密歇根州立大学的研究人员首次利用纳米医学和人工智能诊断疾病

密歇根州立大学的研究人员及其合作伙伴发现了新的生物学线索，可以帮助医生更早地发现前列腺癌和心脏病。这是科学家首次结合使用微型医疗工具（即纳米医学）、人工智能以及一种名为因果分析的方法，将这些线索与疾病直接联系起来。这种新的诊断方法有望帮助数百万美国人。

　　

为什么这很重要：   

• 密歇根州立大学及其合作伙伴的研究人员发现了新的生物学线索，可以帮助医生更早地发现前列腺癌和心脏病。

• 这是科学家首次使用微型医疗工具（纳米医学）、人工智能和一种称为因果分析的方法将这些线索直接与疾病联系起来。

• 这种新的诊断方法有可能帮助数百万美国人。

密歇根州东兰辛——想象一下，斯巴达体育场挤满了7.5万名球迷，他们都身穿绿白两色球衣——唯独一个人身穿纯绿色球衣。找到这个人可不是件容易的事。科学家在血液中寻找疾病标记物（即生物标记物）的难度就在于此。而且，研究人员必须搜索的不仅仅是一个体育场，而是相当于10万个体育场的信息量。

为了应对这一挑战，密歇根州立大学的一个研究小组与奥古斯塔大学、卡罗琳斯卡医学院和斯坦福大学的科学家合作，使用了纳米医学、人工智能（AI）以及一种研究因果关系的方法。

他们的目标是找到前列腺癌扩散以及动脉粥样硬化（导致动脉阻塞）的罕见生物标记物。他们的研究成果最近发表在《化学工程杂志》上。

“受疾病影响的细胞会分泌蛋白质和其他生物分子进入血液，” 密歇根州立大学 人类医学院放射学系和 精准健康项目副教授 莫尔特扎·马哈茂迪（Morteza Mahmoudi）说道。“这些蛋白质为患者的健康状况或疾病提供了宝贵的线索，它们可以被收集和研究。一旦识别出来，它们将为个性化医疗或精准医疗的重大进展铺平道路。”  

他们是如何发现的

“人体血浆含有多种不同的蛋白质，而最稀有的蛋白质往往蕴含着对疾病的宝贵见解，”Mahmoudi 解释道。“为了从含量较低的血浆蛋白中放大信息，我们将肉眼无法看到的纳米颗粒引入血浆样本中。然后，我们利用人工智能和实际因果关系来分析结果。这就是我们识别转移性前列腺癌和动脉粥样硬化潜在生物标志物的方法。” 

他补充道：“这是首次将纳米医学、蛋白质冠状、人工智能和实际因果关系结合起来用于识别疾病病因。我们非常兴奋，因为这项发现有可能促进前列腺癌和动脉粥样硬化的早期检测，并开发针对性的治疗方法。”