AI打造首张复杂细胞3D图 精准展示细胞内病变

2018-05-11 15:24:00 作者:网易 出处 : 论坛

  目前医学研究已取得了很大的进展,我们对于人体的功能也比以往有了更多的了解,然而观察人体内部仍然存在挑战。我们通过扫描、着色和显微镜等方式观察人体,但是这些方法只能够为我们提供有限的信息,而且也会给细胞带来损害或者改变,让研究人员和医生无法获得的原始信息。

AI打造首张复杂细胞3D图,可精准展示细胞内病变

  在细胞对抗疾病时,确切观察个体细胞内部发生的状况是特别困难的,这也意味着难以了解什么方法才能让患者病情好转。为了更彻底的观察个体细胞内的变化,艾伦研究所的研究人员借助人工智能创造了首个复杂的人体细胞3D模型,它能准确的展示单个细胞内的不同部分和结构如何结合和工作。

  这个3D模型显示了单颗典型的人类诱导多能干细胞(hiPSCs)是什么样子。为了对人工智能进行培训,研究人员对数千颗细胞进行了精细扫描。免费向公众开放的在线工具也为他们提供了3.2万个3D细胞模型。

  借助那些信息,人工智能创建了一个3D模型,预测了每一个细胞器或者内部组件最可能存在的位置。只要这个模型得到一张显微图像,它就能够预测这些细胞器在任何新细胞中可能存在的位置。研究人员也借助人工智能系统创造了一种概率模型,如果提供细胞的大小和形状,以及它细胞核的位置,那么就能够推测出最可能找到那些相同细胞器的位置。

  这些模型对于医生和科学家来说非常有用,因为它们能够让我们更深入的了解癌症和其它疾病给个体细胞带来的影响。将癌症细胞的数据和图像输入到人工智能系统,它们就能够获得更复杂的图像,显示细胞和它的独立部分受到怎样的影响。这也意味着医生们能够根据每一位病人的疾病为其量身定制治疗方法。

  艾伦研究所的研究团队希望他们的工具能够帮助医学研究实现大众化,并且为医疗条件匮乏的区域提供医疗服务。因此研究人员正在对其进行改善,希望创造出更复杂的模型。他们希望未来几个月里能够获得更宽广的数据库,创建更多的细胞模型。

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