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纳米磁珠+AI:让液体活检越来越近

更新时间  2021-12-22 07:45 阅读
本文摘要:不久前,南方科技大学-美国硅谷Apostle牵头项目落户深圳,其牵头创始人是来自美国斯坦福大学和杜克大学的三位博士葛东亮、张博、郭昕,并由美国科学院院士查尔斯·坎特博士任顾问。这个“奢华技术团队”要让液体活检查癌在中国越来越近。葛东亮博士讲解,一些实体肿瘤细胞的DNA可以获释到外周血中,主要的途径是肿瘤细胞细胞死亡和外泌体等。 通过外周血浆,或其他体液展开癌症DNA临床,就是可以作为日常身体检查项目的液体前列腺技术。

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不久前,南方科技大学-美国硅谷Apostle牵头项目落户深圳,其牵头创始人是来自美国斯坦福大学和杜克大学的三位博士葛东亮、张博、郭昕,并由美国科学院院士查尔斯·坎特博士任顾问。这个“奢华技术团队”要让液体活检查癌在中国越来越近。葛东亮博士讲解,一些实体肿瘤细胞的DNA可以获释到外周血中,主要的途径是肿瘤细胞细胞死亡和外泌体等。

通过外周血浆,或其他体液展开癌症DNA临床,就是可以作为日常身体检查项目的液体前列腺技术。液体前列腺技术,针对各类癌种的早期筛查,早期即顺利检测,并判处小规模、可掌控又十分高效的外科手术,世界经济论坛和《科学美国人》都将液体前列腺技术列入2017年全球十大新兴技术。

现有技术面对两大挑战肿瘤DNA可作为肿瘤早期临床的有效地工具,但必需对其展开精确灵敏的检测。葛东亮讲解,在这一领域,目前国际科研及产业界遇上了一个关键挑战:有数的液体前列腺技术,对不存在于外周血浆中的肿瘤DNA展开检测时,无法获取早期临床所需的准确度。由于高通量测序有技术本身无法防止的误差,造成了目前技术难以逾越的障碍。即使将目前的错误率在技术上减少数百倍甚至数千倍,在极高乘数测序下,用作肿瘤早期临床时,我们依然无法辨别这些积累的误差与现实的肿瘤变异之间的区别,从而无法构建有效地的早期临床。

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液体前列腺技术应用于临床的首要挑战是,患者体液中的游离核酸含量和浓度很低,每10毫升血中一般来说只有几纳克到一两百纳克,而现有的核酸抽提技术都是百微克级的,用作液体前列腺的极微量小片段核酸物质时,抽提效率过于。由于游离核酸本身含量和浓度很低,其中来自于疾病的组织的游离核酸含量更加较低,当抽提效率过于时,无法确保检测质量。所以,当下全球亟需一种高效取得游离核酸并缩放其中癌症信息的综合早于滤研究方向与平台。国际独有方法解决问题关键问题“我们的纳米磁珠和人工智能专利是专门设计用来解决问题这两个关键问题的。

”葛东亮讲解,纳米磁珠是一个直径较小,具备核心-包膜-类似标记的三层结构。它既可以与体液中近于微量小片段核酸物质几乎高效地融合,逆向又能极致有效地中止和获释,对极微量小片段核酸物质可以超过95%以上的富含,从而能捕捉含量较少的肿瘤DNA,解决问题了目前游离核酸捕捉效率较低的世界性难题。

而对有所不同肿瘤基因突变的筛选就要靠人工智能了。葛东亮告诉他记者,他们创建了一个所含35000名肿瘤病人基因组信息的大数据库,其中涵括了多达25种癌症种类,又设计了一种专门的计算机算法,其目的是在大数据库中,面临纷繁复杂、异质简化的基因组现象子集,通过机器自我自学,训练计算机高效、高速、精确识别肿瘤的有效地变异,区分疑为变异,抛弃违宪变异。这样的机器自我自学和演化的逻辑、方法和机器智能思维体系,能应用于到更加多不得而知的检测空间,从而彻底解决疾病遗传异质性对于检测的挑战。

目前在国际领域,这样的方法是独有的。牵头项目目前早已转入产业化阶段。

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葛东亮回应,这项前沿“白科技”已不是实验室的论文,而是可以产业化的项目。这种近于有前景的新技术一旦投放广泛应用,将很大提高国计民生,为国家造就千亿美元级别的产业规模。


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