纳米医学与AI联手揭示前列腺癌和动脉粥样硬化的罕见生物标志物

想象一下在一个能容纳75,000人的体育场中，所有人都穿着绿色和白色的球衣，只有一个穿着纯绿色衬衫的人。找到这个人非常困难，这就像科学家在血液中寻找疾病标记物——即生物标志物一样难。但研究人员不仅需要搜索一个体育场的信息，而是相当于100,000个体育场那么多的信息量。 为了应对这一挑战，密歇根州立大学的研究团队与奥古斯塔大学、卡罗林斯卡研究所和斯坦福大学的科学家合作，使用了纳米医学、人工智能（AI）和因果研究方法。他们的目标是发现前列腺癌转移和动脉粥样硬化这两种疾病的罕见生物标志物。研究成果最近发表在《化学工程杂志》上。 细胞受疾病影响时会向血液中分泌蛋白质和其他生物分子，这些蛋白质提供了患者健康状况或疾病的重要线索，可以被收集并研究。一旦识别出来，这些生物标志物将为精准医疗的发展铺平道路。据密歇根州立大学放射学和精准健康项目副教授莫特扎·马哈茂迪（Morteza Mahmoudi）介绍，人类血浆中含有许多不同类型的蛋白质，而最稀有的蛋白质往往含有重要的疾病信息。 为了放大这些稀有蛋白质的信息，研究团队将肉眼看不见的纳米粒子引入血浆样本中，然后利用AI和实际因果关系分析结果。这种方法首次将纳米医学、蛋白质冠、AI和因果关系研究结合在一起，用以确定疾病的潜在原因。“我们很兴奋，因为这种发现有望推进早期检测和开发针对前列腺癌及动脉粥样硬化的靶向疗法。” 马哈茂迪补充道。 密歇根州立大学的研究人员穆罕默德·加斯米（Mohammad Ghassemi）、博尔祖·博纳克达尔普尔（Borzoo Bonakdarpour）和梁良良（Liangliang Sun）为此项研究做出了重要贡献。 业内人士对该研究给予了高度评价，认为它开辟了纳米医学与AI结合应用的新领域，具有巨大的临床潜力。此外，密歇根州立大学是一所在医疗和生命科学研究方面享有盛誉的机构，其研究团队在此领域取得了多项突破性进展。