如何使用人工智能设计的纳米粒子精确治疗个体患者的癌症?

如题所述

革新癌症治疗:AI驱动的纳米粒子虚拟肿瘤研究

在癌症治疗领域取得了重大突破,EVONANO 平台引领了一场革命,科学家们通过人工智能精准设计纳米粒子,以虚拟肿瘤为战场进行模拟实验。这一突破性研究发表在《自然》计算材料上,由布里斯托尔大学的 Sabine Hauert 博士和 Namid Stillman 博士共同参与,诺维萨德大学的 Igor Balaz 博士担任项目领导。


“通过模拟,我们能在短时间内测试多种策略,针对各种复杂肿瘤,”Hauert 博士强调,“虽然虚拟肿瘤模型尚处于初级阶段,但即使是简单的数字肿瘤,也预示着纳米药物设计的潜力提升。”她认为,这款软件可能推动靶向癌症治疗的个性化发展,为患者定制专属疗法,减少实验成本和重复工作,尤其适用于个体治疗的快速迭代。


基于纳米粒子的药物因其能精确地定位癌细胞而备受瞩目。通过调整纳米粒子的尺寸、电荷、材料以及包裹分子,科研人员能够使其更易被癌细胞识别,并携带药物来实现高效杀伤。在 EVONANO 平台上,团队模拟了各种肿瘤,包括治疗难题,从而发现并验证了新型纳米粒子设计策略。


Balaz 博士指出,这个平台提供了一个前所未有的机会,可以精细调整纳米粒子参数,模拟其在生理条件下的效果。“这标志着将计算机模拟与机器学习相结合,为癌症治疗带来前所未有的创新路径。”


然而,真正的挑战在于如何设计出既能有效对抗肿瘤,又尽可能减少对健康细胞影响的纳米粒子。通过人工进化机器学习技术,科学家们不断优化设计,寻找最佳解决方案。


Stillman 博士分享道:“这是欧洲多机构计算专家共同努力的结果,展示了将计算技术与人工智能结合解决癌症挑战的可能性。”在未来,团队的目标是利用个体患者数据,创建个性化的虚拟肿瘤模型,以实现更精准的治疗方案,使数字模型更贴近真实情况。


Balaz 博士展望道:“我们的目标是模拟肿瘤的异质性和耐药性,这是实体瘤治疗面临的最大挑战,这将使我们更接近临床实践,为癌症纳米医学的未来打开新的大门。”


这一创新成果不仅为癌症研究带来突破,还通过开源的方式,激发了更多科学家参与,共同探索人工智能在癌症治疗领域的无限可能。

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