Piilotettujen sairauksien vihjeiden paljastaminen nanohiukkasten ja tekoälyn avulla

Piilotettujen sairauksien vihjeiden paljastaminen nanohiukkasten ja tekoälyn avulla

Kuvittele Spartan Stadium, jossa on 75 000 fania, joilla kaikilla on yllään vihreät ja valkoiset pelipaidat – paitsi yhdellä henkilöllä vihreässä paidassa. Tätä henkilöä olisi vaikea löytää. Sen verran vaikeaa tutkijoiden on löytää sairauden merkkiaineita, joita kutsutaan biomarkkereiksi, verestä. Ja yhden stadionin sijasta tutkijoiden on etsittävä 100 000 stadionin arvosta tietoa.

Vastatakseen tähän haasteeseen Michigan State Universityn tutkimusryhmä, joka työskenteli tutkijoiden kanssa Augusta Universitystä, Karolinska Institutesta ja Stanfordin yliopistosta, käytti nanolääketieteen, tekoälyn tai tekoälyn sekä menetelmän syyn ja seurauksen tutkimiseen.

Heidän tavoitteenaan oli löytää harvinaisia ​​biomarkkereita levinneelle eturauhassyövälle ja valtimoiden tukkeutumista aiheuttavalle ateroskleroosi-nimiselle tilalle. Heidän tutkimustuloksensa julkaistiin äskettäinJournal of Chemical Engineering.

Sairaudesta kärsivät solut erittävät proteiineja ja muita biomolekyylejä verenkiertoon. Nämä proteiinit tarjoavat arvokkaita vihjeitä potilaan terveydestä tai sairaudesta, ja niitä voidaan kerätä ja tutkia. Kun ne on tunnistettu, ne tasoittavat tietä merkittävälle edistykselle henkilökohtaisten lääkehoitojen tai tarkkuuslääketieteen kehittämisessä. "

Morteza Mahmoudi, apulaisprofessori, radiologian laitos ja Precision Health -ohjelma MSU College of Human Medicine -yliopistossa

Kuinka he tekivät löydön

"Ihmisen veren plasma sisältää monia erilaisia ​​proteiineja, ja harvinaisimpia proteiineja ovat ne, jotka sisältävät arvokasta tietoa sairauksista", Mahmoudi selitti. "Lisäsimme plasmanäytteisiin pieniä hiukkasia - nanopartikkeleita, joita ei voi nähdä ihmissilmällä. Sen jälkeen analysoimme tuloksia tekoälyn ja todellisen syy-seuraussuhteen avulla. Näin tunnistamme mahdolliset biomarkkerit metastaattiselle eturauhassyövälle ja ateroskleroosille.

"Tämä on ensimmäinen kerta, kun nanolääketiedettä, proteiinikoronaa, tekoälyä ja todellista syy-yhteyttä on käytetty yhdessä taudin syyn tunnistamiseen", hän lisäsi. "Olemme innoissamme, koska tällä löydöllä on potentiaalia edistää varhaista havaitsemista ja kehittää kohdennettuja hoitoja eturauhassyöpään ja ateroskleroosiin."

MSU:n tutkijat Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour ja Liangliang Sun antoivat merkittävän panoksen tähän tutkimukseen, Mahmoudi sanoi. Rahoituslähteitä ovat American Heart Association, Yhdysvaltain puolustusministeriön eturauhassyövän tutkimusohjelman Physician Research Award, National Cancer Institute ja National Science Foundation.

Lähteet: