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智能手机能帮助诊断癌症

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来源: 作者: 2019-05-17 01:51:22

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通过计量与细胞结合的肿瘤标记靶向微珠的数量,D3系统能像传统病理检查一样,区分活检样本的风险高低

最近,美国麻省总医院(MGH)研究人员开发出一种新的诊断平台,能利用智能对肿瘤及其他疾病做出快速、精确的份子诊断,为缺乏先进医疗技术的地区带来好处。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》上。

该平台称为数字衍射诊断系统(D3),它将一个拍摄组件装在标准智能上,通过全息摄影记录下高分辨率图像数据,并将这些数据上传,经安全、加密的云端服务器对图形数据处理分析,然后把结果迅速返回医疗点。D3系统视野比传统显微镜更大,能记录血液或组织样本中超过10万个细胞的数据。

“癌症造成的全球负担,在许多地区限制人们得到病理检查服务。新兴的细胞剖面技术增加了对低成本、便携式快速诊断方法的需求。”论文合著者、MGH癌症中心与系统生物学中心医学博士塞萨尔·卡斯特罗说,他们开发的这一平台能以极低成本提供诊断所需的基本特征。

据物理学家组织13道,D3系统的分析原理是,用结合了已知癌症相干分子的微珠给血液或组织样本作标记,拍摄图像上传到服务器后,通过分析微珠生成的衍射图案,探测是否存在特殊分子。微珠的大小、涂层各不相同,能生成独特的特征标识,D3平台的数字算法能区分细胞和微珠,分析10兆数据用时不到1/900秒。

在对癌细胞系的试验中,研究人员对25名妇女的宫颈活检样本进行了分析,D3系统能迅速可靠地把样本分为高风险、低风险或良性3类;对于细针淋巴腺活检样本分析,能精确辨别4种病人。结果均被传统的病理检查证实。结合蛋白质分析,系统还能灵敏地探测DNA,如人类乳头状瘤病毒等。在这些测试中,可在1小时内得到化验结果,每次只需1.8美元,今后价格还会进一步下降。

“我们期望D3平台能增加癌症筛查的广度和深度,在资源有限的环境下切实可行,让人们能负担得起。”论文高级作者、MGH系统生物学中心主管拉尔夫·维斯莱德说,技术在全球日趋普及,利用这种优势,我们的系统能帮助选择治疗方案,减少因病理检查缺乏而导致的延误,减少病人定期复查的需求。

另一名论文高级作者海克·李指出,这一技术未来发展重在三个方面:一是研究D3平台分析其他疾病媒介的蛋白质和DNA标记的能力,包括传染性病原体和过敏原;二是将软件与更大的数据库结合;3是在发展中国家或农村医疗站点指点临床研究,通过远程信息共享实现家庭检查。MGH已经提出了涵盖D3技术在内的专利申请。

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