Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. Лукашенко пожелал беларусам быть готовыми «стать на защиту семьи и страны», Тихановская — проводить как можно больше времени с детьми
  2. Консервы из кильки и не только. Опубликован список товаров, которые запретили ввозить из Латвии
  3. В РФ объявили пропавшим без вести сына Валерия Сахащика. Его разыскивает российская танковая дивизия
  4. В ноябре беларусы получат счета за отопление по новым тарифам — на сколько вырастут суммы в жировках
  5. За блогером Андреем Дуниковски, который в YouTube рассказал о работе в онлайн-казино, приходил ГУБОПиК с ОМОНом
  6. Лукашенко снял с должности главу Витебщины — из-за болезни
  7. Самую дорогую виллу у Минского моря продали за 4,45 миллиона долларов. «Зеркало» узнало, кто ее приобрел
  8. PandaDoc уволила часть команды
  9. Надеялась на поражение сына на выборах и призывала его отдать власть. Что известно о матери Александра Лукашенко
  10. «Что захотим, то и сделаем». История убийства минской журналистки Вероники Черкасовой, которое пытались повесить на ее 14-летнего сына
  11. «Настя полгода смотрела в пол». Беларуска два года ходила с дочерью по врачам, чтобы добиться диагноза, — но от нее отмахивались
  12. Не только Мачулищи. Похоже, военные усиливают охрану авиабаз
  13. «Тихий парень, жил один». Подробности трагедии на Логойском тракте
  14. «Бюро»: Как семья Лукашенко прибрала к рукам долю в беларусском Wildberries


/

Ученые Наньянского технологического университета Сингапура разработали новый биочип, который в сочетании с искусственным интеллектом способен быстро и с высокой точностью обнаруживать микроРНК — крошечные генетические маркеры, связанные с различными заболеваниями, включая сердечно-сосудистые болезни, рак и нейродегенеративные расстройства.

Доцент Чэнь (справа) держит новый биочип, способный обнаруживать микроРНК за 20 минут с помощью ИИ. Фото: NTU Singapore
Доцент Чэнь (справа) держит новый биочип, способный обнаруживать микроРНК за 20 минут с помощью ИИ. Фото: NTU Singapore

Разработка представляет собой нанофотонную платформу, которая анализирует биологические сигналы в сочетании с алгоритмами автоматической обработки изображений на основе ИИ. В основе системы лежит технология, позволяющая фиксировать сигналы от молекул микроРНК и анализировать их в одном «снимке» с помощью встроенного программного обеспечения.

Для анализа требуется всего одна капля крови. После помещения образца в чип система способна одновременно обнаруживать несколько видов микроРНК-биомаркеров. Искусственный интеллект затем обрабатывает тысячи сигналов за одно сканирование, автоматически распознавая и классифицируя молекулы. По словам разработчиков, это значительно ускоряет процесс диагностики по сравнению с традиционным методом ПЦР, который требует многократного копирования генетического материала и занимает несколько часов.

Новая технология позволяет сократить время анализа примерно до 20 минут. При этом, как утверждают исследователи, система демонстрирует высокую точность — более 99% в тестах на определенных биомаркерах. В эксперименте были успешно обнаружены микроРНК, связанные с немелкоклеточным раком легких.

Особенностью разработки является использование наноструктуры, так называемой нанокавити — микроскопической «ловушки света», которая усиливает флуоресцентные сигналы. Когда молекула микроРНК связывается со специальным зондом, структура усиливает свечение, делая даже одиночные молекулы различимыми. Это позволяет фиксировать крайне малые концентрации биомаркеров без необходимости предварительного усиления сигнала.

Обработку данных выполняет модель глубокого обучения Mask R-CNN, которая автоматически анализирует изображения и определяет типы микроРНК. Дополнительно система оснащена компактной камерой и мобильным приложением, которое позволяет получать результаты анализа практически сразу после сканирования.

По словам руководителя исследования, доцента Чэнь Юй-Чэна, технология может в будущем использоваться для массового скрининга заболеваний. В перспективе одна система сможет анализировать сотни или даже тысячи биомаркеров из одного образца крови, слюны или других биологических жидкостей, что откроет возможности для персонализированной медицины.

Исследователи отмечают, что микроРНК уже признаны важными маркерами заболеваний: в 2024 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена за открытия, связанные с их ролью в регуляции генов. Однако их диагностика остается сложной задачей из-за малого размера и схожести молекул.

Новая платформа может решить эту проблему за счет сочетания нанофотонных технологий и искусственного интеллекта, что делает возможным быстрый, точный и потенциально недорогой анализ биомаркеров. В будущем разработчики планируют масштабировать технологию и провести дополнительные клинические исследования совместно с медицинскими и промышленными партнерами.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Advanced Materials.