د چینایي ژبې
د مایع بایوپسي پر بنسټ د سرطان لومړنی کشف د سرطان کشف او تشخیص لپاره یوه نوې لار ده چې په وروستیو کلونو کې د متحده ایالاتو د ملي سرطان انسټیټیوټ لخوا وړاندیز شوې، چې موخه یې د سرطان لومړني یا حتی د سرطان دمخه زخمونه کشف کول دي. دا په پراخه کچه د مختلفو ناوړه ناروغیو د لومړني تشخیص لپاره د نوي بایو مارکر په توګه کارول شوی، پشمول د سږو سرطان، د معدې تومورونه، ګلیوما او د نسایی تومورونه.
د میتیلیشن منظره (میتیل سکیپ) بایومارکرونو پیژندلو لپاره د پلیټ فارمونو راڅرګندیدل د سرطان لپاره د موجوده لومړني سکرینینګ د پام وړ ښه کولو وړتیا لري، ناروغان د درملنې وړ لومړني مرحلې ته رسوي.
په دې وروستیو کې، څیړونکو د سیسټامین سینګار شوي سرو زرو نانو ذرات (Cyst/AuNPs) پر بنسټ د میتیلیشن منظره کشف لپاره یو ساده او مستقیم سینسنګ پلیټ فارم رامینځته کړی چې د سمارټ فون پر بنسټ بایوسینسر سره یوځای شوی چې د تومورونو پراخه لړۍ ګړندي لومړني سکرینینګ ته اجازه ورکوي. د لیوکیمیا لپاره لومړني سکرینینګ د وینې نمونې څخه د DNA استخراج وروسته په 15 دقیقو کې ترسره کیدی شي، د 90.0٪ دقت سره. د مقالې سرلیک د سیسټامین پوښل شوي AuNPs او د ماشین زده کړې فعال سمارټ فون په کارولو سره د انسان په وینه کې د سرطان DNA چټک کشف دی.
شکل ۱. د سیسټ/AuNPs اجزاو له لارې د سرطان سکرینینګ لپاره یو ساده او ګړندی سینسنګ پلیټ فارم په دوه ساده مرحلو کې ترسره کیدی شي.
دا په شکل ۱ کې ښودل شوی دی. لومړی، د DNA ټوټې د تحلیل لپاره د اوبو محلول کارول شوی و. بیا Cyst/AuNPs مخلوط محلول ته اضافه شوي وو. نورمال او وژونکي DNA مختلف میتیلیشن ځانګړتیاوې لري، چې په پایله کې د DNA ټوټې د مختلف ځان راټولولو نمونو سره رامینځته کیږي. نورمال DNA په نرمۍ سره راټولیږي او په پای کې Cyst/AuNPs راټولوي، چې پایله یې د Cyst/AuNPs سور بدلون دی، نو د رنګ بدلون له سور څخه ارغواني ته په لوڅو سترګو لیدل کیدی شي. برعکس، د سرطان DNA ځانګړی میتیلیشن پروفایل د DNA ټوټو لویو کلسترونو تولید لامل کیږي.
د ۹۶ څاه ګانو انځورونه د سمارټ فون کیمرې په کارولو سره اخیستل شوي. د سرطان DNA د سپیکٹروسکوپي پر بنسټ میتودونو په پرتله د ماشین زده کړې سره سمبال سمارټ فون لخوا اندازه شو.
د وینې په اصلي نمونو کې د سرطان معاینه کول
د سینسنګ پلیټ فارم د ګټې اخیستنې د پراخولو لپاره، پلټونکو یو سینسر تطبیق کړ چې په بریالیتوب سره یې د وینې په اصلي نمونو کې د نورمال او سرطان لرونکي DNA ترمنځ توپیر وکړ. د CpG سایټونو کې د میتیلیشن نمونې په ایپی جینیټیک ډول د جین څرګندونه تنظیموي. د سرطان په نږدې ټولو ډولونو کې، د DNA میتیلیشن کې بدلونونه او په دې توګه د جینونو څرګندونه کې چې د تومورجنیسیس هڅوي، لیدل شوي چې بدیل وي.
د DNA میتیلیشن سره تړلو نورو سرطانونو لپاره د نمونې په توګه، څیړونکو د لیوکیمیا ناروغانو او صحي کنټرولونو څخه د وینې نمونې کارولې ترڅو د لیوکیمیا سرطانونو په توپیر کې د میتیلیشن منظره اغیزمنتوب وڅیړي. دا میتیلیشن منظره بایو مارکر نه یوازې د موجوده ګړندي لیوکیمیا سکرینینګ میتودونو څخه غوره کار کوي، بلکه د دې ساده او مستقیم تحلیل په کارولو سره د سرطانونو پراخه لړۍ لومړني کشف ته د غځولو امکان هم ښیې.
د ۳۱ لیوکیمیا ناروغانو او ۱۲ روغو اشخاصو د وینې نمونو څخه DNA تحلیل شو. لکه څنګه چې په شکل ۲a کې د بکس پلاټ کې ښودل شوي، د سرطان نمونو نسبي جذب (ΔA650/525) د نورمال نمونو څخه د DNA په پرتله ټیټ و. دا په عمده توګه د هایدروفوبیکیت د زیاتوالي له امله و چې د سرطان DNA د کثافت راټولولو لامل شو، کوم چې د Cyst/AuNPs د راټولولو مخه ونیوله. په پایله کې، دا نانو ذرات په بشپړ ډول د سرطان مجموعو په بهرنۍ طبقو کې خپاره شول، چې په پایله کې د Cyst/AuNPs مختلف خپریدل چې په نورمال او سرطان DNA مجموعو کې جذب شوي. بیا د ROC منحني د ΔA650/525 د لږترلږه ارزښت څخه تر اعظمي ارزښت پورې د حد په توپیر سره رامینځته شول.
شکل ۲. (الف) د سیسټ/AuNPs محلولونو نسبي جذب ارزښتونه چې د مطلوب شرایطو لاندې د نورمال (نیلي) او سرطان (سور) dna شتون ښیې.
(DA650/525) د بکس پلاټونو؛ (ب) د تشخیصي ازموینو ROC تحلیل او ارزونه. (ج) د نورمال او سرطان ناروغانو د تشخیص لپاره د ګډوډۍ میټریکس. (د) حساسیت، ځانګړتیا، مثبت وړاندوینې ارزښت (PPV)، منفي وړاندوینې ارزښت (NPV) او د پرمختللې میتود دقت.
لکه څنګه چې په شکل 2b کې ښودل شوي، د پرمختللي سینسر لپاره ترلاسه شوي د ROC منحني (AUC = 0.9274) لاندې ساحه لوړه حساسیت او ځانګړتیا ښیې. لکه څنګه چې د بکس پلاټ څخه لیدل کیدی شي، د نورمال DNA ګروپ استازیتوب کولو ترټولو ټیټ ټکی د سرطان DNA ګروپ استازیتوب کولو لوړې نقطې څخه ښه جلا نه دی؛ له همدې امله، لوژستیکي ریګریشن د نورمال او سرطان ګروپونو ترمنځ توپیر کولو لپاره کارول شوی و. د خپلواک متغیرونو سیټ ته په پام سره، دا د پیښې د پیښیدو احتمال اټکل کوي، لکه د سرطان یا نورمال ګروپ. انحصاري متغیر د 0 او 1 ترمنځ دی. له همدې امله پایله احتمال دی. موږ د ΔA650/525 پراساس د سرطان پیژندنې احتمال (P) په لاندې ډول ټاکلی.
چیرې چې b=5.3533,w1=-6.965. د نمونې طبقه بندي لپاره، د 0.5 څخه کم احتمال د عادي نمونې ښودنه کوي، پداسې حال کې چې د 0.5 یا لوړ احتمال د سرطان نمونې ښودنه کوي. شکل 2c د مغشوش میټریکس انځوروي چې د یوازینۍ کراس تایید څخه رامینځته شوی، کوم چې د طبقه بندي میتود ثبات تاییدولو لپاره کارول شوی و. شکل 2d د میتود تشخیصي ازموینې ارزونه لنډیز کوي، پشمول د حساسیت، ځانګړتیا، مثبت وړاندوینې ارزښت (PPV) او منفي وړاندوینې ارزښت (NPV).
د سمارټ فون پر بنسټ بایوسینسرونه
د سپیکٹروفوټومیټرونو کارولو پرته د نمونې ازموینې نوره ساده کولو لپاره، څیړونکو د مصنوعي استخباراتو (AI) څخه کار واخیست ترڅو د محلول رنګ تشریح کړي او د عادي او سرطان لرونکي اشخاصو ترمنځ توپیر وکړي. دې ته په پام سره، د کمپیوټر لید د ګرځنده تلیفون کیمرې له لارې اخیستل شوي 96 څاه پلیټونو عکسونو په کارولو سره د سیسټ/AuNPs محلول رنګ نورمال DNA (ارغواني) یا سرطان لرونکي DNA (سور) ته وژباړي. مصنوعي استخبارات کولی شي لګښتونه کم کړي او د نانو پارټیکل محلولونو رنګ تشریح کولو کې لاسرسی ښه کړي، او پرته له کوم نظري هارډویر سمارټ فون لوازمو څخه. په پای کې، د ماشین زده کړې دوه ماډلونه، پشمول د رینډم فاریسټ (RF) او سپورټ ویکتور ماشین (SVM) د ماډلونو جوړولو لپاره روزل شوي وو. د RF او SVM ماډلونو دواړه نمونې په سمه توګه د 90.0٪ دقت سره مثبت او منفي طبقه بندي کړې. دا وړاندیز کوي چې د ګرځنده تلیفون پر بنسټ بایو سینسینګ کې د مصنوعي استخباراتو کارول خورا ممکن دي.
شکل ۳. (الف) د عکس اخیستلو مرحلې لپاره د نمونې چمتو کولو پرمهال ثبت شوي محلول هدف طبقه. (ب) د عکس اخیستلو مرحلې په جریان کې اخیستل شوی مثال انځور. (ج) د عکس څخه استخراج شوي د 96 څاه پلیټ په هر څاه کې د سیسټ/AuNPs محلول د رنګ شدت (ب).
د سیسټ/AuNPs په کارولو سره، څیړونکو په بریالیتوب سره د میتیلیشن منظره کشف لپاره یو ساده سینسنګ پلیټ فارم او یو سینسر رامینځته کړی چې د لیوکیمیا سکرینینګ لپاره د اصلي وینې نمونو کارولو پرمهال د سرطان DNA څخه نورمال DNA توپیر کولو توان لري. پرمختللي سینسر ښودلې چې د اصلي وینې نمونو څخه استخراج شوي DNA د 15 دقیقو کې د لیوکیمیا ناروغانو کې د سرطان DNA (3nM) لږ مقدار په چټکۍ او ارزانه توګه کشف کولو توان درلود، او د 95.3٪ دقت یې ښودلی. د سپیکٹروفوټومیټر اړتیا له منځه وړلو سره د نمونې ازموینې نور ساده کولو لپاره، د ماشین زده کړه د محلول رنګ تشریح کولو او د ګرځنده تلیفون عکس په کارولو سره د عادي او سرطان لرونکي اشخاصو ترمنځ توپیر کولو لپاره کارول شوې، او دقت هم په 90.0٪ کې ترلاسه کیدی شي.
حواله: د دفاع وزارت: 10.1039/d2ra05725e
د پوسټ وخت: فبروري-۱۸-۲۰۲۳
د محرمیت ترتیبات