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自然杀伤(native killer,NK)细胞因其特殊的识别靶细胞的机制、短暂的生理周期、广泛的肿瘤杀伤能力等优势，被视为有潜力通过嵌合抗原受体(chimericantigen receptor,CAR)修饰增强其抗肿瘤能力的效应细胞。通过对NK细胞的基因修饰使其表达表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2，HER2)基因，该蛋白在乳腺癌(SK-BR-3)等多种恶性肿瘤细胞表面高表达。CAR-NK细胞靶向识别SK-BR-3细胞，形成免疫突触(immunological synapse，IS)。它是抗原呈递以及细胞介导免疫等活动的最初的媒介，其形态变化与效应细胞的免疫能力有着密切联系，所以研究免疫突触的形态对于研究CAR-NK识别肿瘤细胞以及传递相应的应答信号的机制有着重要的意义。
受激发射损耗显微(stimulated emission depletion，STED)成像技术因其成像速度快，分辨率高，荧光探针选择范围广等独特优势而成为本研究的最佳选择。本文使用SiR-actin作为荧光探针对IS的结构——CAR-NK细胞的细胞骨架F-actin进行标记，使用STED显微镜物镜浸油状态下的数值孔径为1.4，激发光波长652nm，损耗光波长775nm，在难以聚焦的悬浮状态下微丝结构处成像分辨率达到189nm，突破了衍射极限;然后将CAR-NK细胞层切扫描，扫描频率为400Hz，层切步长为100nm，Z轴分辨率可达235.82nm，进而将其三维重建，修正细胞漂移引起的中心轴漂移，最后使用惠更斯反卷积方法处理图像，首次得到了CAR-NK的三维全貌图像，为人们进一步研究CAR-NK细胞的免疫突触的准确定位提供了全面、直观的信息;设置时间轴，采样时长为20rain，采样频率为10s，捕捉到CAR-NK细胞靶向识别SK-BR-3细胞有效运动轨迹以及对IS的变化进行实时观测。
最后创新性地采用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)学习方法，使用二分法，提取细胞特征，CAR-NK细胞的识别率可达96％。以上结果为下一步从杂乱无章的细胞扩散运动中识别有效的CAR-NK细胞的靶向运动，进行细胞轨迹追踪，提供了思路与基础。
受激发射损耗显微(stimulated emission depletion，STED)成像技术因其成像速度快，分辨率高，荧光探针选择范围广等独特优势而成为本研究的最佳选择。本文使用SiR-actin作为荧光探针对IS的结构——CAR-NK细胞的细胞骨架F-actin进行标记，使用STED显微镜物镜浸油状态下的数值孔径为1.4，激发光波长652nm，损耗光波长775nm，在难以聚焦的悬浮状态下微丝结构处成像分辨率达到189nm，突破了衍射极限;然后将CAR-NK细胞层切扫描，扫描频率为400Hz，层切步长为100nm，Z轴分辨率可达235.82nm，进而将其三维重建，修正细胞漂移引起的中心轴漂移，最后使用惠更斯反卷积方法处理图像，首次得到了CAR-NK的三维全貌图像，为人们进一步研究CAR-NK细胞的免疫突触的准确定位提供了全面、直观的信息;设置时间轴，采样时长为20rain，采样频率为10s，捕捉到CAR-NK细胞靶向识别SK-BR-3细胞有效运动轨迹以及对IS的变化进行实时观测。
最后创新性地采用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)学习方法，使用二分法，提取细胞特征，CAR-NK细胞的识别率可达96％。以上结果为下一步从杂乱无章的细胞扩散运动中识别有效的CAR-NK细胞的靶向运动，进行细胞轨迹追踪，提供了思路与基础。