人工智能增强的代谢物分析,用于质瘤的手术内IDH1基因定型,使用正交响应的SERS探头
Hang Yin1, Xin Zhang2, Zheng Zhao3
1MOE Key Laboratory of Smart Drug Delivery, MOE Innovative Center for New Drug Development of Immune Inflammatory Diseases, School of Pharmacy, Fudan University, Shanghai, 201203, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|April 2, 2025
概括
现在可以在质瘤中快速内科识别异酸脱酶1型 (IDH1) 基因型. 一个人工智能辅助的表面增强拉曼散射 (SERS) 探测器检测关键代谢物,用于实时分子生物标记物识别.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分子诊断学 分子诊断学
- 神经瘤学神经瘤学
背景情况:
- 在手术期间确定异酸脱酶1型 (IDH1) 基因型对于瘤治疗至关重要.
- 目前的方法缺乏IDH1基因型的实时手术内检测能力.
研究的目的:
- 开发一种新的,快速的方法,用于在质瘤中进行手术内IDH1基因型鉴定.
- 在手术期间实现实时分子生物标志物检测.
主要方法:
- 开发了一个表面增强的拉曼散射 (SERS) 探测器,同时测量谷氨和过氧化的度.
- 实现了一个深度学习算法,具有2D拉曼光谱转换和多任务学习,以提高速度和准确性.
- 在31名质瘤患者的队列中验证了人工智能辅助的SERS方法.
主要成果:
- 人工智能辅助的SERS系统在7分钟内确定了质瘤患者的IDH1基因型.
- 实现了0.985的接收器操作特征曲线下的面积,用于准确的IDH1基因型差异化.
- 在区分IDH1基因型方面表现出高度准确性.
结论:
- 人工智能辅助的SERS方法为快速的手术内IDH1基因型鉴定提供了一个有前途的解决方案.
- 这项技术可以显著改进手术决策和个性化质瘤手术后治疗.
- 实现实时分子洞察力,以指导神经外科干预.
