تیمی از پژوهشگران دانشکده مهندسی و محاسبات جورج آر. براون در دانشگاه رایس موفق به توسعه یک دستگاه نوآورانه مجهز به هوش مصنوعی شدهاند که “سیتومتری جریان” را کمهزینه و در دسترس قرار میدهد.
این نمونه اولیه قادر است سلولهای خون تصفیهنشده را با دقتی مشابه سیتومترهای گرانقیمت و حجیم شناسایی و شمارش کند و در عین حال، نتایج را در عرض چند دقیقه ارائه دهد. این ویژگیها، آن را به گزینهای ایدهآل برای کاربردهای بالینی در مناطق کمبرخوردار و روستایی تبدیل کرده است.
سیتومتری جریان که از دهه ۱۹۵۰ توسعه یافته است، یکی از استانداردهای طلایی در تشخیصهای آزمایشگاهی محسوب میشود. اما هزینه بالا، تجهیزات حجیم و نیاز به اپراتورهای متخصص، دسترسی به این فناوری را محدود کرده است. پژوهشگران دانشگاه رایس با حذف پمپها و دریچههای خاص، طراحی جدیدی ارائه کردهاند که **بدون نیاز به پمپ و با استفاده از جریان ثقلی اسلاگ (Slug Flow) ، هزینه و ابعاد دستگاه را کاهش داده است.
نوآوری دوم این پژوهش، بهرهگیری از هوش مصنوعی برای شناسایی سریع و دقیق سلولهای ایمنی CD4+ T از نمونههای خون تصفیهنشده بود. این سلولها، شاخصی حیاتی در ارزیابی وضعیت ایمنی بدن و تشخیص بیماریهایی مانند سرطان، HIV/AIDS و COVID-19 محسوب میشوند.
برای این کار، پژوهشگران مهرههای آنتیبادیدار ضد CD4+ را به نمونه خون اضافه کردند تا به این سلولها متصل شوند. سپس، نمونه از طریق تراشه میکروفلوئیدیک عبور داده شد و با استفاده از میکروسکوپ نوری و دوربین ویدئویی ثبت گردید. برای تسریع پردازش و شمارش سلولی، یک شبکه عصبی پیچشی (CNN) آموزش داده شد تا فقط سلولهای نشانگذاریشده را شناسایی کند.
کوین مکهیو، از محققان این پروژه، اظهار داشت: “شناسایی و شمارش سلولهای CD4+ تنها یکی از قابلیتهای این فناوری است. این تکنولوژی را میتوان بهراحتی برای شناسایی و تحلیل طیف وسیعی از سلولها در نمونههای زیستی مختلف تطبیق داد. نتایج امیدوارکننده ما نشان میدهد که این پلتفرم میتواند تحولی در تشخیص و پیشآگهی بیماریها و همچنین در تحقیقات زیستپزشکی ایجاد کند.”
این تحقیق با حمایت مؤسسه ملی سلامت آمریکا (NIH) و دانشگاه رایس انجام شده است.
کد خبر ۲۰۱۰۳۱۲۱۳.۰۴۷
منیع: نیوزمدیکال
