هوش مصنوعی و نانو به کمک درمان بیماری سرطان آمدند
بدن انسان پر از ذرات میکروسکوپی است که کوچک‌تر از سلول‌ها هستند. از جمله این ذرات، وزیکول‌های خارج‌سلولی (EVs) قرار دارند که نقش مهمی در انتقال اطلاعات بین سلول‌ها ایفا می‌کنند و می‌توانند به‌عنوان نشانگر‌های تشخیصی برای بیماری‌ها عمل کنند. با این حال، این ذرات بسیار نادر هستند و شناسایی آنها در میان میلیون‌ها ذره دیگر به فرایند‌های پیش‌غنی‌سازی زمان‌بر و پرهزینه نیاز دارد.
دکتر یوئیچیرو ایواموتو، پژوهشگر پسادکتری در مرکز تحقیقات علوم پیشرفته و فناوری دانشگاه توکیو، در این زمینه می‌گوید: «روش‌های متداول اندازه‌گیری اغلب از نظر توان پردازشی محدودیت‌هایی دارند و نمی‌توانند ذرات نادر را در مدت‌زمان کوتاهی شناسایی کنند. برای رفع این مشکل، ما فناوری نانومتری عمیق (DNM) را توسعه دادیم که شامل دستگاهی جدید برای تشخیص نانوذرات و یک روش کاهش نویز مبتنی بر یادگیری عمیق بدون نظارت است.»
ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد فناوری نانومتری عمیق
تحقیقات منتشرشده در ژورنال Nature Communications نشان می‌دهد که فناوری نانومتری عمیق قادر است ذراتی به کوچکی ۳۰ نانومتر را شناسایی کند و بیش از ۱۰۰ هزار ذره را در هر ثانیه تحلیل کند. در روش‌های سنتی، تنها سیگنال‌های قوی ثبت می‌شوند و احتمال از دست رفتن سیگنال‌های ضعیف وجود دارد. اما DNM با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی، این سیگنال‌های ضعیف را نیز شناسایی می‌کند. این فناوری به‌صورت مستقیم وزیکول‌های خارج‌سلولی را در نمونه‌های غیرخالص شناسایی می‌کند، حتی اگر این ذرات تنها ۰٫۰۰۲٪ از کل ذرات موجود در نمونه باشند.این فناوری علاوه بر تشخیص زودهنگام سرطان کولورکتال، می‌تواند در حوزه‌های دیگر نیز کاربرد داشته باشد. از جمله این کاربرد‌ها می‌توان به توسعه واکسن‌ها، پایش محیط‌زیست، تحلیل سیگنال‌های الکتریکی و سامانه‌های انتقال دارو اشاره کرد. DNM توانسته است EVهای نشانگر تشخیصی را که تنها در ۰٫۹۳٪ و ۰٫۱۷٪ از ذرات موجود در سرم بیماران مبتلا به سرطان کولورکتال و افراد سالم وجود دارند، به‌طور دقیق شمارش کند.دکتر ایواموتو درباره این دستاورد می‌گوید: «توسعه فناوری نانومتری عمیق برای من یک مسیر شخصی نیز بود. این تنها یک پیشرفت علمی نیست، بلکه ادای احترامی به مادرم است که الهام‌بخش من برای تحقیق در زمینه تشخیص زودهنگام سرطان شد. رؤیای ما این است که بتوانیم روش‌های تشخیصی نجات‌بخش را سریع‌تر و در دسترس‌تر کنیم.»
انتهای پیام/
