有(yǒu)許多(duō)差異可(kě)以幫助我們區(qū)分(fēn)健康細胞和癌細胞，從形狀到生長(cháng)再到信号傳導。另一種方法是通過其pH值。癌細胞的pH值與健康細胞的pH值不同。先前的研究報道說，酸性環境可(kě)以幫助腫瘤細胞産(chǎn)生使它們更具(jù)侵略性的蛋白質(zhì)。現在，新(xīn)加坡國(guó)立大學(xué)的研究人員開發了一種利用(yòng)機器學(xué)習的方法，通過檢測單個細胞的pH值來判斷其是否癌變。
他(tā)們的發現發表在《APL Bioengineering》雜志(zhì)上的一篇題為(wèi)“Machine learning-based approach to pH imaging and classification of single cancer cells”的論文(wén)中(zhōng)。
研究人員寫道：“在生物(wù)醫(yī)學(xué)研究中(zhōng)，以無創的方式和不使用(yòng)熒光标記的情況下識别不同細胞群的能(néng)力仍然是一個重要的目标。在過去的十年裏，已經發展了各種技(jì )術，主要依靠熒光探針或納米粒子。另一方面，它們在單細胞研究中(zhōng)的應用(yòng)受到冗長(cháng)的制備和标記方案的限制。”
“識别單個細胞的能(néng)力在精(jīng)确和個性化的醫(yī)學(xué)領域已經變得至關重要。”研究人員解釋說，“這是因為(wèi)它是解釋與任何生物(wù)樣本相關的固有(yǒu)異質(zhì)性的唯一方法。”
新(xīn)的方法是用(yòng)溴百裏酚藍處理(lǐ)細胞，溴百裏酚藍是一種對pH值敏感的染料，其顔色會根據溶液的酸性而改變。由于癌細胞的pH值與正常細胞不同，因此與正常細胞相比，溴百裏酚藍将産(chǎn)生不同的顔色。
研究人員說：“我們的方法使我們能(néng)夠對各種人體(tǐ)組織的單個細胞進行分(fēn)類，包括正常細胞和癌細胞，方法是隻關注每種細胞類型往往表現出的固有(yǒu)酸度水平，并使用(yòng)簡單而廉價的設備。”
研究人員補充說：“這項技(jì )術的一個潛在應用(yòng)是液體(tǐ)活檢，在液體(tǐ)活檢中(zhōng)，可(kě)以以微創的方式從體(tǐ)液中(zhōng)分(fēn)離出從原發腫瘤中(zhōng)逃脫出來的腫瘤細胞。”
研究人員期待着進一步推進這一概念，試圖從細胞中(zhōng)檢測出不同階段的惡性腫瘤。
研究人員總結說：“這種簡單的方法開啓了對活的癌細胞進行快速無創鑒定的潛力，可(kě)用(yòng)于早期癌症診斷和進一步的下遊分(fēn)析。”
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