ACS Nano:尿液多標記傳感器和人工智慧分析用於前列腺癌的無創精確篩查

2021-02-13 奇物論

分析傳感學術QQ群：530727948

前列腺癌的篩查依賴於血清前列腺特異性抗原檢測，但該檢測方法假陽性率較高（80％），這會導致大量不必要的活檢和隨後的過度治療。考慮到測試的頻率，對前列腺癌的精確篩查存在嚴重的未滿足需求。有鑑於此，韓國科學技術研究院Kwan Hyi Lee等人介紹了一種具有學習能力的尿液多標記生物傳感器來實現這一目標。

 

本文要點：

1）通過兩種常見的機器學習算法分析了尿液多標記物檢測信號與臨床狀態的相關性。隨著生物標誌物數量的增加，兩種算法在篩選性能上均提供了單調的增加。

2）在生物標記物的最佳組合下，機器學習算法使用76個尿液標本對前列腺癌患者進行了99％以上的準確性篩查。

綜上所述，通過機器學習分析的尿液多標記生物傳感器是一種利用體液進行癌症精確篩查的重要策略。

參考文獻：

Hojun Kim, et al. Noninvasive Precision Screening of Prostate Cancer by Urinary Multimarker Sensor and Artificial Intelligence Analysis. ACS Nano, 2020.

DOI: 10.1021/acsnano.0c06946

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c06946

生物醫學與工程微信群

加微信群方式：添加編輯微信 18965840059，備註：姓名-單位-研究方向（無備註請恕不通過），由編輯審核後邀請入群。

相關焦點

  • 這種方法檢測前列腺癌準確率接近100%
    前列腺癌是男性中最常見的癌症之一。
  • Nano Letters:雙功能金納米粒子金屬增強螢光用於蛋白水解酶的靈敏簡單檢測
    儘管基於螢光的分析方法已被用於細胞內分析，但其對精確分析細胞內蛋白水解酶以觀察與癌症和神經退行性疾病相關的細胞凋亡的靈敏度較低。在此，韓國西江大學Jeong-Woo Choi等人首次提出了一種基於金屬增強螢光(MEF)的高靈敏度生物傳感器，此傳感器使用雙功能金納米顆粒(AuNP)，其通過單鏈DNA(ssDNA)和多肽連接到螢光團上，用於檢測蛋白水解酶。
  • 基於尿液的疾病檢測研究進展一覽
    醫生、營養學家和環境科學家不僅對尿液的物理性狀，如尿量、顏色、透明度、氣味、pH和比重等感興趣，也對尿液的化學成分特別感興趣，因為它們揭示了有關一個人的健康與否、他們所吃的什麼、他們正在服用什麼藥和環境中什麼樣汙染物的關鍵信息。用於醫療目的的尿液分析可追溯到超過3000年前。事實上，直到19世紀末期，使用顏色，味覺和嗅覺進行尿分析是早期醫師用於診斷疾病的主要方法之一。
  • Cirina獲1200萬刀A輪融資開發無創篩查檢測
    創業公司Cirina在A輪融資中籌集了1200萬美元，來開發無創篩查檢測，用於癌症和其他疾病的早期發現。Cirina致力於開發癌症無創早期檢測技術Jain表示，Cirina計劃使用盧煜明教授開發的技術，來檢測和分析循環遊離DNA（cfDNA），以開發用於癌症和其他疾病（例如自身免疫性疾病）早期檢測的無創技術。Jain拒絕透露關於該技術的細節，表示公司將採用下一代測序、PCR或微陣列等相關技術。
  • 《ACS Nano》無線電子傳感器:用於無標記乳腺癌檢測的黏性水凝膠
    【科研摘要】最近，韓國國立交通大學Sung Young Park教授團隊開發了使用脲基嘧啶酮共軛明膠（Gel-UPy）的刺激響應電化學無線水凝膠生物傳感器，該凝膠結合了含二硒化物的碳點（dsCD）用於癌症檢測。穀胱甘肽（GSH）或活性氧（ROS）裂解水凝膠中dsCD的二硒鍵基團會引發氫鍵的形成，從而影響Gel-UPy/dsCD水凝膠的自愈能力，電導率和粘附性。
  • Optics Letters:利用尿液檢測癌症
    文章作者，荷蘭特溫特大學的相關負責人Garcia-Blanco說：「目前測量生物標誌物水平的方法既昂貴又複雜，需要在專門實驗室進行活檢和分析。相比之下，我們開發的新技術為更快，超靈敏地檢測生物標誌物鋪平了道路，這將使醫生能夠及時做出決定，從而改善包括癌症在內的醫療條件的個性化診斷和治療。」相關結果發表在最近的《Optics Letters》雜誌上。
  • 無創dna篩查的是什麼無創dna篩查最佳時期
    胎兒染色體疾病的發生具有偶然性和隨機性，發病率隨孕婦年齡的增加而升高。目前沒有治療染色體疾病的有效手段，降低生育染色體疾病患兒風險的方法主要依靠產前篩查：唐氏篩查（準確率60%-70%）、羊水穿刺（存在流產風險）、臍帶血穿刺，最後還有就是基因檢測。
  • Nano Lett. | 雙功能金納米粒子對金屬的螢光增強作用,用於蛋白水解酶的高靈敏度和簡單檢測
    雖然以螢光為基礎的分析方法已被用於細胞內分析，但對於精確分析細胞內蛋白水解酶來觀察與癌症和神經退行性疾病相關的細胞凋亡，其敏感性較低。本研究首次提出了一種基於金屬增強螢光(MEF)的檢測蛋白水解酶的高靈敏度生物傳感器，即利用單鏈DNA (ssDNA)和多肽與螢光團連接的雙功能納米金(AuNP)。
  • Kevlar納米纖維和MXene再登《ACS Nano》:陝科大張美雲團隊:高回彈...
    隨著人工智慧領域的快速發展，可穿戴傳感器在仿生義肢、健康監測和醫用領域的研究呈現出爆發式的發展。其中，壓力傳感器是可穿戴傳感器中的重要組成部分。但是，目前的壓力傳感器還存在力學強度低、靈敏度不高、耐溫性能差的問題。
  • ACS Nano：柔性碳納米管突觸電晶體用於神經電子皮膚
    對於模擬用於神經形態計算應用的神經元活動的憶阻或人工突觸設備的開發，人們倍感興趣。儘管已經有許多關於在剛性基板上實現人工突觸電晶體的報導，但是使用柔性器件有可能實現更廣泛的應用。在這種神經系統的電子皮膚中，柔性FENG傳感器將觸覺輸入（力的大小和頻率）轉換為突觸前動作電位脈衝，然後將其傳遞到突觸電晶體的柵極以誘導其突觸後電流的變化，從而模仿生物突觸中突觸重量的調節。3. 此神經電子皮膚可以模仿人類皮膚的實際行為，並且可以即時檢測到力刺激，並提供類似於生物突觸的行為，將刺激信號傳遞到下一個階段。
  • 黃曦/唐本忠/單鴻ACS Nano:結核靶向治療新策略
    結核病(TB)以其高感染率和高死亡率，尤其是潛伏感染和耐藥性的不可抑制的威脅，造成了全球性的負擔。因此，構建有效的治療藥物對結核病的預防和控制具有重要意義。3）此外，靶向肺結核治療採用ROS的光控釋放和RIF的精確遞送，實現了抗感染療效，為耐藥結核提供了一種特別重要的治療方法。綜上所述，此實驗動物結核病的靶向治療藥物有潛力用於肉芽腫追蹤和抗感染策略以診斷和治療結核病。參考文獻：Yuhui Liao, et al.
  • NEJM|前列腺癌PSA篩查:是惹禍還是拯救生命?
    在男性年輕時多檢出的一些前列腺癌轉化成了老年時較少的前列腺癌，這證明老年時註定會出現的一些前列腺癌事實上在之前已經檢出。為什麼不主張篩查？PSA篩查是醫療領域中過度診斷和過度治療的典型案例。此外，通過前列腺癌死亡率降低來評價PSA篩查可能具有誤導性。癌症特異性死亡率的降低並不能可靠地轉化為壽命的延長，延長壽命需要降低全因死亡率。
  • 篩查大腸癌,只能做腸鏡嗎?有沒有無創的篩查方法?
    我們都知道，結腸鏡檢查是一種在直視情況下的檢查，可以清晰地觀察整個大腸，看輕易發現腸癌的前身——腸息肉，還能當即予以切除，以除後患； 可以說是預防、治療雙管齊下；因此，腸鏡檢查被認為是預防和篩查早期腸癌的金標準。
  • Nano Letters:一種新型的敏感生物傳感器有望快速診斷唐氏症候群
    2019年2月21日 訊 /生物谷BIOON/ --唐氏症候群是一種最常見的新生兒出生缺陷，大約每700個新生兒中就有1例唐氏症候群患兒，然而傳統的無創產前檢測技術往往在診斷唐氏症候群上並不可靠，或會給孕婦和胎兒帶來一定的健康風險。
  • 【分析】用於精確生物標誌物檢測的非隨機蛋白質計數分析
    疾病相關蛋白的精確定量分析在疾病預防和控制、早期癌症篩查和精確診斷中具有重要價值。
  • ACS Nano:混合型納米系統在生物醫學領域中的應用
    本文要點：（1）無機/有機混合型納米系統因其多功能性和具有克服非雜化納米系統難以解決的問題的能力而受到越來越多研究者的關注。目前，混合型納米系統除了用於組織再生、疫苗、抗菌、生物分子檢測、成像探針和治療外，還可用於基因治療、藥物遞送和光學治療。這些納米體系雖然有很多的不同點，但可以根據無機/有機的基本組分、附屬組分和混合雜化結構對其進行分類。
  • Nature:機器學習再立功,斯坦福大牛團隊實現無創早期肺癌篩查
    根據 Nature 雜誌今天發表的一項研究，史丹福大學研究人員開發了一種機器學習方法，能夠實現早期肺癌患者的鑑別篩查。這一方法基於檢測血樣中的腫瘤源性 DNA（即液體活檢），也就意味著對肺癌高危人群的篩查，做到了早期且無創。傳統的肺癌篩查，一般推薦高危群體做 CT 掃描，這種模式已被證明能減少肺癌相關死亡。
  • ACS Nano: 3D列印超彈性,吸溼性和離子傳導性的纖維素納米纖維塊材
    3D列印塊材在儲能，軟電子和傳感器等各種應用中顯示出了巨大的應用前景。為了實現超彈性特性，採用3D列印和凍幹技術引入了分級的宏觀和微觀多孔結構。3）通過調節CaCl2的含量可以容易地調節水的吸收容量和速率以及機械響應性。3D列印的CNF塊體材料具有出色的彈性和形狀恢復能力，能夠從70％的應變中完全恢復，並可以承受500多次壓縮測試循環。進一步證明了具有良好離子導電性的CNF塊體材料可以作為應變和應力傳感器，其優異的應力敏感性為0.337 kP-1。
  • 無創dna幾周做最好無創DNA檢測與唐氏篩查的區別在哪裡?
    我相信經歷過產檢的孕媽都知道無創DNA檢測、羊水穿刺及唐氏篩查吧，但還有一些新手孕媽卻不知道什麼是無創dna檢測，更別說它們之間的區別了，下面香港裕力健康就告訴大家都有哪些區別。它可以檢測t21染色體異常（唐氏症候群）和t18染色體異常（愛德華症候群）和t13染色體異常（巴陶氏症候群）也可以檢測90多項目，4個性染色體異常，20個微缺失症候群和20個骨骼發育不良基因突變等，準確率為99.5%。 2、羊膜穿刺術：覆蓋胎兒23對染色體，既能診斷染色體數目異常，又能診斷染色體結構異常，診斷範圍廣，屬於侵入性避孕方法，但可能會導致流產、感染。
  • ACS Appl. Mater. Interfaces:飛秒雷射3D列印光纖MEMS器件用於氫氣傳感
    封面圖： 用於快速和高靈敏度氫氣檢測的光纖端面聚合物微懸臂梁傳感器圖源: ACS Appl. Mater. Interfaces (2020)https://pubs.acs.org/toc/aamick/12/29?