DNA مېتىللاشتۇرۇش سىنىقى ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفون بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ ئۆسمىنى بالدۇر تەكشۈرتۈش ۋە ئاق قان كېسىلىنى تەكشۈرۈشنىڭ توغرىلىق نىسبىتى% 90.0!

سۇيۇقلۇق بىئوپسىسىيەنى ئاساس قىلغان راكنى بالدۇر بايقاش ئامېرىكا دۆلەتلىك ئۆسمە كېسەللىكلىرى تەتقىقات ئورنى يېقىنقى يىللاردا ئوتتۇرىغا قويغان راكنى بايقاش ۋە دىئاگنوز قويۇشنىڭ يېڭى يۆنىلىشى بولۇپ ، مەقسەت بالدۇر راكنى ھەتتا دەسلەپكى كېسەللىكلەرنى بايقاشنى مەقسەت قىلىدۇ. ئۇ ئۆپكە راكى ، ئاشقازان-ئۈچەي ئۆسمىسى ، گىلوما ۋە ئاياللار ئۆسمىسى قاتارلىق ھەر خىل يامان سۈپەتلىك ئۆسمىگە بالدۇر دىئاگنوز قويۇشتا رومان بىئولوگىيىلىك ماركا سۈپىتىدە كەڭ قوللىنىلدى.

مېتىللىنىش مەنزىرىسىنى (Methylscape) بىئولوگىيىلىك ماركا پەرقلەندۈرىدىغان سۇپىلارنىڭ بارلىققا كېلىشى راكنى بالدۇر تەكشۈرۈشنى كۆرۈنەرلىك ياخشىلاپ ، بىمارلارنى ئەڭ بالدۇر داۋالىغىلى بولىدىغان باسقۇچقا قويدى.

يېقىندا ، تەتقىقاتچىلار سىستامىن بېزەلگەن ئالتۇن نانو بۆلەكلىرى (Cyst / AuNPs) نى ئاساس قىلىپ ، مېتىل مەنزىرىسىنى بايقاشنىڭ ئاددىي ۋە بىۋاسىتە سېزىش سۇپىسىنى ياساپ چىقتى ، بۇ ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفوننى ئاساس قىلغان بىئولوگىيىلىك سېنزور بىلەن بىرلەشتۈرۈلۈپ ، كۆپ خىل ئۆسمىنى بالدۇر تەكشۈرتەلەيدۇ. ئاق قان كېسىلىنى بالدۇر تەكشۈرۈش قان ئەۋرىشكىسىدىن DNA ئېلىنغاندىن كېيىن 15 مىنۇت ئىچىدە ئېلىپ بېرىلسا بولىدۇ ، توغرىلىق نىسبىتى% 90.0. ماقالىنىڭ ئىسمى سىستىتامىن قاپلانغان AuNPs ۋە ماشىنا ئۆگىنىش ئىقتىدارىغا ئىگە ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفون ئارقىلىق ئىنسانلارنىڭ قېنىدىكى راك DNA نى تېز بايقاش.

رەسىم 1. Cyst / AuNPs زاپچاسلىرى ئارقىلىق راكنى تەكشۈرۈشنىڭ ئاددىي ۋە تېز سېزىمچان سۇپىسى ئىككى ئاددىي باسقۇچتا ئەمەلگە ئاشىدۇ.

بۇ 1-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. بىرىنچىدىن ، DNA پارچىلىرىنى ئېرىتىش ئۈچۈن سۇ ئېرىتمىسى ئىشلىتىلدى. ئاندىن ئارىلاشما ھەل قىلىش چارىسىگە Cyst / AuNPs قوشۇلدى. نورمال ۋە يامان سۈپەتلىك DNA ئوخشىمىغان مېتىللىنىش خۇسۇسىيىتىگە ئىگە بولۇپ ، ئوخشىمىغان ئۆزلۈكىدىن قۇراشتۇرۇش ئەندىزىسىدىكى DNA پارچىلىرىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. نورمال DNA ئەركىن يىغىلىدۇ ۋە ئاخىرىدا Cyst / AuNPs نى توپلايدۇ ، نەتىجىدە Cyst / AuNPs نىڭ قىزىل يۆتكىلىشى كېلىپ چىقىدۇ ، بۇنداق بولغاندا رەڭنىڭ قىزىل رەڭدىن بىنەپشە رەڭگە ئۆزگىرىشىنى كۆز بىلەن كۆرگىلى بولىدۇ. بۇنىڭغا سېلىشتۇرغاندا ، راك DNA نىڭ ئۆزگىچە مېتىللىنىش ئارخىپى تېخىمۇ چوڭ DNA بۆلەكلىرىنىڭ ئىشلەپچىقىرىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

96 قۇدۇق تاختىسىنىڭ سۈرىتى ئەقلىي ئىقتىدارلىق كامېرا ئارقىلىق تارتىلغان. راكنىڭ DNA سى سپېكتروسكوپنى ئاساس قىلغان ئۇسۇللارغا سېلىشتۇرغاندا ماشىنا ئۆگىنىشى قاچىلانغان ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفون ئارقىلىق ئۆلچەنگەن.

ھەقىقىي قان ئەۋرىشكىسىدىكى راكنى تەكشۈرۈش

سېزىش سۇپىسىنىڭ ئىشلىتىلىشچانلىقىنى كېڭەيتىش ئۈچۈن ، تەكشۈرگۈچىلەر ھەقىقىي قان ئەۋرىشكىسىدىكى نورمال ۋە راكتىكى DNA نى مۇۋەپپەقىيەتلىك پەرقلەندۈرىدىغان سېنزور قوللاندى. CpG تور بېكەتلىرىدىكى مېتىللاشتۇرۇش ئەندىزىسى گېننىڭ ئىپادىسىنى ئۆزلۈكىدىن تەڭشەيدۇ. بارلىق راك تۈرلىرىنىڭ ھەممىسىدە دېگۈدەك DNA مېتىللىنىشنىڭ ئۆزگىرىشى ۋە ئۆسمىنىڭ ئۆسۈشىنى ئىلگىرى سۈرىدىغان گېننىڭ ئىپادىلىنىشىدە ئالمىشىش كۆرۈلگەن.

تەتقىقاتچىلار DNA مېتىللىنىش بىلەن مۇناسىۋەتلىك باشقا راكلارنىڭ ئۈلگىسى سۈپىتىدە ، ئاق قان كېسىلى بىمارلىرىنىڭ قان ئەۋرىشكىسى ۋە ساغلام كونترول قىلىش ئارقىلىق مېتىل مەنزىرىسىنىڭ ئاق قان راكىنى پەرقلەندۈرۈشتىكى ئۈنۈمىنى تەكشۈردى. بۇ مېتىللاشتۇرۇش مەنزىرىسى بىئولوگىيىلىك ماركا ھازىرقى تېز ئاق قان كېسىلىنى تەكشۈرۈش ئۇسۇلىدىن ئېشىپلا قالماي ، يەنە بۇ ئاددىي ۋە بىۋاسىتە تەكشۈرۈش ئارقىلىق كەڭ راكنى بالدۇر بايقاشقا كېڭەيتىشنىڭ مۇمكىنلىكىنى كۆرسىتىپ بەردى.

31 ئاق قان كېسىلى بىمارلىرى ۋە 12 ساغلام شەخسنىڭ قان ئەۋرىشكىسىدىكى DNA ئانالىز قىلىندى. 2a رەسىمدىكى ساندۇقتا كۆرسىتىلگەندەك ، راك ئەۋرىشكىسى (ΔA650 / 525) نىڭ نىسپىي سۈمۈرۈلۈشى نورمال ئەۋرىشكەلەرنىڭ DNA سىدىن تۆۋەن بولغان. بۇ ئاساسلىقى سۇيۇقلۇقنىڭ كۆپىيىشىدىن كېلىپ چىققان بولۇپ ، راك DNA نىڭ قويۇق يىغىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، بۇ Cyst / AuNPs نىڭ يىغىلىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. نەتىجىدە ، بۇ نانو بۆلەكلىرى راك ئومۇمىي ئەزالىرىنىڭ سىرتقى قەۋىتىگە پۈتۈنلەي تارقالغان ، نەتىجىدە نورمال ۋە راكنىڭ DNA توپلىمىغا چاپلانغان Cyst / AuNPs ئوخشىمىغان تارقالغان. ئاندىن ROC ئەگرى سىزىقى ئەڭ تۆۋەن قىممەت ΔA650 / 525 دىن ئەڭ يۇقىرى قىممەتكە ئۆزگەرتىش ئارقىلىق ھاسىل قىلىنغان.

2-رەسىم.

(DA650 / 525) ساندۇق يەرلىرى (2) دىئاگنوز قويۇش سىنىقىنىڭ ROC ئانالىزى ۋە باھاسى. (3) نورمال ۋە راك بىمارلىرىغا دىئاگنوز قويۇشتىكى قالايمىقانچىلىق ماترىسسا. (4) سەزگۈرلۈك ، ئېنىقلىق ، ئاكتىپ مۆلچەر قىممىتى (PPV) ، مەنپىي مۆلچەر قىممىتى (NPV) ۋە تەرەققىي قىلغان ئۇسۇلنىڭ توغرىلىقى.

2b رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك ، تەرەققىي قىلغان سېنزور ئۈچۈن ئېرىشكەن ROC ئەگرى سىزىقى (AUC = 0.9274) دىكى رايون يۇقىرى سەزگۈرلۈك ۋە خاسلىقنى كۆرسەتتى. ساندۇق پىلانىدىن كۆرۈۋېلىشقا بولىدۇكى ، نورمال DNA گۇرۇپپىسىغا ۋەكىللىك قىلىدىغان ئەڭ تۆۋەن نۇقتا راك DNA گۇرۇپپىسىغا ۋەكىللىك قىلىدىغان ئەڭ يۇقىرى نۇقتىدىن ياخشى ئايرىلمايدۇ. شۇڭلاشقا ، لوگىكىلىق چېكىنىش نورمال ۋە راك گۇرۇپپىسىنى پەرقلەندۈرۈش ئۈچۈن قوللىنىلدى. بىر يۈرۈش مۇستەقىل ئۆزگەرگۈچى مىقدارنى كۆزدە تۇتقاندا ، ئۇ راك ياكى نورمال گۇرۇپپا قاتارلىق ھادىسىنىڭ يۈز بېرىش ئېھتىماللىقىنى مۆلچەرلەيدۇ. تايىنىشچانلىقى 0 بىلەن 1 ئارىلىقىدا بولىدۇ ، نەتىجىدە ئېھتىماللىق بار. بىز تۆۋەندىكىدەك ΔA650 / 525 ئاساسىدا راكنى پەرقلەندۈرۈش (P) ئېھتىماللىقىنى ئېنىقلىدۇق.

بۇ يەردە b = 5.3533 ، w1 = -6.965. ئەۋرىشكە تۈرگە ئايرىشتا ، 0.5 دىن تۆۋەن بولۇش ئېھتىماللىقى نورمال ئەۋرىشكىنى كۆرسىتىدۇ ، 0.5 ياكى ئۇنىڭدىن يۇقىرى بولۇش ئېھتىماللىقى راك ئەۋرىشكىسىنى كۆرسىتىدۇ. 2c رەسىمدە تۈرگە ئايرىش ئۇسۇلىنىڭ مۇقىملىقىنى دەلىللەشكە ئىشلىتىلگەن يالغۇزلۇقتىن ھالقىغان دەلىللەشتىن ھاسىل بولغان قالايمىقانچىلىق ماترىسسا تەسۋىرلەنگەن. 2d رەسىمدە سەزگۈرلۈك ، ئېنىقلىق ، ئاكتىپ مۆلچەر قىممىتى (PPV) ۋە مەنپىي مۆلچەر قىممىتى (NPV) قاتارلىق ئۇسۇلغا دىئاگنوز قويۇش سىناق باھالاش خۇلاسىلەندى.

ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفوننى ئاساس قىلغان بىئولوگىيىلىك سېنزور

سپېكترو فوتومېتىر ئىشلەتمەي ئەۋرىشكە سىنىقىنى تېخىمۇ ئاددىيلاشتۇرۇش ئۈچۈن ، تەتقىقاتچىلار سۈنئىي ئىدراك (AI) ئارقىلىق ھەل قىلىش چارىسىنىڭ رەڭگىنى شەرھلەپ ، نورمال ۋە راك بىمارلىرىنى پەرقلەندۈردى. بۇنى نەزەردە تۇتقاندا ، كومپيۇتېر كۆرۈش ئىقتىدارى Cyst / AuNPs ئېرىتمىسىنىڭ رەڭگىنى يانفون كامېراسى ئارقىلىق تارتىلغان 96 قۇدۇق تاختىسىنىڭ سۈرىتىنى ئىشلىتىپ نورمال DNA (بىنەپشە) ياكى راك DNA (قىزىل) غا تەرجىمە قىلىشقا ئىشلىتىلگەن. سۈنئىي ئىدراك تەننەرخنى تۆۋەنلىتىپ ، نانو بۆلەكلىرىنىڭ ھەل قىلىش چارىسىنىڭ رەڭگىنى چۈشەندۈرۈشكە قولايلىق يارىتىدۇ ، ھېچقانداق ئوپتىكىلىق قاتتىق دېتال ئەقلىي ئىقتىدارلىق زاپچاسلىرىنى ئىشلەتمەيلا. ئەڭ ئاخىرىدا ، Random Forest (RF) ۋە Support Vector Machine (SVM) نى ئۆز ئىچىگە ئالغان ئىككى ماشىنا ئۆگىنىش مودېلى تەربىيەلەندى. ئەركىن ئاسىيا رادىئوسى ۋە SVM تىپلىرىنىڭ ھەر ئىككىسى ئەۋرىشكىنى توغرا ۋە مەنپىي دەپ توغرا تۈرگە ئايرىپ ، توغرىلىق نىسبىتى% 90.0 كە يەتتى. بۇ يانفوننى ئاساس قىلغان بىئولوگىيىلىك تەكشۈرۈشتە سۈنئىي ئىدراك ئىشلىتىشنىڭ مۇمكىنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.

3-رەسىم. (2) رەسىمگە ئېرىشىش باسقۇچىدا تارتىلغان مىسال. (c) رەسىمدىن ئېلىنغان 96 قۇدۇق تاختىسىنىڭ ھەر بىر قۇدۇقىدىكى cyst / AuNPs ئېرىتمىسىنىڭ رەڭ كۈچلۈكلىكى.

تەتقىقاتچىلار Cyst / AuNPs نى ئىشلىتىپ ، مېتىللىنىش مەنزىرىسىنى بايقاشنىڭ ئاددىي سېزىمچان سۇپىسى ۋە ئاق قان كېسىلىنى تەكشۈرۈشتە ھەقىقىي قان ئەۋرىشكىسىنى ئىشلەتكەندە نورمال DNA نى راك DNA دىن پەرقلەندۈرەلەيدىغان سېنزورنى مۇۋەپپەقىيەتلىك ياساپ چىقتى. تەرەققىي قىلغان سېنزور ھەقىقىي قان ئەۋرىشكىسىدىن ئېلىنغان DNA نىڭ 15 مىنۇت ئىچىدە ئاق قان كېسىلى بىمارلىرىدىكى ئاز مىقداردىكى راك DNA (3nM) نى تېز ۋە تېجەشلىك ھالدا بايقىيالايدىغانلىقىنى ۋە توغرىلىق نىسبىتىنىڭ% 95.3 ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بەردى. سپېكترو فوتومېتىرغا بولغان ئېھتىياجنى تۈگىتىش ئارقىلىق ئەۋرىشكە سىنىقىنى تېخىمۇ ئاددىيلاشتۇرۇش ئۈچۈن ، ماشىنا ئۆگىنىشى ھەل قىلىش چارىسىنىڭ رەڭگىنى چۈشەندۈرۈش ۋە يانفون سۈرىتى ئارقىلىق نورمال ۋە راك كېسىلىگە گىرىپتار بولغانلارنى پەرقلەندۈرۈش ئۈچۈن قوللىنىلدى ، توغرىلىق نىسبىتىمۇ% 90.0 كە يەتتى.

پايدىلىنىش ماتېرىيالى: DOI: 10.1039 / d2ra05725e