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多篇文章解读疾病诊断领域研究进展

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来源:本站原创 2017-10-23 09:09

本文中,小编整理了近年来疾病诊断领域的相关研究进展,分享给大家!【1】人工智能能够帮助快速诊断疾病  但却无法取代临床医生!新闻阅读:Artificial intelligence won’t replace a doctor any time soon, but it can help with diagnosis在未来的一些年里,你可能会第一次与医学人工智能(AI)系统进行互动,能够

本文中,小编整理了近年来疾病诊断领域的相关研究进展,分享给大家!

【1】人工智能能够帮助快速诊断疾病  但却无法取代临床医生!

新闻阅读:Artificial intelligence won’t replace a doctor any time soon, but it can help with diagnosis

在未来的一些年里,你可能会第一次与医学人工智能(AI)系统进行互动,能够自动驾驶汽车、家庭语音助手以及自我标签的图片库的相同技术如今在卫生保健领域取得了快速的发展,而首个医学人工智能系统(AI)如今已经开始转向临床应用了。

试想一下我们能够同医学人工智能进行互动,而且该技术的益处以及我们所面对的挑战或许都会为我们与非人类的医疗健康工作者的接触互动做好准备。

这些进步背后的技术就是名为深度学习的计算机科学的一个分支,深度学习是一种非常简洁的过程,其能够从模板中进行学习来帮助理解数据的复杂形式,并不像此前几代人工智能,新型的人工智能系统能够通过视觉、声音和文字,像人类一样感知这个世界。

大多数人认为这些技能是理所当然的,实际上其在人类的专业领域中扮演着非常重要的角色,比如医学等,由于深度学习能够赋予计算机这些能力,而很多医学任务如今都能够被人工智能所解决。在过去12个月里,研究人员通过研究发现,计算机系统至少能够和人类医生一样,诊断糖尿病性眼疾病、皮肤癌以及心率失常等疾病,这些例子就阐述了患者未来与医学人工智能互动的三种方式。

【2】新型检测技术让癌症诊断不再复杂

doi:10.1096/fj.14-254748

近日,刊登在国际杂志The FASEB Journal上的一篇研究论文中,来自布拉德福德大学的研究人员设计了一种简单新型的血液检测技术,可以被用于诊断个体是否患了癌症。

这种新型血液检测技术可以帮助医生们排除癌症患者,不仅如此其还可以帮助医生们确定那些可疑的癌症患者;早期研究中研究者利用的方法可以对患者是否患癌症及癌症前的状况给出准确的诊断,这项研究中研究者利用一种名为淋巴细胞基因组敏感性的测定技术,该技术可以通过追踪暴露于不同强度紫外光下的白细胞来测定其DNA的损伤程度,因此,研究者就可以清楚地揭示癌症患者、癌症前患者以及健康个体的机体白细胞的差异。

研究者Diana Anderson表示,白细胞是机体天然防御系统中的一部分,我们都知道当白细胞抵御癌症或者其它疾病时其就会处于压力状态下,因此我们就想知道是否将白细胞置于紫外光压力下时就可以测得细胞发生的改变,结果发现,癌症患者机体细胞的DNA相比正常个体更容易被紫外线损伤,因此通过检测就可以揭示所有受损伤的DNA的敏感性。

【3】Nat Commun:先进成像技术或加速对疾病的早期诊断

doi:10.1038/ncomms10940

最近,刊登于国际杂志Nature Communications上的一项研究报告中,来自爱丁堡大学的研究人员通过研究设计了一种观察组织的新技术,该技术或可帮助诊断并且治疗多种疾病,比如癌症等。相比目前存在的方法而言,该技术具有更高的灵敏性,而且其可以帮助研究者对患者进行疾病的早期诊断

医生们或许会通过监测患者机体细胞的改变来检查患者是否对某种疗法产生反应,而这项研究中研究人员开发了一种特殊探针,该探针可以在细胞中“点亮”特殊的靶点;随后研究者利用真菌细胞进行了检测,同样相同的检测技术也可以用于观察病人组织样本中的细胞。这种探针是由一种小型肽类分子组成,肽类分子可以帮助识别特殊的靶点,同时肽类分子还可以吸附一种新型的荧光标记物,随后研究者就可以利用显微镜来追踪标记物,从而观察细胞中靶点所产生的位置。

【4】Chem Sci:科学家开发出可对多种疾病进行早期诊断的新技术

doi:10.1039/C4SC01417K

近日,刊登在国际杂志Chemical Science上的一篇研究论文中,来自伯明翰大学等处的研究人员通过研究开发了一项新型技术,研究者希望利用这种新型技术来对一些疾病进行早期诊断,比如对癌症、阿尔兹海默氏症以及帕金森疾病等疾病,目前研究者已经申请了专利。

这项新型技术中研究人员主要是对化学物过氧亚硝酸盐进行检测,过氧亚硝酸盐和很多疾病的发生直接相关,但是由于其半衰期较短因此其通常很难被检测到。

文章中,研究者主要利用水溶性的荧光探针来对癌细胞中的过氧亚硝酸盐进行检测,研究者希望这种新型技术未来可以作为检测其它疾病的利器,相关的文章标题为“A water soluble boronate-based fluorescence probe for the selective detection of peroxynitrite and imaging in living cells”。

【5】如何利用简单的血液检测快速诊断癌症?

新闻阅读:Can we use a simple blood test to detect cancer?

近日,一项最新研究报道指出,利用血液测试就能够对乳腺癌进行诊断,来自澳洲国立大学和法国的研究人员通过联合研究开发出了这种癌症诊断技术,这种新型的血液诊断技术相比其它检测方法,比如活组织检查而言,侵入性较低而且价格低廉。

研究人员表示,他们能够通过检查患者血液中特定的同位素C-13和C-15的比例来帮助诊断乳腺癌,这两种同位素是特定的化学元素的变体,通过这种方法研究者就能够揭示患者机体的组织是健康的或者癌变的。尽管当前研究技术的飞速发展,但这种检测技术仍然需要大约10年时间才能够在诊所中使用,当然科学家们也在不断寻找多种方法来追踪机体血液中的多种癌症,的确,基于血液的检测技术来诊断实体瘤或许并不是一项新的研究发现。

当前,一些检测手段被用于检测特定类型癌症中高水平存在的蛋白质,这些所谓的肿瘤标志物包括乳腺癌中的CA15-3,胰腺癌中的CA19-9和卵巢癌中的CA-125。然而这些标志物相对而言并不是非常特殊的,比如,卵巢癌患者机体中有较高水平的CA-125,但高水平并不总是意味着患者有卵巢癌,其同时或许还能揭示患者卵巢中良性肿瘤的存在,那么这些检测手段是否能够评估癌症随着时间的改变情况呢?而且是否新型的血液检测手段能够准确击中靶点呢?

【6】无创早期癌症诊断系统一小时内报告结果

新闻阅读:Non-invasive early cancer detection in under an hour

近日,AWSensors公司同欧洲计划LIQBIOPSENS团队进行合作开发了一种用于进行结直肠癌早期诊断的新型液体活检技术,该系统可以帮助快速简便地进行癌症诊断,同时对癌症进行监测,相比当前的诊断技术而言节省了三分之二的开销。

位于西班牙的AWSensors公司开发的这种高敏感性的分子诊断系统可用于癌症的筛查,其是一种基于液体活检的技术,即对类似于血液或唾液的小型液体样本进行分析,从而实现了对癌症诊断的完全非侵入性,而且该技术可以在一小时内给出检测结果,当同基因组分析进行结合时其就有可能获取可靠的诊断结果,并且为后期开发癌症的精准化疗法提供帮助。

这种新型的诊断系统将同瓦伦西亚理工大学开发的石英微传感器技术相结合,石英微传感器技术可以提供实时分析,两者结合后就可以可靠地进行DNA突变的检测。这种新型检测系统在未来3年里将用于对结直肠癌患者的血液样本进行检测,而目前结直肠癌是欧洲第二大癌症死亡原因,也是和乳腺癌、肺癌及前列腺癌并行的常见癌症。

【7】PNAS:新型嗅觉诊断方法或能帮助早期检测阿尔兹海默病和帕金森疾病

DOI:10.1073/pnas.1711415114

当Nisha Pradhan七岁时她就意识到自己好像错过了什么,而她的妹妹似乎有一种不可思议的预测能力,能够预测妈妈在做什么饭?而Pradhan却没有这样的能力。她说道,我只是盯着她看,她比我要小,但她为何知道的比我多?如今21岁的Pradhan能够嗅到气味的能力有限,包括晚餐的味道,她的状况并不特殊,嗅觉常常被认为是理所当然应该存在的,但直到嗅觉出现问题时才会被注意到。

目前Nisha Pradhan是洛克菲勒大学的一种临床试验患者,她正在帮助科学家们开发新型的嗅觉检测手段,嗅觉障碍和很多健康问题直接相关,其会影响食欲、社交,最终引发孤立、焦虑和抑郁症等。人们往往会因很多原因导致嗅觉丧失,比如头部损伤或鼻窦感染等,举个例子,甚至常见的感冒都会让我们暂时丧失嗅觉。

在Pradhan的案例中,她认为她在年幼时就丧失了嗅觉的感知,尽管她并不知道其中的原因,但她把问题带到了医生那里,而且在此之前从未接受过任何检测或疾病指导;目前医学界或被嗅觉缺失影响的人群非常容易忽略这件事情,有些人只是认为没有嗅觉会影响到机体对煤气泄漏、烟味等的检测,但实际上嗅觉丧失还会影响很多方面,比如机体的情绪和记忆等。

【8】疾病诊断新方法:细胞是否健康?仔细看看它“硬不硬”

通过多年的实验,科学家们,发现一个细胞的刚度和弹性可以反映一个细胞的健康状态。比如说,人体内的癌变细胞就会比普通的细胞软一些,而被哮喘影响的细胞则会比普通的细胞更加硬一些。这些指标对于人体健康十分重要,却往往很难以测量。而这一次,研究员们发现了一种只用观察就可以大概估计出细胞刚度的方法。

对于细胞机械性质指标的掌握会对医生们有很大的帮助,这些数据可能会帮助医生们确诊疾病或者了解患者当前的情况。在此之前测量这些指标的方法往往十分昂贵且困难,比如说应用原子力显微镜和光学镊子,而这些都需要与细胞进行直接接触。

前不久,MIT 的工程师们设计了一种观测细胞状态的新方法,通过应用共焦点显微镜阵列,来进一步观察细胞在静止和振动时的状态。而细胞的这些运动迹象则会帮助研究员们来确认细胞的刚度。此方法不需要与细胞的直接接触,也不需要对人体组织进行破坏,更减小了实验误差的可能性(使用光学镊子有可能对细胞造成轻微破坏,造成实验误差),这比传统方法要强得多。

【9】Nat Commun:中国科学家开发出全新容积化学成像技术 有望实现非侵入性早期疾病诊断

doi:10.1038/ncomms15117

近日,来自中国西安电子科技大学生物光学成像研究组的研究人员通过研究开发了一种全新的成像技术:受激拉曼投影显微和断层成像术(Stimulated Raman projection microscopy and tomography);这一技术结合了受激拉曼散射显微成像免标记以及贝塞尔光束穿透深的优点,使得在不采用荧光标记情况下的三维容积成像成为可能。相关成果以“Volumetric Chemical Imaging by Stimulated Raman Projection Microscopy and Tomography”为题发表在近日的国际杂志Nature Communications上。

受激拉曼投影成像利用一对贝塞尔光束代替传统受激拉曼散射显微镜中的高斯光束作为激发源照射样品。相比于高斯光束,贝塞尔光束可以在较长的一段距离内保持聚焦状态,因此可以在一段细长的圆柱聚焦体积内(直径:亚微米-微米,长度:几百微米-毫米)产生受激拉曼信号。通过在样本后收集受激拉曼信号沿光束传播方向的累积信号,同时结合二维平面扫描技术、断层成像技术和样本旋转技术,该研究团队建立了受激拉曼投影显微和断层成像方法,可快速地定量三维体积内的化学成分及其分布信息。

【10】CRISPR专利争夺者再放大招!Nature、Cell两篇文章发现10种用于疾病诊断的CRISPR酶

doi:10.1038/nature19802   doi:10.1016/j.molcel.2017.04.008

最近来自加利福尼亚大学的研究人员通过研究描述了10种新型的CRISPR酶,这些酶一旦被激活其行为就像“吃豆人”一样能够“嚼碎”RNA,因此这些酶类或许能作为诊断传染性病毒的敏感检测器。这种新型的酶类是CRISPR蛋白—Cas13a的突变体,去年9月,来自伯克利的研究人员利用该蛋白实现了对来自病毒RNA的特异性序列进行检测,同时研究者表示,一旦CRISPR—Cas13a同其靶点RNA相结合后,其就会开始切割RNA,从而就能够轻松切掉和受体分子相关的RNA,并且产生荧光帮助研究者进行信号检测。

此前来自博德研究所的两个研究小组相继对CRISPR—Cas13a和RNA进行配对,并将构建好的新系统命名为SHERLOCK系统,该系统能够在极低浓度下对病毒的RNA进行检测,比如对登革热和寨卡病毒的RNA进行检测等。诸如这种系统就能够用来检测任何类型的RNA,包括癌细胞特异性的RNA。(生物谷Bioon.com)

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