Slēpto slimību norādes atklāšana ar nanodaļiņām un AI
Iedomājieties Spartan stadionu ar 75 000 līdzjutēju, kuri visi ir ģērbušies zaļos un baltos kreklā, izņemot vienu cilvēku zaļā kreklā. Būtu grūti atrast šo cilvēku. Tas ir tas, cik grūti zinātniekiem ir atrast slimību marķierus, ko sauc par biomarķieriem, asinīs. Un viena stadiona vietā pētniekiem ir jāmeklē informācija 100 000 stadionu vērtībā. Lai risinātu šo izaicinājumu, Mičiganas štata universitātes pētnieku grupa, sadarbojoties ar Augusta universitātes, Karolinskas institūta un Stenfordas universitātes zinātniekiem, izmantoja nanomedicīnu, mākslīgo intelektu vai AI, un...
Slēpto slimību norādes atklāšana ar nanodaļiņām un AI
Iedomājieties Spartan stadionu ar 75 000 līdzjutēju, kuri visi ir ģērbušies zaļos un baltos kreklā, izņemot vienu cilvēku zaļā kreklā. Būtu grūti atrast šo cilvēku. Tas ir tas, cik grūti zinātniekiem ir atrast slimību marķierus, ko sauc par biomarķieriem, asinīs. Un viena stadiona vietā pētniekiem ir jāmeklē informācija 100 000 stadionu vērtībā.
Lai risinātu šo izaicinājumu, Mičiganas štata universitātes pētnieku grupa, sadarbojoties ar zinātniekiem no Augusta universitātes, Karolinskas institūta un Stenfordas universitātes, izmantoja nanomedicīnu, mākslīgo intelektu vai AI, kā arī metodi cēloņu un seku izpētei.
Viņu mērķis bija atrast retus biomarķierus prostatas vēža izplatībai un stāvoklim, ko sauc par aterosklerozi, kas izraisa aizsprostotas artērijas. Viņu pētījumu rezultāti nesen tika publicētiĶīmijas inženierijas žurnāls.
Slimības skartās šūnas izdala olbaltumvielas un citas biomolekulas asinsritē. Šīs olbaltumvielas sniedz vērtīgas norādes par pacienta veselību vai slimību, un tās var savākt un pārbaudīt. Tiklīdz tie ir identificēti, tie paver ceļu ievērojamam progresam personalizētas medicīniskās ārstēšanas vai precīzās medicīnas attīstībā. "
Morteza Mahmoudi, MSU Cilvēka medicīnas koledžas Radioloģijas katedras un Precīzijas veselības programmas asociētais profesors
Kā viņi atklāja
"Cilvēka asins plazmā ir daudz dažādu proteīnu, un retākās olbaltumvielas ir tās, kas satur vērtīgu ieskatu par slimībām," skaidroja Mahmoudi. "Lai palielinātu informāciju no mazāk bagātīgajiem plazmas proteīniem, mēs plazmas paraugos ievietojām mazas daļiņas - nanodaļiņas, kuras nevar redzēt ar cilvēka aci. Pēc tam mēs izmantojām AI un patieso cēloņsakarību, lai analizētu rezultātus. Šādi mēs identificējam potenciālos metastātiska prostatas vēža un aterosklerozes biomarķierus.
"Šī ir pirmā reize, kad nanomedicīna, proteīna korona, AI un faktiskā cēloņsakarība tiek izmantota kopā, lai noteiktu slimības cēloni," viņš piebilda. "Mēs esam satraukti, jo šim atklājumam ir potenciāls veicināt agrīnu atklāšanu un izstrādāt mērķtiecīgu terapiju prostatas vēža un aterosklerozes ārstēšanai."
MSU pētnieki Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour un Liangliang Sun sniedza nozīmīgu ieguldījumu šajā pētījumā, sacīja Mahmoudi. Finansējuma avoti ir Amerikas Sirds asociācija, ASV Aizsardzības departamenta Prostatas vēža pētniecības programmas Ārstu pētniecības balva, Nacionālais vēža institūts un Nacionālais zinātnes fonds.
Avoti:
Guha, A.,et al. (2025). AI vadīta kardioonkoloģijas biomarķieru prognoze, izmantojot proteīna korona analīzi. Ķīmiskās inženierijas žurnāls. doi.org/10.1016/j.cej.2025.161134.