形以方便可視化。
 
總之，準確的細胞分割是空間研究成功的關鍵因素，而CosMx™ SMI技術平臺在這一方面具有突出優勢。