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18日，記者從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該院醫(yī)工所傳感中心羅茜團(tuán)隊(duì)在質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域獲得重要進(jìn)展，成功開發(fā)了一種多模態(tài)融合驗(yàn)證的空間分割新方法，可以準(zhǔn)確可靠地確定質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)的感興趣區(qū)域(regions-of-interest,ROI)。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在生物數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際期刊《千兆科學(xué)》(《Giga Science》)上。

質(zhì)譜成像是一種具有空間分辨能力的新型分子組學(xué)技術(shù)，為研究人員提供了理解生物現(xiàn)象背后生化機(jī)制的新手段。在質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析過程中，一張完整的組織切片通常會(huì)被“虛擬地”劃分成許多感興趣區(qū)域。準(zhǔn)確劃分ROI是挖掘空間分子組學(xué)數(shù)據(jù)的前提，對(duì)于發(fā)現(xiàn)疾病等因素引起的分子變化至關(guān)重要。

針對(duì)現(xiàn)有感興趣區(qū)域劃分方法中，傳統(tǒng)手動(dòng)方法依賴主觀判斷且耗時(shí)費(fèi)力、結(jié)果可靠性較差等問題，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于多模態(tài)融合思想的“半監(jiān)督”新方法，即依靠“AI病理師”驗(yàn)證空間分割得到的ROI結(jié)果。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地融合質(zhì)譜成像中獲取的分子組分信息和H&E病理圖中獲取的組織形態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)了從兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立互補(bǔ)的生物信息源，交叉驗(yàn)證ROI的劃分結(jié)果，有力保證了其生物學(xué)意義上的可靠性。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)多模態(tài)融合方法劃分質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)ROI并應(yīng)用于小鼠腎組織樣本和原位種植腫瘤研究，發(fā)現(xiàn)ROI與基準(zhǔn)真值完美呼應(yīng)，且廣泛適用于不同類別的組織樣本。

據(jù)介紹，該工作涉及的核心代碼與數(shù)據(jù)將完全開源共享，該方法為以質(zhì)譜成像為基礎(chǔ)的空間代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究者，提供多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù)方法，有助于進(jìn)一步發(fā)展臨床病理切片的細(xì)胞化學(xué)異質(zhì)性研究。

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