工程师们把芯片实验室技术与人工智能来提高癌症免疫疗法

一个跨学科的研究团队由印第安纳大学生物工程师冯郭已经开发出一种工具,可能导致改进癌症免疫疗法。原型平台促进自动化药物筛选和实时三维成像和分析免疫细胞和肿瘤细胞之间的相互作用。最近团队的研究结果发表在美国国家科学院院刊》上。

“我们可以使用我们的平台来查看不同的治疗方法如何影响杀害的目标癌症细胞甚至肿瘤浸润,这是非常独特的,”郭说,论文的资深作者和智能系统工程助理教授IU Luddy信息学学院计算和工程。

郭说,该平台使用microfluidics-often称为实验室-芯片技术结合一种叫做深度学习的人工智能。微流体技术的流体在微观操作通道,基本上按比例缩小不同实验室功能到一个芯片上。深入学习是机器学习的基础上计算系统受生物神经网络。在一起,这些技术允许快速、自动识别潜在的平台癌症免疫疗法药物和细胞水平上测试如何执行。

据研究人员介绍,实体肿瘤代表绝大多数的人类癌症。然而,目前的癌症免疫疗法筛查方法忽略的能力免疫细胞被称为T细胞,穿透固体肿瘤组织。

“癌症免疫疗法一直很成功,但我们仍然面临着强大的挑战征服癌症,“明刀说,文章的第二作者的纸和麻省理工学院Nanomechanics实验室主任。“对于大多数实体肿瘤来说,仍然很难发展一个有效的疗法,既能渗透并杀死病变细胞。我们旨在开发一种新的肿瘤免疫治疗筛选平台,可以动态地跟踪T细胞肿瘤渗透和肿瘤细胞死亡,并能扫描通过许多潜在的药物高通量、自动化的方式。”

研究人员培训深度学习算法使用临床数据,包括实体肿瘤和患者生存数据的数字化图像。然后,他们集成微流控平台的算法,从而模型肿瘤免疫和屏幕新的免疫治疗,促进T细胞肿瘤浸润和杀死癌细胞。

“我们称之为智能微流体,”宏伟Cai说,郭的IU研究生实验室和co-first该论文的作者之一。“我超级兴奋这个平台及其潜在解决实体肿瘤的免疫治疗。”

郑Ao,前郭实验室博士后研究员,论文的第一作者,说这个平台也可用于医疗领域以外的肿瘤,如免疫学、神经学、组织工程等。

“我们的发现代表强大的科技与变换的潜力bob88体育平台登录”,Ao说。