A scumessa di metelazione di l'DNA Inbinta cù Smartphones per a proiezione anticipata di tumori è leukemia screening cun una precisione di 90,0%!

A prima retazzione di u cancru basatu annantu à a biopsia liquidu hè una nova direzzione di u cancer hà prupostu da l'anni di u cancru di i Stati Uniti, cù l'impetuzione preventa cantajer o ancu precancer. Hè stata aduprata assai cum'è u moovarku novu per l'iniziale diagnostica dapoi maligniani, cumprettanu cancer di nuli, tumuri gastrointestine

L'emergenza di e plataformi per identificà a paisaghju di metilazione (metilcape) migliurà significativamente a prestazione prima per u screnu per u cancer è di pusà i pazienti.

Piattaforma di pocu tempu sviluppatu una piattaforma di sensazione simplice è di ritrattu di a metilazione in u bordu di u pilastru A prima screening per Leukemia pò esse realizata in 15 minuti dopu l'estrazione di l'DNA da un mostra di sangue, cun una precisione di 90,0%. U titulu di l'articulu hè Rilezione Rapportu di u Cancer DNA in u sangue umanu utilizendu u Uunps Cysteamine è una macchina apprendimentu.

Figura 1. Una piattaforma sensazione simplice è rapida per u screening di u Cancer Via Cyst / Aunps Componenti ponu esse realizati in dui passi semprici.

Questu hè mostratu in Figura 1. Prima, una suluzione acquosa hè stata aduprata per dissolve i frammenti di l'ADNA. Cist / Aunps eranu dopu aghjuntu à a suluzione mista. A DNA Normale è Malignante anu diverse proprietà di metilazione, chì hà risultatu in frammenti di DNA cù diverse mudelli di auto-assemblea differente. A DNA Normale Aggregata è eventualmente aggregate i cantifulli in a natura rossa di Cinta / uunp, in modu chì un cambiamentu di culore chjaru cù l'ochju nudu. In cuntrastu, l'unicu blilu di methilazione unica porta à a produzzione di artisteri più grande di frammenti DNA.

I maghjini di 96-beni sò stati pigliati cù una camera di smartphone. U cancer DNA hè statu misuratu da un smartphone equipatu di a macchina apprendendu à u metudi basati in spettroscopy.

Screening di u Cancer in veri mostre di sangue

Per allargà l'utilità di a piattaforma di sensazione, l'investigatori anu applicatu à un sensore chì si distingue cù successu trà DNA normale è cancerosu. I mudelli di metilazione à i siti CPG epigeneticamente regulanu l'espressione Gene. In guasi tutti i tipi di cancer, cambiarii in metelare di dna in a spressione di i geni chì prumove Tumourigenesis sò stati osservati à alternate.

Cum'è mudellu per altri fundanti assuciati cù DNA meteleria, i circadori utilizati mostri di sangue è cuntrolli sani per l'effettivi di u soffiu di sferenti. Questu biomarker di metaghjia di metilazione ùn solu usanu u metudi di a rimorzione rapida di leukemia, mostrate ancu a fattibilità alluntanascendu una rilevazione preziosa

L'ADNA di i mostri di sangue da 31 pazienti di leukemia è 12 individui sani hè stata analizata. Comu si mostra in a tarra di a scatula 2a, l'assorbenza relative di i mostri di u cancer (ΔA650 / 525) hè statu più bassu di i mostri nurmali. Questu era principalmente per via di l'idrophobicità rinfurzata chì porta à l'aggregazione densu di l'ADN di cancro, chì impedì l'agregazione di cist / aunps. Per cunsiquenza, sti Nanoparticici sò stagiati cumplettamente in i strati esterni di l'aggregate esterne di l'aggregate di u cancru, chì hà risultatu in una differenza differente di a zingra di cyst in normale è di u canchja dna aggregate. E curbe equate eranu dunque generate da varià u sogliu da un valore minimu di ΔA650 / 525 à un valore massimu.

Figura 2. (A) Valuri di Assorbance relative / Aunps Suluzione chì mostranu a presenza di u normale (blu) è cancer (rossu) dna sottu cundizioni ottimizate

(Da650 / 525) di e tonalità di scatula; (b) analisi di roc è valutazione di testi diagnostichi. (c) matrice di cunfusione per u diagnosticu di i pazienti normali è di u cancer. (d) A sensibilità, specificità, valore predictivu pusitivu (PPV), valore predictivu negativu (NPV) è precisione di u metudu sviluppatu.

Comu si mostra in a Figura 2b, l'area sottu à a Curva di Roc = 0,9274) ottenutu per u sensoru sviluppatu dimustratu è specificità alta. Comu pò esse vistu da le terrove di a scatula, u puntu più bassu chì rapprisenta u gruppu di u Dna nurmale ùn hè micca bè separatu ùn hè micca bè separatu da u più altu passa chì rapprisenta u gruppu di cancer; dunque, regressione logistica hè stata aduprata per differenziare trà i gruppi normali è cancer. Date un inseme di variabili indipendenti, stima a probabilità di un avvenimentu chì accade, cum'è un cancer o un gruppu nurmale. I gambi variabili dipendenti trà 0 è 1. U risultatu hè dunque una probabilità. Avemu determinatu a probabilità di l'identificazione di cancro (p) basatu nantu à ΔA650 / 525 cum'è seguente.

Induva B = 5,3533, W1 = -6,965. Per a classificazione di mostra, una probabilità di menu di 0,5 indica una mostra normale, mentre una probabilità di 0,5 o più altu indica una mostra di cancer. Figura 2 f riprisenta a matrice di cunfusione da a foglia di cunfusione di a scupertamentu di a scuperta, chì era usatu per validazione a stabilità di u metudu di classificazione. Figura 2D riassume a valutazione di u diagnosticu di u metudu, cumprese a sensibilità, specifica, valore predictivo pusitivu (PPV) è valore predictivo è negativu (NPV).

BIOSENTI DI BIOSSENTI DI SMARTPONI

Per sempre simplificà a prova di mostra di spettri di spettrofoticiori, I circadoriu usati intelligenza artificiale (ai) per interpretà u culore di a suluzione è di distingueru l'individui di u normale è u marcatu. Data questa, a visione di l'informatica hè stata aduprata per traduce u culore di a suluzione di u Cist / Aunps in ADN (purpura) o di CANCEROUS) usendu stampi di a camera di telefuninu. L'intelligenza artificiale pò riduce i costi è migliurà l'accessibilità in interpretendu u culore di i suluzioni di nanoparticle, è senza l'usu di qualsiasi accessori di ugergente otticu. Finalmente, duie macchine d'amparà, cumprese a furesta casuale (RF) è Supportu Vector Machine (SVM) sò stati furmati per custruisce i mudelli. Tramindui i mudelli RF è SVM currettamente i mostri cum'è pusitivi è negativi cù una precisione di 90,0%. Questu suggerisce chì l'usu di l'intelligenza artificiale in u biosenimentu di u telefuninu hè abbastanza pussibule.

Figura 3. (a) Classe di destinazione di a suluzione arregistrata durante a preparazione di a mostra per l'imàgine. (b) Esempiu Image presa durante u passu di l'acquisizione di l'imagine. (c) intensità di u culore di a suluzione di u cist / aunps in ogni bene di u 96-beni estratti da l'imaghjini (b).

Aduprendu cist / tunpshe ricunnisciuti cun successu sviluppati cun successu una piattaforma sensazione di rilevazione di u paisaghju pè u sensoru mostru di l'annu à Leukemia. U sensore sviluppatu hà dimustratu chì l'l'a l'a l'a l'a l'a l'achiglia Reale Same Imparati è discutì pocu di picculi in 15 minuti, è mostrà una accurate di u 9 mesi. Per sempre simplificà a prova di mostra eliminendu a necessità di un spettrofotometru, l'apprendente macchina era aduprata per interpretore è una precertazione, è una precisione hè ancu capace di ottene à u 90,%.

Referenza: Doi: 10.1039 / D2RA05725E