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近日,西安电子科技大学、四川大学华西医院等多家机构联合在《Cell Reports Medicine》发表重要研究——基于深度学习辅助表面增强拉曼散射(DL-SERS)技术开发的新型诊断平台,仅需5分钟、0.5微升脑脊液(CSF)样本,即可实现对急性白血病(AL)多种亚型及中枢神经系统白血病(CNSL)的快速、高灵敏度分类诊断。这一突破有望解决传统白血病诊断中敏感性低、依赖经验的难题,为血液肿瘤精准诊疗提供新利器。 深度学习辅助表面增强拉曼散射(DL-SERS)分类策略概览 急性白血病(AL)是血液系统恶性肿瘤,其中约3%-5%的患者初诊时已发生中枢神经系统白血病(CNSL),复发时比例更升至30%-40%。CNSL会导致严重神经损伤甚至危及生命,但其早期症状隐匿或不典型,现有检测手段存在显著局限: 细胞学检查(CC):虽特异性超95%,但敏感性不足50%,易漏诊; 流式细胞术(FCM):需专业样本处理和判读,且白血病细胞易黏附于脑膜血管壁,导致CSF中异常细胞含量低,敏感性仍不理想; 生物标志物检测:虽能反映病理机制,但缺乏高效、精准的整合分析工具。 因此,开发一种快速、高灵敏度且操作简便的CSF检测技术,成为AL及CNSL早期诊断的关键需求。针对上述挑战,研究团队创新性提出“深度学习辅助表面增强拉曼散射(DL-SERS)”策略,将SERS的高灵敏度分子指纹检测与Transformer模型的智能分析结合,实现了CSF中AL相关生物信息的快速提取与精准分类。 1.超灵敏SERS检测:利用聚焦空间限域“热点”技术,结合物理富集(滑液填充多孔表面基底)与化学聚集(CSF中NaCl诱导银纳米颗粒团聚),仅需0.5微升CSF即可在5分钟内获取高信噪比光谱,解决了传统SERS检测复杂样本的灵敏度瓶颈。 2.多模态特征融合:突破单一光谱分析限制,将1D光谱的强度、波数位置信息与2D拉曼成像的空间分布特征融合,全面捕捉CSF中生物分子的微观状态。 3.Transformer智能分类:通过多头注意力机制,模型可同时聚焦不同维度的特征,精准识别健康人群、AL患者及各亚型间的细微差异。实验显示,该模型在健康与AL患者区分中准确率达96.13%,AUC(曲线下面积)达0.98,远超传统卷积神经网络(CNN)模型。 研究团队纳入全国五家医院的332例CSF样本(268例AL患者,64例健康对照),涵盖AML(M1/M2、M3、M4/M5亚型)、ALL(B-ALL、T-ALL)及其分子遗传学亚型(如BCR/ABL融合基因阳性/阴性),并首次纳入CNS浸润患者(11例)及健康对照(11例)的对比数据。 AL全景诊断:对AML与ALL的二分法准确率96.2%;B-ALL与T-ALL区分准确率96.5%;AML各亚型(M1/M2、M3、M4/M5)分类准确率91.8%;B-ALL分子遗传学异常(正常/异常、BCR/ABL阳性/阴性)识别准确率超93%;CNS浸润与否的判断准确率高达95.9%。 外部验证可靠:在120例独立样本的盲测中,AML/ALL区分准确率仍达93.3%,B-ALL/T-ALL为96.7%,验证了模型的泛化能力。 跨界应用潜力:研究进一步将该平台用于脑膜炎(病毒性、结核性、隐球菌性、自身免疫性)的四分类,准确率达97%,AUC值0.997,展现了其在CNS疾病诊断中的广泛适用性。 这项研究为AL及CNSL的早期诊断提供了“快、准、简”的新范式。传统细胞学检查需依赖病理医生经验,而DL-SERS平台通过自动化光谱分析与AI算法,大幅降低了操作门槛,且能在5分钟内给出多维度诊断结果,这对CNSL这类进展迅速的疾病至关重要。 下一步研究团队将深入解析SERS光谱与CSF中具体生物标志物(如核酸、蛋白质、代谢物)的关联,明确其分子机制;同时扩大样本量,尤其是CNSL患者的长期随访数据,进一步优化模型性能。 目前,该DL-SERS平台已实现CSF样本的快速检测,未来若能与便携式拉曼光谱仪结合,有望在基层医院、急诊场景中推广,为AL及CNSL患者争取黄金治疗时间。 原文链接:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00393-3 转化医学网(360zhyx.com)是转化医学核心门户,旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展,核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表,欢迎联系我们进行免费报道(公众号菜单栏-在线客服联系),我们的理念:内容创造价值,转化铸就未来! 转化医学网(360zhyx.com)发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展,不能作为治疗方案使用;如需获得健康指导,请至正规医院就诊。 责任声明:本稿件如有错误之处,敬请联系转化医学网客服进行修改事宜! 特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。 Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
4.打开某一个微信组.点击右上角.往下拉."消息免打扰"选项.勾选"关闭"(也就是要把"群消息的提示保持在开启"的状态.这样才能触系统发底层接口。)
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