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一种用于人类的通用非侵入性神经运动接口......
自计算机出现以来，人类一直在寻求富有表现力、直观且通用的计算机输入技术。虽然已经开发了多种模式，包括键盘、鼠标和触摸屏，但它们需要与中间设备进行交互，这可能会受到限制，尤其是在移动场景中。基于手势的系统利用摄像头或惯性传感器来避免使用中间设备，但它们往往只在不被遮挡或明显的动作中表现良好。几十年来，人们一直在设想脑机接口 (BCI)，通过允许仅通过思维向计算机输入来解决接口问题。然而，高带宽通信仅使用为单个个体设计的解码器的侵入式 BCI 进行了演示，因此无法扩展到普通大众。相比之下，肌肉中的神经运动信号可以访问细微的手势和力量信息。在这里，我们描述了一种非侵入式神经运动接口的开发，该接口允许使用表面肌电图 (sEMG) 进行计算机输入。我们开发了一个高度灵敏且强大的硬件平台，该平台易于佩戴/脱下，可感知手腕上的肌电活动并将有意的神经运动命令转换为计算机输入。我们将此设备与一个经过优化的基础设施配对，该基础设施可从数千名同意的参与者那里收集训练数据，这使我们能够开发通用的 sEMG 神经网络解码模型，该模型适用于许多人，而无需对每个人进行校准。未包括在训练集中的测试用户在连续导航任务中以每秒 0.5 次目标获取、在离散手势任务中以每秒 0.9 次手势检测和每分钟 17.0 个调整字的速度展示手势解码的闭环中值性能。我们证明，通过为个人个性化 sEMG 解码模型，输入带宽可以进一步提高 30%，预计未来人类和机器将共同适应，提供无缝翻译人类意图的功能。据我们所知，这是第一个直接利用生物信号的高带宽神经运动接口，具有跨人群的高性能开箱即用泛化功能。
一种用于人类的通用非侵入性神经运动接口......
自计算机出现以来，人类一直在寻求富有表现力、直观且通用的计算机输入技术。虽然已经开发了多种模式，包括键盘、鼠标和触摸屏，但它们需要与中间设备进行交互，这可能会受到限制，尤其是在移动场景中。基于手势的系统利用摄像头或惯性传感器来避免使用中间设备，但它们往往只在不被遮挡或明显的动作中表现良好。几十年来，人们一直在设想脑机接口 (BCI)，通过允许仅通过思维向计算机输入来解决接口问题。然而，高带宽通信仅使用为单个个体设计的解码器的侵入式 BCI 进行了演示，因此无法扩展到普通大众。相比之下，肌肉中的神经运动信号可以访问细微的手势和力量信息。在这里，我们描述了一种非侵入式神经运动接口的开发，该接口允许使用表面肌电图 (sEMG) 进行计算机输入。我们开发了一个高度灵敏且强大的硬件平台，该平台易于佩戴/脱下，可感知手腕上的肌电活动并将有意的神经运动命令转换为计算机输入。我们将此设备与一个经过优化的基础设施配对，该基础设施可从数千名同意的参与者那里收集训练数据，这使我们能够开发通用的 sEMG 神经网络解码模型，该模型适用于许多人，而无需对每个人进行校准。未包括在训练集中的测试用户在连续导航任务中以每秒 0.5 次目标获取、在离散手势任务中以每秒 0.9 次手势检测和每分钟 17.0 个调整字的速度展示手势解码的闭环中值性能。我们证明，通过为个人个性化 sEMG 解码模型，输入带宽可以进一步提高 30%，预计未来人类和机器将共同适应，提供无缝翻译人类意图的功能。据我们所知，这是第一个直接利用生物信号的高带宽神经运动接口，具有跨人群的高性能开箱即用泛化功能。
无创产前测试和不良妊娠结局中无细胞DNA的胎儿分数：全国性回顾性队列研究56,110名孕妇
背景：通过无细胞DNA分析的无创产前测试，向全世界的孕妇提供了胎儿动物的筛查。在非侵入性产前测试中，孕产妇循环中无细胞DNA的胎儿分数是作为质量控制参数测量的。鉴于无胎儿的DNA起源于胎盘，胎儿分数也可能反映胎盘健康和孕妇妊娠适应。目的：本研究旨在评估胎儿分数和不良妊娠结局之间的关联。研究设计：我们对2018年6月和2019年6月在全国范围内进行无创性产前测试的女性怀孕的女性进行了回顾性队列研究（荷兰实验室试验（荷兰实验室试验）（荷兰实验室的试验，用于评估无侵入性的培养点测试评估[Trient triend trients] [Trytent trient] -2）。多变量逻辑回归分析用于评估胎儿分数和不良妊娠结局之间的关联。胎儿分数被评估为连续变量，为<10个百分位数，对应于胎儿分数<2.5％。结果：该队列包括56,110例怀孕。在将胎儿分数分析为连续变量时，胎儿分数的降低与高血压疾病的妊娠风险增加有关（调整后的比值比，2.27 [95％的固定间隔，1.89 E 2.78]），小型
新发表的研究显示了使用非侵入性产前筛查
1 Johansen Taber K，Hammer C，Pierson S等。 高阳性预测值22q11.2通过无细胞的DNA测试进行微骨骼筛选，该测试结合了胎儿分数扩增。 产前诊断。 于2024年4月16日发布。https：//doi.org/10.1002/pd.6562。 2。 Welker，N.C.，Lee，A.K.，Kjolby，R.A.S。 等。 高通量胎儿扩增增加了非侵入性产前筛查的分析性能。 Genet Med（2020）。 https://doi.org/10.1038/s41436-020-01009-5。 3。 Devriendt K，Fryns J-P，Mortier G，Van Thienen M-N，Keymolen K。 Digeorge/Velocardiofacial综合征的年发病率。 J Med Genet 1998; 35：789–790。 4。 Dugoff L，Mennuti MT，McDonald-McGinn DM。 22Q11.2缺失综合征的无细胞DNA筛选的益处和局限性。 prenat诊断。 2017年1月； 37（1）：53-60。 5。 Dungan JS，Klugman S，Darilek S等。 通用人群中胎儿染色体异常的无创产前筛查（NIP）：美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）的基于证据的临床指南。 Genet Med。 2023年2月; 25（2）：100336。 6。 Hancock S，Ben-Shachar R，Adusei C等。 在胎儿分数光谱中的临床经验，具有低测试率的非浸润性产前筛查方法。 超声产科妇科。 2020; 56（3）：422-430。 doi：10.1002/uog.219041 Johansen Taber K，Hammer C，Pierson S等。高阳性预测值22q11.2通过无细胞的DNA测试进行微骨骼筛选，该测试结合了胎儿分数扩增。产前诊断。于2024年4月16日发布。https：//doi.org/10.1002/pd.6562。2。Welker，N.C.，Lee，A.K.，Kjolby，R.A.S。 等。 高通量胎儿扩增增加了非侵入性产前筛查的分析性能。 Genet Med（2020）。 https://doi.org/10.1038/s41436-020-01009-5。 3。 Devriendt K，Fryns J-P，Mortier G，Van Thienen M-N，Keymolen K。 Digeorge/Velocardiofacial综合征的年发病率。 J Med Genet 1998; 35：789–790。 4。 Dugoff L，Mennuti MT，McDonald-McGinn DM。 22Q11.2缺失综合征的无细胞DNA筛选的益处和局限性。 prenat诊断。 2017年1月； 37（1）：53-60。 5。 Dungan JS，Klugman S，Darilek S等。 通用人群中胎儿染色体异常的无创产前筛查（NIP）：美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）的基于证据的临床指南。 Genet Med。 2023年2月; 25（2）：100336。 6。 Hancock S，Ben-Shachar R，Adusei C等。 在胎儿分数光谱中的临床经验，具有低测试率的非浸润性产前筛查方法。 超声产科妇科。 2020; 56（3）：422-430。 doi：10.1002/uog.21904Welker，N.C.，Lee，A.K.，Kjolby，R.A.S。等。高通量胎儿扩增增加了非侵入性产前筛查的分析性能。Genet Med（2020）。 https://doi.org/10.1038/s41436-020-01009-5。 3。 Devriendt K，Fryns J-P，Mortier G，Van Thienen M-N，Keymolen K。 Digeorge/Velocardiofacial综合征的年发病率。 J Med Genet 1998; 35：789–790。 4。 Dugoff L，Mennuti MT，McDonald-McGinn DM。 22Q11.2缺失综合征的无细胞DNA筛选的益处和局限性。 prenat诊断。 2017年1月； 37（1）：53-60。 5。 Dungan JS，Klugman S，Darilek S等。 通用人群中胎儿染色体异常的无创产前筛查（NIP）：美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）的基于证据的临床指南。 Genet Med。 2023年2月; 25（2）：100336。 6。 Hancock S，Ben-Shachar R，Adusei C等。 在胎儿分数光谱中的临床经验，具有低测试率的非浸润性产前筛查方法。 超声产科妇科。 2020; 56（3）：422-430。 doi：10.1002/uog.21904Genet Med（2020）。https://doi.org/10.1038/s41436-020-01009-5。 3。 Devriendt K，Fryns J-P，Mortier G，Van Thienen M-N，Keymolen K。 Digeorge/Velocardiofacial综合征的年发病率。 J Med Genet 1998; 35：789–790。 4。 Dugoff L，Mennuti MT，McDonald-McGinn DM。 22Q11.2缺失综合征的无细胞DNA筛选的益处和局限性。 prenat诊断。 2017年1月； 37（1）：53-60。 5。 Dungan JS，Klugman S，Darilek S等。 通用人群中胎儿染色体异常的无创产前筛查（NIP）：美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）的基于证据的临床指南。 Genet Med。 2023年2月; 25（2）：100336。 6。 Hancock S，Ben-Shachar R，Adusei C等。 在胎儿分数光谱中的临床经验，具有低测试率的非浸润性产前筛查方法。 超声产科妇科。 2020; 56（3）：422-430。 doi：10.1002/uog.21904https://doi.org/10.1038/s41436-020-01009-5。3。Devriendt K，Fryns J-P，Mortier G，Van Thienen M-N，Keymolen K。Digeorge/Velocardiofacial综合征的年发病率。J Med Genet 1998; 35：789–790。4。Dugoff L，Mennuti MT，McDonald-McGinn DM。22Q11.2缺失综合征的无细胞DNA筛选的益处和局限性。prenat诊断。2017年1月； 37（1）：53-60。5。Dungan JS，Klugman S，Darilek S等。通用人群中胎儿染色体异常的无创产前筛查（NIP）：美国医学遗传学与基因组学学院（ACMG）的基于证据的临床指南。Genet Med。 2023年2月; 25（2）：100336。 6。 Hancock S，Ben-Shachar R，Adusei C等。 在胎儿分数光谱中的临床经验，具有低测试率的非浸润性产前筛查方法。 超声产科妇科。 2020; 56（3）：422-430。 doi：10.1002/uog.21904Genet Med。2023年2月; 25（2）：100336。6。Hancock S，Ben-Shachar R，Adusei C等。在胎儿分数光谱中的临床经验，具有低测试率的非浸润性产前筛查方法。超声产科妇科。2020; 56（3）：422-430。 doi：10.1002/uog.21904
ctDNA转移到尿液中的ctDNA超短状态，促进了HPV +口咽癌的无创液体活检
。此外，由于尿液可以在家中自我收集，因此这种远程标本的收集能力可以帮助达到服务不足的人群，并在人群范围内实现更有效的癌症筛查。尽管TR-CTDNA方法具有巨大的潜力，但与血液ctDNA相比，关于Tr-CTDNA检测效率的报道混杂（3-7）。对TR-CTDNA进行分析的潜在至关重要因素是知道尿液中存在的Tr-ctDNA片段的长度，因为这会影响测定设计，以在Tr-CTDNA检测中进行最佳灵敏度。迄今为止，已经有关于Tr-ctDNA片段长度的对比报告。基于PCR的TR-CTDNA研究，当使用缩短大于60 bp（4、8、9）时，在检测方面已显示出更大的成功，这是两项最近的下一代测序（NGS）研究（NGS）研究，该研究专门针对TR-CTDNA，表明中间长度的中间长度为112 bp（10）或101 bp（11）或较高的研究表明，与一项较高的comptions（相比），与一项较高的表现相结合。控件（11）。报告的NGS结果的限制是使用的特定库制备方法（例如，双链DNA [dsDNA]库制备方案，基于杂交的ctDNA片段捕获）容易偏向于恢复较短的片段，尤其是超级片段，尤其是超级片段（尤其是<50 bp）（12）（12）。为了检验这一假设，我们利用了能够捕获最小片段的单链NGS方法来开发TR-CTDNA大小的更完整的曲线。鉴于在非癌症环境中对无细胞的无细胞DNA（CFDNA）的研究（例如，孕妇尿液中的胎儿DNA或结核病患者的结核分枝杆菌DNA的胎儿DNA（13，14）（13，14）报道了跨性别的CFDNA是超消除的（<50 bp），我们可以彻底crunder（<50 bp） - 均可能是癌症。尿液。如结果所示，我们的数据表明TR-CTDNA是超短症（<50 bp），可在多种非动物癌症类型中检测到。除了单链DNA（SSDNA）NGS研究外，我们开发了一种基于液滴数字PCR（基于DDPCR）的测定法，以测量尿液中的TR-CTDNA，该测量提供了绝对的量化，更高的精度，更高的精度和更高的吞吐量。我们设计了此测定方法来研究患有HPV +口咽鳞状细胞癌（OPSCC）的患者。在此类患者中，HPV DNA序列在血液循环中以CTDNA为单位，我们假设可以通过DDPCR在尿液中检测到肾脏肾小球屏障的ctDNA片段。HPV ctDNA代表了TR-CTDNA的DDPCR分析开发的理想靶标，因为（a）90％的HPV + OPSCC患者共享单个HPV亚型HPV16的序列，因此，单个HPV16 TR-CTDNA分析可以覆盖大型患者； （b）由于HPV是一个非人类序列，因此预计没有HPV +癌症患者的“背景”信号将很低； （c）HPV16可以在肿瘤基因组内的多个位点整合，从而导致每个肿瘤基因组的信号更高。因此，我们试图开发一种能够从HPV + OPSCC患者的尿液中检测到尿液中超常用的HPV16 TR-CTDNA片段的第一代DDPCR分析。值得注意的是，与HPV +宫颈癌的设置不同，可以将肿瘤DNA直接沉积到尿液中，HPV16 HPV16信号在HPV + OPSCC患者的尿液中必然是跨性别的。我们将此测定（42 bp扩增子）与常规长度测定（77 bp amplicon）进行了比较，发现靶向超短片段对于可靠的尿液TR-CTDNA检测至关重要。利用超短扩增子测定法，我们在HPV + OPSCC患者的尿液中获得了TR-CTDNA检测，这些尿液与匹配的血浆CTDNA的结果一致。此外，使用小病例系列中的纵向尿液样品，我们展示了概念证明，用于早期发现癌症复发。因此，我们的结果表明，通过靶向超短DNA片段，TR-CTDNA成为HPV + OPSCC检测的可行方法，并且有可能在治疗后进行癌症复发监测。
一种工程的细菌共生体允许蜜蜂肠道环境的非侵入性生物传感
蜂蜜蜜蜂是探测宿主的强大模型系统 - 近距离菌群相互作用，也是自然生态系统和农业的重要传粉媒介物种。虽然细菌生物传感器可以对宿主与其相关的菌群之间发生的复杂相互作用提供批判性的见解，但缺乏非侵入性的肠道含量进行采样的方法，以及对工程师Symbionts的有限遗传工具，到目前为止，它们在蜜蜂中的发展促成了它们的发展。在这里，我们构建了一个多功能分子工具套件，以基因修改共生体，并在蜜蜂中首次报告了一种用于采样其粪便的技术。我们将天然的蜜蜂肠道细菌snodgrassella alvi作为IPTG的生物传感器，其工程细胞通过表达荧光蛋白的表达来稳定地定居于蜜蜂蜜蜂的肠道，并以剂量依赖性的方式暴露于骨骼。我们表明可以在肠道组织中测量荧光读数或在粪便中无创测量。这些工具和技术将使工程细菌的快速建立能够回答宿主 - 近距离微生物群研究中的基本问题。
颞叶癫痫中的神经元雪崩作为诊断工具：对内在静止状态动力学的无创研究
1索邦大学，脑研究所 - 巴黎脑研究所-ICM，CNR，Inria，Inserm，inserm，ap-hp，delapitiéSalpêtrière医院，F-75013，法国巴黎2，法国2应用科学和智能系统，国家研究委员会，POZZUOLI，ITALY 3 INTALITE SYSTERSILIL法国马赛4萨萨里大学，生物医学科学系，Viale San Pietro，07100，意大利萨萨里5号IRCCS E. Medea科学研究所，癫痫病单元，通过Costa Alta 37，31015，ITALY 37，31015，意大利Conegliano
可以使用非侵入性自发性电子图信号检测到2型糖尿病的可预防危险因素
1 1墨西哥神经生物学和国立大学，墨西哥Quere'taro校园，墨西哥Quere´taro，2，Me ofimem of Me ofico（UNAM）的工程学院（UNAM）研究部，避免失明的研究部，墨西哥，墨西哥，6个视觉健康封闭式，国立高等教育学院，狮子座大学，墨西哥国立大学（UNAM）Leo´n，墨西哥瓜纳武托拉，墨西哥，7雷尼娜·德尔·巴吉·伯（Elagent ofermations ofermations offiction ofermations ofermations promptation 302）（El offication 302） Quere´taro，Quere´taro，墨西哥，8墨西哥眼科研究所（IMO），I.A.P。 Centro Sur，Santiago de Quere´aro，Quere´aro，墨西哥
激酶调节的生物发光指标使大脑中的药物活性无创成像
＆这些作者同样贡献了相应的作者mzlin@stanford.edu异常激酶活性有助于大脑癌，神经变性和神经精神疾病的发病机理，但识别出在大脑中功能的激酶抑制剂，这是具有挑战性的。血液中的药物水平不能预测大脑的功效，因为血脑屏障可以阻止大多数化合物的进入。相反，评估大脑中的激酶抑制需要组织解剖和生化分析，这是耗时和资源密集的过程。在这里，我们报告了基于最近优化的荧光素酶卢西蛋白系统的激酶调节的生物发光指标（Kimbis），用于对大脑中药物活性的非侵入性纵向成像。我们开发了一个ERK Kimbi来报告RAS-RAF-MEK-ERK途径的抑制剂，为此，以前没有生物发光指标。erk kimbi区分脑渗透剂和非渗透剂MEK抑制剂，揭示了异种移植模型中的血肿瘤屏障泄漏，并报告了MEK抑制剂在天然脑组织和颅内内部异种移植物中的抑制剂抑制剂。最后，我们使用ERK Kimbi来筛选ERK抑制剂以提高脑功效，将Temuterkib鉴定为有前途的脑活动ERK抑制剂，这一结果不能仅靠化学特性。因此，金比斯能够对适合治疗脑疾病的激酶抑制剂的快速鉴定和药效学表征。然而，以前为治疗大脑以外的疾病而开发的大多数激酶途径抑制剂不会有效地越过血脑屏障（BBB）1,3,6。确定药物浓度的另一种方法异常激酶活性驱动中枢神经系统多种疾病的发病机理，包括大脑1-4中的原发性脑肿瘤和转移性癌症，神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病5,6，以及诸如双色性疾病和schizophrenia的精神疾病。因此，人们对开发新药有效抑制大脑中特定的激酶途径有很大的兴趣1,3,6。RAS-RAF-MEK-ERK途径的脑部佩里抑制剂将具有特别广泛的潜在应用。 在大量的实体瘤中，这种途径（以下简称RAS-ERK途径）过度活化，其中许多途径向大脑转移3,4。 例如，在上游受体酪氨酸激酶EGFR和HER2中通常观察到突变在肺和乳腺癌的脑转移中，以及黑色素瘤4中的B-RAF。 没有对RAS-ERK途径成分的抑制剂已被专门批准用于脑肿瘤，尽管许多人正在临床研究1-4,8。 抑制剂批准用于颅外癌症，可以针对原发性肿瘤的脑转移患者施用，但结果通常是混合的，直到最近才进行针对脑转移的临床试验4。 因此，对体内RAS-ERK途径抑制剂的颅内活性的快速评估对于识别哪种认可或实验化合物可能最成功。 在典型的药物发现工作中，在开始昂贵的体内功效研究之前，先筛选具有适当体外效力和选择性的候选分子，以获得合适的药代动力学。RAS-RAF-MEK-ERK途径的脑部佩里抑制剂将具有特别广泛的潜在应用。在大量的实体瘤中，这种途径（以下简称RAS-ERK途径）过度活化，其中许多途径向大脑转移3,4。例如，在上游受体酪氨酸激酶EGFR和HER2中通常观察到突变在肺和乳腺癌的脑转移中，以及黑色素瘤4中的B-RAF。没有对RAS-ERK途径成分的抑制剂已被专门批准用于脑肿瘤，尽管许多人正在临床研究1-4,8。抑制剂批准用于颅外癌症，可以针对原发性肿瘤的脑转移患者施用，但结果通常是混合的，直到最近才进行针对脑转移的临床试验4。因此，对体内RAS-ERK途径抑制剂的颅内活性的快速评估对于识别哪种认可或实验化合物可能最成功。在典型的药物发现工作中，在开始昂贵的体内功效研究之前，先筛选具有适当体外效力和选择性的候选分子，以获得合适的药代动力学。对于大脑以外的适应症，通常通过在给药后的不同时间测量血液中的药物浓度来评估药代动力学。然而，血液中的药物浓度与BBB 9引起的大脑浓度不同。因此，对于大脑靶标，药代动力学需要在药物给药后的不同时间获得脑组织，这是一种终末低通量手术。
机器学习增强了...
机器学习 - 为医疗保健Kaiyi Zhang，Jianwu Wang，Tianyi Liu，Yifei Luo，Yifei Luo，Xiaodong Chen* K.材料科学与工程学院，Nanyang Technological University 50 Nanyang Avenue，新加坡639798，新加坡电子邮件：chenxd@ntu.edu.edu.edu.sg Y. Luo博士，X. Chen材料研究所教授，科学，技术与研究机构，科学，技术与研究机构（A*Star），2 Fusionopolis Way，Innovis，Innovis，Innovis，＃083 33关键词：非侵入性生物传感器，机器学习，生理学，数据处理，临床实践，食品安全