Технология Light-AI открывает двери для ранней диагностики рака

Разработка неинвазивной технологии light-AI для ранней диагностики рака, основанной на биожидкостях, может произвести революцию в здравоохранении.

Исследовательская группа из Корейского института материаловедения разработала инновационный сенсорный материал, который усиливает оптические сигналы раковых метаболитов в жидкостях организма и анализирует их с помощью искусственного интеллекта для ранней диагностики рака.

Эта технология быстро и чувствительно обнаруживает метаболиты и изменения в жидкостях организма больного раком, обеспечивая неинвазивный способ диагностики рака вместо традиционного взятия крови или биопсии.

В сотрудничестве с профессором Су Вун Ю из Национальной университетской больницы Чоннама команда смогла диагностировать колоректальный рак, введя плазмонную иглу, которая усиливает рамановские сигналы молекул, в отверстие диаметром 1 миллиметр, которое можно вставить с помощью камеры для колоноскопии, и взяв мазок с поверхности опухоли, не вызывая кровотечения, для анализа ее состава.

Анализ стадий заболевания для ранней диагностики рака

В сотрудничестве с профессором Бенг-Хо Чангом из Медицинского центра Samsung команда также разработала технологию сбора слюны у пациентов с раком легких и определения стадии рака.

В дыхании больных раком легких содержатся летучие органические соединения (ЛОС), которые отличаются от таковых у здоровых людей. Эти соединения растворяются в слюне и присутствуют в виде метаболитов при раке легких.

Команда усовершенствовала технологию light-AI, которая использует датчики на бумажной основе для различения нормальных людей, больных раком легких и стадий рака легких.

Обнаружение сигналов в организме пациентов

Есть много историй о собаках, которые так сильно лаяли на своих хозяев, что владельцы думали, что что-то не так. В результате они обратились к врачу и обнаружили рак.

Это связано с тем, что собаки обладают чувствительным обонянием, которое позволяет им улавливать метаболиты, в том числе ЛОС, которые содержатся в жидкостях организма человека. Команда стремилась внедрить эти принципы в диагностический датчик для ранней диагностики рака.

Технология позволяет с высокой чувствительностью обнаруживать сигналы от метаболитов в жидкостях организма с использованием плазмонных материалов, которые усиливают рамановские сигналы более чем в 100 миллионов раз без использования обычного, сложного и дорогостоящего оборудования.

Анализ с использованием искусственного интеллекта и математическое моделирование позволили предложить биомаркеры для ранней диагностики рака.

Доктор Хо Сан Чжун, возглавлявший исследование, пояснил: “Разработанная технология может быть расширена для диагностики рака и заболеваний с плохо изученной диагностикой, таких как синаптические заболевания.

“Мы выйдем на мировой рынок диагностики, основанной на отечественных исходных технологиях, и займем лидирующие позиции в разработке технологий, которые смогут использовать люди”.

Лицензирование технологий диагностики рака для коммерческого использования

Технология команды была признана научным достижением № 1 в опросе «10 лучших научных достижений года», проведенном KIMS в прошлом году, и они продолжают разрабатывать инновационные технологии.

В прошлом году исследовательская группа разработала технологию диагностики рака с использованием мочи и передала ее SOLUM Healthcare. В настоящее время компания-получатель работает над лицензированием технологии для ее применения в продуктах.

В этом году технология продвинулась настолько, что позволяет обнаруживать наличие нескольких видов рака в моче одновременно.