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醫(yī)工簡報 |深度學(xué)習(xí)用于量化與神經(jīng)認知變化相關(guān)的大腦衰老速度;CATD:面向 EEG 到 fMRI

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臨床綜合
Nat. Biotechnol. | 工程化脂肪細胞治療癌癥

靶向代謝依賴,如葡萄糖或脂質(zhì)代謝,是抗癌治療的關(guān)鍵策略。Nguyen 等人開發(fā)了一種新方法——脂肪操縱移植(AMT),通過工程化脂肪細胞與腫瘤競爭脂質(zhì)和葡萄糖來抑制癌癥進展,此成果發(fā)表于《Nature Biotechnology》。研究人員利用 CRISPR 激活技術(shù)(CRISPRa)上調(diào)脂肪細胞中的 UCP1、PRDM16 或 PPARGC1A 基因,以增強葡萄糖和脂肪酸代謝,從而抑制多種癌細胞系的增殖、糖酵解和脂肪酸氧化。研究還通過體內(nèi)實驗驗證了 UCP1-CRISPRa 脂肪器官在減少腫瘤大小和代謝活性方面的顯著效果,并展示了 AMT 在預(yù)防遺傳性癌癥發(fā)展中的潛力。
https://doi.org/10.1038/s41587-024-02551-2
醫(yī)學(xué)人工智能
PNAS | 深度學(xué)習(xí)用于量化與神經(jīng)認知變化相關(guān)的大腦衰老速度

大腦衰老速度的量化研究對于識別神經(jīng)退行性疾病風險具有重要意義,尤其是通過非侵入性方法監(jiān)測大腦衰老速率,能夠為認知功能變化的評估提供重要依據(jù)。2月24日,南加州大學(xué) Yin Chenzhong 等人利用一種基于 3D-CNN 的縱向模型,通過分析 2055 名認知正常成年人的縱向 MRI 數(shù)據(jù),成功量化了大腦衰老速度,并驗證了其與認知功能變化的顯著相關(guān)性。研究還通過可解釋的 CNN 顯著性映射方法,揭示了大腦區(qū)域衰老速率的解剖學(xué)差異,為阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的早期風險評估提供了新工具。
https://doi.org/10.1073/pnas.2413442122
醫(yī)學(xué)成像技術(shù)
IEEE Trans. Med. Imaging | CATD:面向 EEG 到 fMRI 跨模態(tài)生成的統(tǒng)一表征學(xué)習(xí)方法

腦功能成像的多模態(tài)分析對于理解大腦功能和病理至關(guān)重要,尤其是在面對傳統(tǒng)成像技術(shù)的高成本和可用性限制時。3月11日,深圳先進技術(shù)研究院的 Yao Weiheng/王書強等人在《IEEE Transactions on Medical Imaging》上提出了一種基于條件對齊時間擴散(CATD)框架的創(chuàng)新方法,旨在通過將電生理信號(EEG)轉(zhuǎn)化為功能性磁共振成像(fMRI)信號,從而實現(xiàn)跨模態(tài)神經(jīng)成像的合成與分析。研究通過整合 EEG 的時間動態(tài)信息與 fMRI 的空間結(jié)構(gòu)特征,實現(xiàn)了高保真的 EEG-to-fMRI 跨模態(tài)生成,并在多個公開數(shù)據(jù)集上驗證了模型的優(yōu)越性能。
https://doi.org/10.1109/TMI.2025.3550206
康復(fù)(神經(jīng))工程
Nat. Commun. | 重度抑郁癥在神經(jīng)形態(tài)連續(xù)體上的表現(xiàn)

重度抑郁癥(MDD)是一種全球范圍內(nèi)廣泛存在的嚴重精神疾病,其臨床表現(xiàn)具有高度異質(zhì)性,給診斷和治療帶來了巨大挑戰(zhàn)。理解 MDD 的生物學(xué)亞型和神經(jīng)機制對于個性化治療至關(guān)重要。3月11日,電子科技大學(xué)廖偉團隊在《Nature Communications》上發(fā)表最新成果,他們利用貝葉斯模型分析了 MDD 患者的多中心腦結(jié)構(gòu) MRI 數(shù)據(jù),識別出三種潛在的異常因子。研究發(fā)現(xiàn),MDD 患者通常表現(xiàn)出多種異常因子的不同程度表達,而非單一亞型,且這些因子與特定的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)相關(guān)。研究還驗證了這些因子在縱向隊列中的穩(wěn)定性,并能夠預(yù)測不同治療方法的臨床效果。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57682-0
可穿戴技術(shù)
IEEE Trans. Instrum. Meas. | 重度抑郁癥在神經(jīng)形態(tài)連續(xù)體上的表現(xiàn)

開發(fā)一種無創(chuàng)、連續(xù)的血糖監(jiān)測技術(shù)對于提高患者的生活質(zhì)量和治療效果具有重要意義。3月11日,韓國漢陽大學(xué) Sajjad Hussain Mian 等人開發(fā)了一種基于紡織品的可穿戴微波傳感器,用于通過汗液進行無創(chuàng)血糖監(jiān)測。該傳感器在 4.87 GHz 的共振頻率下工作,能夠高靈敏度地檢測皮膚組織介電特性的微小變化,并通過實驗驗證了其在血糖監(jiān)測中的高精度和可靠性。
https://doi.org/10.1109/TIM.2025.3550247
生物材料
ACS Sens. | 感知血栓管理的未來

傳統(tǒng)診斷方法往往難以捕捉患者個體化的血栓風險。微工程化的“芯片血管”平臺在血栓研究和個性化醫(yī)療中展現(xiàn)出革命性潛力。3月11日,悉尼大學(xué) Zhao Yunduo 等人探討了血栓管理的未來:片上血管平臺、高級傳感和人工智能驅(qū)動的數(shù)字雙胞胎融合。盡管在規(guī)?;?、標準化和監(jiān)管審批方面仍存在挑戰(zhàn),但這些技術(shù)的結(jié)合有望徹底改變血栓管理,推動精準心血管醫(yī)療的發(fā)展。
https://doi.org/10.1021/acssensors.4c02764
END
編輯| 王樹彤
審核| 醫(yī)工學(xué)人理事會
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