质谱仪可以检测出细胞中不同结构的糖分子(称为聚糖)。这些结构可以显示细胞中不同形式的癌症。图片来源:伦德伯格研究基金会/马格努斯-哥坦德
质谱法可用于测量细胞中的糖分子结构。这些结构可以揭示细胞中是否存在各种癌症。然而,质谱仪的测量数据必须经过人工仔细分析,才能从聚糖碎片中找出结构。每个样本的这一过程可能需要数小时到数天不等,而且只能由世界上少数几个专家以极高的置信度来完成,因为这实质上是一项多年积累的侦查工作。
因此,在使用聚糖分析(例如用于癌症检测)时,当有许多样本需要分析时,这一过程就成了瓶颈。哥德堡大学的研究人员开发了一种人工智能模型,可以自动完成这项检测工作。这个名为 Candycrunch 的人工智能模型每次测试只需几秒钟就能完成任务。《自然方法》(Nature Methods)杂志上的一篇科学文章报告了这一成果。
Daniel Bojar,哥德堡大学生物信息学副高级讲师。图片来源:伦德伯格研究基金会/马格努斯-哥坦德
该人工智能模型是利用一个包含 50 多万个不同片段和糖分子相关结构实例的数据库进行训练的。
哥德堡大学生物信息学副高级讲师丹尼尔-博雅尔(Daniel Bojar)说:"通过培训,Candycrunch 可以在 90% 的情况下准确计算出样本中的糖结构。"
这意味着人工智能模型很快就能达到与其他生物序列(如DNA、RNA 或蛋白质)测序相同的准确度。由于人工智能模型的速度如此之快,答案又如此准确,因此它可以加速发现基于糖的生物标记物,用于癌症的诊断和预后。
Daniel Bojar 说:"我们相信,既然我们已经自动化了最大的瓶颈,糖分析将成为生物和临床研究中更重要的一部分。"
人工智能模型 Candycrunch 还能识别因浓度低而经常被人工分析遗漏的结构。因此,该模型可以帮助研究人员找到新的糖基生物标记物。
编译自/ScitechDaily