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纳米疗法靶向脑肿瘤的潜力
根据谁的说法，癌症是全球死亡的第二大原因[1]。虽然有些癌症是可以治疗的，并且如果在早期发现的情况下被认为危及生命较小，但其他癌症的预后可能较差，死亡率较高。例如，由于药物反应不足，原发性和转移性脑肿瘤通常很难治疗。此外，在症状出现之前，脑肿瘤还具有挑战性。因此，诊断通常只能在以后进行，使脑肿瘤更难治疗[2]。例如，胶质母细胞瘤多形是最常见的脑癌形式之一（WHO IV级），其侵略性转移性特征导致预后较差和生存率[3，4]。诊断后仅12-15个月的中位生存时间，<10％的5年总生存期[5]。一般治疗方案包括手术，放射疗法和化学疗法。尽管联合疗法的最新进展有望获得卓越的治疗成功，但生存率仍然不令人满意[2，6]。脑癌治疗中最大的障碍之一是通过血脑屏障（BBB）。BBB自然可以保护大脑作为物理屏障的外来物质，并通过调节分子向大脑的运输来提供脑抑制症[7]。形成BBB的内皮细胞具有非常紧密的连接和弹性，阻碍了亲水性药物的通过和> 95％的疏水药物的通过[8]。一些小药物，例如具有疏水特性的替莫唑胺，可以通过被动扩散通过BBB运输；但是，具有极性，带电或亲水性特征的较大分子需要使用专用运输蛋白来依靠主动传输途径[9]。由于无法将化学治疗药物有效地运送到大脑，脑肿瘤治疗的负担主要遇到。因此，有必要开发更多有效的药物分娩系统，以帮助抗癌药以临床上足够的数量到达大脑。在过去的二十年中，已经出现了许多不同的技术，可以提供更好的药物运输到大脑[10]，应用药物修饰，将药物植入脑外科手术[11]，暂时破坏BBB超声或渗透差异或渗透差异[12]，以及使用纳米型药物来帮助使用纳米型[9]。然而，修改药物的分子结构可能导致药物效率的降低，植入药物需要脑部手术，并且有使用Ultrasound永久损害BBB完整性的风险[13]。另一方面，精心设计的纳米型药物输送可能会以所需的剂量有选择地将抗癌剂传递到目标部位，并为脑癌提供或提供更安全的治疗方法和诊断手段[9，14]。
使用机器学习对小胶质细胞进行分类
项目详情：机器学习：通常，只需根据生物细胞的形状即可预测其状态。人类尝试这样做既耗时又容易受到无意识偏见和人为错误的影响。相反，人们更喜欢自动计算方法，而这正是机器学习可以实现的。我们的初步结果已经开发出一种高精度（>93%）的小胶质细胞方法。这篇博士论文的目的是改善这一点。应用：小胶质细胞是大脑中的常驻免疫细胞。它们采用多种表型来控制大脑的免疫反应，包括吞噬有害物质和释放信号化学物质。科学界在过去五十年中天真地将小胶质细胞分为两种类型。然而，最近的研究（包括我们的合作者）带来了革命性的想法，即小胶质细胞状态是一个连续体。重要性：拥有一种可以准确确定小胶质细胞状态的诊断工具至关重要。首先，小胶质细胞在抑郁症和精神分裂症等精神健康状况中起着至关重要的作用。其次，小胶质细胞在神经退行性疾病（包括运动神经元、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症）中很重要。第三，这种工具可用于脑外科手术期间，以持续监测脑细胞状况。第四，这项工作可以扩展到其他巨噬细胞，如肺部的肺泡巨噬细胞。 项目关键目标：（1）开发一种机器学习方法来自动分类小胶质细胞状态（2）确定该方法如何依赖于图像大小、成像条件和不完善的训练数据（3）优化该方法以实时运行并同时在多个细胞上运行 方法：这项博士学位将利用我们与 Kate Harris 博士（纽卡斯尔）、Ian Wood 教授（利兹）和 Andrew Dick 教授（布里斯托尔）合作提供的机会。它将采用一种真正的多学科方法研究小胶质细胞状态，包括机器学习、图像分析和延时成像。这将使学生学习到非常理想的定量和实验技能组合，从而为未来的职业前景带来良好的前景。项目计划：（1）创建新的机器学习方法，特别是卷积神经网络（CNN），使用我们现有的 >20,000 个小胶质细胞的大型数据集自动对小胶质细胞状态进行分类。这将涉及探索多个数据集和 CNN 架构（VGG-16、ResNet、Inception、Xception、DenseNet、ResNeXt-50）。（2）设计图像分析软件，自动从原始显微镜图像中分割细胞。这将基于我们小组现有的代码，并将为机器学习生成输入数据。相关技术将包括形态学操作、边缘检测、距离变换和分水岭变换。（3）培养和成像人类小胶质细胞 HMC3 细胞系，以生成更多数据用于训练 CNN 并测试机器学习模型的准确性。细胞
专业版
- 假体颅骨植入物获得专利，提升神经外科手术的精准度和患者治疗效果 - （马里兰州巴尔的摩） - Longeviti Neuro Solutions 是一家专注于复杂脑外科手术创新解决方案的神经技术公司，该公司自豪地宣布其新型假体半透明颅骨植入物获得突破性专利。ClearFit® 植入物集成了脑机接口 (BCI)、脑部映射和神经超声检查（脑部超声检查）。该产品为神经外科手术树立了新标准，标志着首次单个植入物获得专利，涵盖三个关键领域。ClearFit 的专利技术最近登上了《科学转化医学》杂志的封面，展示了围绕该植入物和神经超声检查的有前景的研究。 * Longeviti 收到美国专利商标局 (USPTO) 的专利发布通知，美国专利号为 12,004,954 B2，标题为“使用透明定制颅面植入物进行单阶段颅骨成形术重建的方法”。该专利于 2024 年 6 月获得批准。“这项技术以及围绕 ClearFit 假体植入物系列的独家知识产权代表了神经外科领域的重大进步。它使 LongeviV 能够与全球该领域的其他人公开合作，”LongeviV Neuro SoluVons 首席执行官 Jesse Christopher 表示。“LongeviV 及其合作伙伴将共同推进神经超声检查和神经外科患者护理，以显着降低实时监测世界任何地方大脑所需的成本和 Vme。”植入物集成了 BCI 技术，可实现大脑与外部设备之间的直接通信，为患者提供控制和互动。结合先进的脑部映射功能，该植入物可为外科医生提供实时、详细的解剖图像，从而可以使用新的实时工具来提高手术过程中的精确度。此外，颅骨植入物中结合神经超声检查，可以持续、无创地监测大脑活动和状况，大大改善术后护理和监测。“Longeviti 不仅提高了手术准确性，还显著提高了患者护理的整体质量。这种特殊的颅骨植入物为医生提供了前所未有的大脑通道，使医生能够实时查看大脑内部，减少患者的辐射暴露，允许即时护理，这样患者就不需要运输或移动，而且可以报销，”Longeviti Neuro Solutions 首席医疗官 David Langer 医学博士说。“我们致力于临床卓越和改善患者结果，彰显了公司对创新的承诺。”临床研究表明，植入物在提高手术精度和患者康复方面非常有效。使用植入物的外科医生报告说，植入物可以提高针对大脑区域的准确性，缩短手术时间，以及更好的患者康复结果。
确定新材料提出的风险早期：机构间工作组的开球会议“高级材料” - 沟通于2021年1月19日的BFR 001/2021
在2021年1月19日的BFR中，确定新材料的风险：跨机构工作组的“高级材料”通信的“高级材料”通信，可打印的组件，可打印的组件，汽车或纳米式货物系统的轻量级元素或化妆品和食品中的纳米载体系统 - 在材料研究中，这些创新功能材料在这些创新功能材料中已知“广告材料”（Ad-Vanced Materest）（Ad-Vanced Materse）（Ams）。它们在原子或分子水平上具有特殊特性，并且在科学，技术和医学领域具有巨大的应用潜力。该术语涵盖，例如，具有特殊的电或光学特性或生物材料的纳米材料，可用于细胞培养或药物递送。这将AM与“常规搭配”（例如金属，混凝土和塑料）区分开来。AM Development是欧盟Horizon 2020 Research-Gramme和联邦教育与研究部（BMBF）的物质伞战略的资助。这些功能材料被认为是保证欧洲欧洲的关键技术，因此也是德国行业，在全球竞争中发挥了领导作用，并为欧洲增长的增长做出了贡献。考虑到这一点，还应尽早确定可能从这些新材料中发出的健康和环境风险。因此，建立了由德国联邦风险评估研究所（BFR）主持的机构间工作组“高级材料”。它旨在从健康风险评估，早期风险检测和调节的角度阐明如何处理这种多样化和不清楚的材料类别。与部委，当局和研究机构的参与者的开球会议于11月4日至2020年数字上举行。工作组旨在获得AMS的概述，检查应用程序的不同领域并开发分类概念。同时，也正在研究早期风险检测。基本方法不是考虑所有AMS，而是根据科学标准识别具有特定关注的单个材料。为了实现这一目标，工作组还将制定早期风险检测的标准。这些严重的人将支持风险管理，并为政治决策者提供有关进行必要调整（例如监管）的信息。“高级材料”（AMS）被认为是世界各地的关键技术，这也反映在该领域日益增长的研究中。欧盟委员会认为，发展AMS可以帮助将欧盟经济转变为气候中立的经济。第一个欧盟活动之一是2013年发表的有关此主题的Damadei报告。Damadei代表设计和高级材料作为欧洲创新的驱动力。除其他外，该报告指出：“我们正在进入一个新时代，其中的产品……将由无形的力量，复杂的科学和新制造方法塑造。在其有关物质研究的讨论文件中，联邦教育与研究部（BMBF）指定了德国的立场。…这不仅是太空时代的故事，而且是日常生活中真正脚踏实地的应用 - 月球的工具，用于脑外科手术工具，我们吃的食物都是高级材料和过程的产品。”联邦政府还将自己的高科技战略定位为AMS。预计材料科学将为重要的全球挑战提供技术解决方案，包括涉及气候，医疗和能源的挑战。
CJD和Prion病：当地专业人士的事实说明书CJD和Prion病：当地专业人士的事实说明书
引言CJD是一种称为PRION疾病的疾病之一，每年每年每百万人口中有1-2人。CJD的终身风险约为5,000分之一。cjd是一种致命的神经退行性疾病，目前没有治疗。主动症状管理和预期护理计划非常重要。此情况说明书提供了一些有关CJD，护理和感染控制的信息。此处概述了专业服务和可能的本地推荐的作用。最后，提供了有关当地临床医生可以获得更多信息和支持的信息。有四种类型的CJD散发性CJD（SCJD）是最常见的形式，占病例的85％。原因是未知的。它主要影响50年代以上，并且发作迅速。疾病的过程通常在几个月内测量。遗传性的prion病（例如家族性或遗传CJD）发生在prion蛋白基因中存在突变时，存在多种不同的突变，这些突变已知是致病性的。经历的症状，疾病的发病年龄和时间过程可能会显着不同，具体取决于突变的类型。遗传性的prion病被称为常染色体显性特征，这意味着受影响父母的子女有50％的遗传突变风险。家庭经常意识到这种情况，因为他们可能在更广阔的家庭中看到了这种情况。它的时间相对较长 - 从症状发作到死亡的平均14个月。精神病，神经系统和身体症状的结合。Iatrogenic CJD (iCJD) occurs through contaminated medical procedures, for example, the use of now obsolete forms of human growth hormone, blood transfusion, or surgical instruments Variant CJD (vCJD) is caused by exposure in the diet to the cattle prion disease, bovine spongiform encephalopathy, or BSE, and typically affects younger people.CJD症状的症状反映了大脑功能障碍，某些特征在所有类型中都很常见：记忆问题，混乱，笨拙，不稳定和生动运动，逐渐残疾，导致意识丧失，流动性丧失，言语丧失，失禁以及对全面护理的需求。CJD的精确症状和临床时间过程因疾病的类型和个体而异。意外症状可能在意外的时间点上发生。重要的是，临床医生要对患者及其亲人所描述的内容开放和好奇地倾听，并在可能会发生迅速变化的情况下积极支持他们。照顾CJD本地团队患者的患者已经具有护理CJD患者所需的技能和经验。预期的护理计划和确保迅速进行的事情很重要，因为该疾病可以迅速发展，并且“在规范之外思考”，因为症状会出现并出乎意料地发展。并非所有患者都会遵循一定的路径，并且由于可能会立即影响多个大脑区域，因此可能会出现大量症状，通常不会看到。交流向患者及其亲人进行的社区转介，告知他们其他专业服务与他们联系的可能性。对于希望在家中照顾自己所爱的人的家庭，请告知他们可用的当地服务，以协助在适当的状况进展的情况下为患者提供护理管理。感染控制，当照顾患有CJD的人时，不需要特定的感染控制预防措施，与紧密的身体接触无关，并且应采取标准预防措施以进行患者护理。cjd不是传染性的，但在某些情况下（例如脑外科手术）是可传播的。卫生和社会护理部在此处发布了指南。作为预防措施，有诊断或有危险的人不应捐赠血液或器官。
通过靶向的无细胞DNA甲基化对神经内分泌前列腺癌的无创检测 先天性心脏病的力学 - UCL发现 通过单个... 评估心脏非编码转录组 社会参与和发展痴呆症的风险 进行测量：量化生命科学中显微镜数据的简介 提议的机会病原体的分类系统改善了医疗保健 阴极Zn底电位沉积-UCL Discovery 推进金属电池的金属阳极的生产 “不是火箭科学”和“不是脑外科手术” - “ 主动贝叶斯大脑和Rorschach任务 社论概述：学习和可塑性的神经生物学 淀粉样蛋白-β阳性在认知无损的klotho kl-vs杂合子中较少普遍 抑制ALKB核酸脱甲基酶-UCL发现
通过谱系可塑性和发散的克隆进化（3，5-7）。CRPC-NE患者通常通过类似于小细胞肺癌（SCLC）的化学疗法方案进行积极治疗，并且还在进行几项CRPC-NE指导的临床试验。当前CRPC-NE的诊断仍然存在，因为需要转移活检以及室内肿瘤异质性。浆细胞-FRE-FREDNA（CFDNA）的DNA测序是一种无创的工具，可检测CER中的体细胞改变（8）。但是，与CRPC-Adeno相比，癌症特异性突变或拷贝数的变化仅在CRPC-NE中适度富集（3，9）。相反，我们和其他人观察到与CRPC-NE相关的广泛的DNA甲基化变化（3，10），并且可以在CFDNA中检测到这种变化（11，12）。DNA甲基化主要是在CpG二核苷酸上进行的，并且与广泛的生物学过程有关，包括调节基因的表达，细胞命运和基因组稳定性（13）。此外，DNA甲基化是高度组织特异性的，并提供了强大的信号来对原始组织进行反v，从而允许增强循环中低癌部分的检测（16、17），并已成功地应用于早期检测和监测（18，19）。如前所述，可以用甲硫酸盐测序来测量基础分辨率下的DNA甲基化，该测序为每种覆盖的CpG提供了一小部分甲基化的胞质的β值的形式，范围为0（无甲基化）至1（完全甲基化）。低通序测序遭受低粒度，并以粗分辨率捕获所有区域。原则上，诸如全基因组Bisulfite CFDNA测序（WGB）之类的方法可以很好地了解患者的疾病状况，并具有最佳的甲基化含量信息。实际上，鉴于高深度全基因组测序的成本，WGB的低通型变种适用于大规模的临床研究。鉴于此上下文中的大多数CPG站点可能是非信息或高度冗余的，我们旨在将测序空间减少到最小设置
基于术中脑肿瘤检测的机器学习的高光谱成像基准
RAQUEL LEON 1,+, HIMAR FABELO 2,1*,+, SAMUEL ORTEGA 3,1, INES A. CRUZ-GUERRERO 4, DANIEL ULISES CAMPOS- 3 DELGADO 4, ADAM SZOLNA 5, JUAN F. PIÑEIRO 5, CARLOS ESPINO 5, ARUMA J. O'SHANAHAN 5, MARIA 4 HERNANDEZ 5. J. Balea-fernandez 6.1，耶稣5 Morera 5，Bernardino Clavo 7.2和Gustavo M. Callic 1 6 1研究所应用微电子学研究所，拉斯帕尔马斯大学De Gran Canaria，Las Palmas de Gran Gran Gran Gran Gran Canaria，西班牙西班牙。 div>7 2加那利群岛（FICISC）的卫生研究所（FICISC），西班牙拉斯帕尔马斯·德·格兰卡纳里亚。 div>8 3 Nofima，挪威食品渔业与水产养殖研究所，挪威特罗姆斯。 div>9 4科学院，墨西哥圣路易斯·波托西自治大学。 div>10 5神经外科部，西班牙拉斯帕尔马斯·德·格兰加纳里亚的格兰加纳里亚医院的内格林大学医生。 div>11 6位于西班牙的拉斯帕尔马斯·德·格兰卡纳里亚（Las Palmas de Gran Canaria）的拉斯帕尔马斯大学（Las Palmas de Gran Canaria）心理学，社会学和社会工作系。 div>12 7研究部门，西班牙拉斯帕尔马斯·德·格兰卡纳里亚（Las Palmas de Gran Canaria）的格兰加纳里亚医院（Gran Canaria Hospital）大学医生。 div>13 *电子邮件：hfabelo@ium.ulpgc.es; +这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 div>14 15 16摘要17脑外科手术是脑肿瘤最常见和有效的治疗方法之一。 div>然而，，神经外科医生面临着确定肿瘤边界以实现最大折磨的挑战18，同时避免了5月19日神经系统导致后遗症的正常组织损害。 div>35个脑肿瘤分为原发性和继发性转移性肿瘤。 div>高光谱（HS）成像（HSI）在不同的医学应用中显示了20个肿瘤检测的诊断工具。在这项工作中，我们通过强大的K折交叉验证方法证明了HSI与所提出的加工框架相结合，是一种有前途的术中识别术中识别和22个脑肿瘤的描述，包括原发性（高级和低级和低级）和次要肿瘤。对体内23脑数据库的分析，由来自34名不同患者的62个HS图像组成，在测试集中使用光谱和空间信息获得了24 70.2±7.9％的最高中值宏F1评分结果。在这里，我们基于机器学习25提供基准测试，以在体内脑肿瘤检测和使用高光谱成像的领域进行进一步发展，以用作26神经外科工作流程中的26实时决策支持工具。27 28在2020年，大脑和中枢神经系统（CNS）癌症是死亡率的第十二个最常见的癌症，估计有29例308,102例事件病例，全世界的性别和所有年龄1的死亡人数为251,329例。对于2040年，这些数字预计将分别增加38.5％和43.7％，分别为2040年2。在35岁以下的年轻人口中，在死亡率（31,181人死亡）的第二个最常见的癌症之后是白血病1的第二个癌症，而在14岁以下的32岁儿童中，它是发病率和死亡率的第二个最常见的癌症（在全球范围为24,388事件案例/11,889 33死亡）。49当前的术中成像引导技术有几个局限性9。，脑肿瘤占中枢神经系统癌症中发生的90％以上，与高34个死亡率和发病率有关，尤其是在儿科病例3,4中。原发性肿瘤出现在大脑中，36次次生肿瘤出现在体内其他地方，然后转移到大脑5。原发性肿瘤也根据其恶性肿瘤分为37个低级（LG）和高级（Hg）。lg肿瘤包括1年级和2年级（G1和G2），而Hg 38肿瘤对应于3年级和4年级（G3和G4），是胶质母细胞瘤（G4）最常见的（〜50％）和致命（5年生存率39率39率为5.5％，为5.5％）。最近在2021年WHO（World 40卫生组织）分类中枢神经系统肿瘤7中引入了新的阿拉伯编号。此外，脑肿瘤可以是轴内的，它们位于41个脑实质内，并由脑细胞或轴外产生，或轴外部，它们位于脑薄壁组织外，并由42个结构衬里或周围的结构（例如脑膜）8。43手术切除是原发性脑肿瘤的最常见治疗方法，尤其是对于弥漫性神经胶质瘤，因为44早期和肿瘤的总切除会提高总体生存率（例如，差异跨性星形胶质细胞瘤的5年5年生存率为50％，而寡糖瘤6）。在这个意义上，切除程度增加了所有类型的神经胶质瘤患者的存活率。46然而，为了实现最大切除术，神经外科医生需要使用47个成像引导技术9。术中MRI（IMRI）需要53此外，神经外科医生必须避免损害正常组织，这可能导致患者神经48缺陷，从而影响其生活质量（QOL）10。图像引导的立体定位（IGS）50神经措施基于术前成像，例如标准磁共振成像（MRI），T1加权51加权51 gadolinium增强（T1G），T2（T2W），T2W（T2W）或流体衰减倒入（Flair）。然而，由于颅骨切开术引起的肿瘤体积变化，IGS受到52个脑移位现象的影响。