文|陳根

條形碼技術(shù)(bar code technology,BCT),在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用實(shí)踐中產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù),能夠快速、準(zhǔn)確、可靠地采集數(shù)據(jù)。自1974年第一個(gè)條形碼出現(xiàn)在口香糖包裝上以來(lái),現(xiàn)如今,無(wú)論買什么,往往只要是商品就都會(huì)帶有條形碼,以方便商家識(shí)別物品并獲取相應(yīng)的信息。

近日,研究人員受到啟發(fā)創(chuàng)建了“生物傳感器條形碼”。其可以利用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng),精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞之間的信息,從而更深入、全面地了解致癌基因及其他網(wǎng)絡(luò)(例如免疫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò))的交流。

基于腫瘤生物標(biāo)志物分子,如腫瘤相關(guān)DNA和蛋白質(zhì)的診斷技術(shù),與常用的腫瘤診斷方法比可更早實(shí)現(xiàn)診斷,在腫瘤早期診斷中具有重要意義。然而這些生物標(biāo)志物在臨床樣本中的含量極低,因此,開(kāi)發(fā)靈敏度高和特異性強(qiáng)的檢測(cè)技術(shù)很有必要。

熒光編碼微球技術(shù)是近年內(nèi)出現(xiàn)的一種檢測(cè)技術(shù),它能夠大幅度提升對(duì)蛋白和基因靶向信息的檢測(cè)效率,且可提供更多的分析識(shí)別位點(diǎn),在醫(yī)療診斷、藥物篩選、環(huán)境保護(hù)、基因測(cè)序等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

當(dāng)利用特定波長(zhǎng)的外來(lái)光照射微球時(shí),會(huì)激發(fā)出不同波段的熒光。對(duì)這些熒光的波長(zhǎng)及強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),能夠確定此微球的種類。但是,其激發(fā)的熒光常常有非常相似的顏色,一起成像時(shí)通常難以區(qū)分。

為了解決該問(wèn)題,研究人員結(jié)合不同顏色和定位模式的熒光蛋白創(chuàng)建了“生物傳感器條形碼”。該條形碼可以同時(shí)識(shí)別和追蹤大量不同蛋白質(zhì)的生物傳感器,包括驅(qū)動(dòng)癌癥形成的蛋白質(zhì)。

為了同時(shí)追蹤多個(gè)信號(hào)蛋白的活動(dòng),研究人員將不同的生物傳感器與單個(gè)細(xì)胞中的特定條形碼配對(duì),然后利用延時(shí)顯微鏡將他們合并成像。由于每個(gè)細(xì)胞都有不同的條形碼,也可以利用這種方法來(lái)識(shí)別混雜在一起的不同細(xì)胞群,并研究它們是如何相互交流的。

未來(lái),該發(fā)明或有助于指導(dǎo)疾病干預(yù)措施以及治療方法。