ИИ может улучшить обнаружение белков
Малые белки играют критическую роль в регуляции иммунного ответа, воспаления и нейродегенеративных заболеваний. Чтобы лучше обнаруживать и изучать их, ученые из Института науки о свете им. Макса Планка объединили один из самых эффективных методов микроскопии под названием iSCAT с искусственным интеллектом. Биологические молекулы, такие как белки, являются центральными составляющими всех живых систем и определяют все физиологические реакции в условиях здоровья и болезней. В частности, многие небольшие белки играют важную роль в регуляции иммунного ответа, воспаления и нейродегенеративных заболеваний. Таким образом, быстрые и неинвазивные методы обнаружения белков могут помочь нам улучшить диагностику заболеваний и разработку лекарств.
Традиционные методы обнаружения белка включают маркировку белка флуоресцентной или радиоактивной меткой для их отслеживания и обнаружения. Однако эти методы оказались довольно дорогостоящими и трудоемкими. Еще более проблематичным является тот факт, что эти метки могут изменить функцию изучаемого белка, что сделает любые собранные данные ненадежными. По мере роста научного интереса к функциям белков в последние годы растет и интерес к методам обнаружения без меток. Одним из таких методов, который в настоящее время считается одним из наиболее эффективных и чувствительных безметочных методов обнаружения белков в режиме реального времени, является интерферометрическая микроскопия рассеяния (iSCAT).
iSCAT основан на чувствительном обнаружении света, рассеянного отдельными белками, посредством интерферометрии. Когда отдельные белки осаждаются из буфера на покровное стекло, крошечная тень белка, отбрасываемая на камеру, дает информацию о его размере и массе. Следовательно, метод также известен как масс-фотометрия. Однако сочетание технических источников шума и спекл-подобных фоновых колебаний ранее ограничивало чувствительность обнаружения iSCAT к белкам размером более 40 кДа.
Использование ИИ для расширения границ микроскопии
Чтобы еще больше повысить чувствительность iSCAT, команда MPL во главе с управляющим директором Вахидом Сандогдаром, состоящая из инженера-электрика Махьяра Дахмарде, специалиста по информатике Хумана Мирзаалиана и физико-химика Хишама Мазала, сотрудничала с Харальдом Кёстлером из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене. Nurnberg (FAU) для использования двух методов машинного обучения для обнаружения белков массой всего 10 кДа или меньше.
В статье, опубликованной в Nature Methods, они показали, как можно использовать алгоритм iForest в сочетании с техникой FastDVDnet для достижения такого результата. Оба являются так называемыми неконтролируемыми методами машинного обучения, что означает, что их не нужно предварительно обучать на размеченном наборе данных. Неконтролируемое машинное обучение очень желательно в микроскопии, поскольку оно позволяет выявлять закономерности и взаимосвязи в больших наборах данных, не зная лежащей в основе модели визуализации. Это особенно важно, когда предел обнаружения находится на границе уровня шума и не хватает помеченных данных для обучения сети.
FastDVDnet — это передовой метод шумоподавления изображений, который удаляет шум из микроскопических изображений с помощью глубоких нейронных сетей. Он оптимизирован для параллельной обработки, что позволяет ему обрабатывать очень большие наборы данных за относительно короткое время. В этом случае исследователи использовали FastDVDnet для идентификации iSCAT-изображений белков из записанных видеопоследовательностей. Пространственно-временные характеристики, извлеченные FastDVDnet, затем использовались iForest для кластеризации данных iSCAT.
Алгоритм неконтролируемого машинного обучения Isolation Forest (iForest) обычно используется для задач обнаружения аномалий. Он особенно хорошо подходит для микроскопии, поскольку может обрабатывать многомерные данные с большим количеством функций, что приводит к более точным и исчерпывающим результатам. Это особенно полезно при анализе данных микроскопии, когда становится важным выявление редких или аномальных признаков. Например, обнаружение аномалий iForest можно использовать для обнаружения редких структур в биологической ткани или для идентификации клеток с необычной морфологией. Этот алгоритм может помочь в выявлении редких или необычных признаков, которые традиционные методы анализа вполне могут упустить из виду.
Профессор Вахид Сандогдар вспоминает о тяжелой работе своей команды, но он также уже с нетерпением ждет следующего вызова: «Мы прошли долгий путь с момента нашего первого отчета об обнаружении малых белков без меток в Nature Communications в 2014 году. полны решимости расширить предел обнаружения как за счет улучшения физических методов измерения, так и за счет разработки более сложных алгоритмов машинного обучения.На самом деле нет фундаментальной причины, по которой мы не могли бы обнаруживать молекулы ниже 1 кДа, приближаясь к весу даже одного молекула липида».
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Грузовое судно столкнулось с чем-то подводным

Жительница Луизианы сняла странный свет

Завораживающие циклоны на Юпитере

Земные радиоволны записывают с Луны

Коммерциализация Луны как следующий шаг в космогонке

Люди в черном скрывают информацию об НЛО

Мы не одиноки в документальном фильме 'Встречи с НЛО'

На Земле существует развитая стелс-цивилизация

НЛО могли выводить из строя американские ракеты

НЛО пролетает над улицами в Иране

Озеро под ледяной шапкой Марса маловероятно

Первое обнаружение отрицательных ионов на Луне

Поправки в закон США помогут легализовать НЛО

Последнее столкновение Млечного Пути произошло недавно

Простой логический вопрос поставил в тупик ИИ

Самое достоверное наблюдение НЛО в Техасе

Сериал 'Паранормальное явление' расскажет о НЛО в Британии

Терморегулирующее устройство для долговечности лунохода

Уфологический тур по Смитсоновскому музею авиации

Япония начинает расследование по поводу НЛО

Лучшие аниме для просмотра с родителями

ТОП аниме, где главный герой самый сильный

Аниме 2023. Новые горизонты и возвращение классики

Топ комедийных аниме, которые заставят вас улыбнуться

Романтические аниме, которые тронут сердце. Вечная любовь на экране

Аниме, как один из популярных жанров современных мультфильмов

Близкие встречи третьего рода в Пайн-Буше

Деревня, которая видела пришельцев

Добыча карбонатов на Марсе

Доказательства ядерной войны в древности

ИИ может помочь в обучении этике

Наблюдения НЛО чаще происходят в одной части США

НАСА планирует построить телескоп для поиска обитаемых миров

НЛО поднял в воздух автомобиль

Новый инструмент для поиска признаков жизни на экзопланетах

Первичные черные дыры могут объяснить часть темной материи

Планеты формируются в газовых и пылевых дисках

Правительство США и инопланетяне находятся в сговоре с Google

Пять загадочных древних артефактов

Расследование НЛО началось в Японии

Редактирование генов выведет биотехнологии на новый уровень

Следы бигфута нашли недалеко от Лексингтона в Кентукки

Телескоп Джеймса Уэбба переписывает учебники астрономии

Удалось ли НЛО обезвредить американские ракеты

Что мы знаем о первых галактиках

Экзотические черные дыры - побочный продукт темной материи

В некоторых районах штата Нью-Йорк был замечен огненный шар

Врата в ад в Сибири быстро расширяются

Высокопоставленный политик столкнулась с людьми в черном

Документальный фильм об НЛО 'Они здесь'

Есть ли жизнь на планетезимали Аррокот

Игрок Макс Кросби утверждает, что видел НЛО

Компьютер из человеческого мозга решит много проблем

Космический лифт скоро будет построен

НЛО наведались на базу ВВС после взрыва ядерного оружия

НЛО пролетел над улицами Ирана

Новый материал показывает повреждения люминесценцией

Новый подход для обнаружения гравитационных волн

Обнаружен самый медленный пульсар

Охотник за паранормальными явлениями

Потепление на Земле происходит рекордными темпами

Сообщение о наблюдении НЛО поступило из Тегерана

Странная экзопланета не хочет терять свою атмосферу

У астрономов появился новый способ обойти атмосферу

Уфолог обнаружил еще мумии инопланетян

Что такое Зона 51 и что там на самом деле происходит

База данных для прогнозирования метеоритной опасности

В тот день в Олни были замечены НЛО

Игроки НФЛ видели НЛО на обратном пути из Майами

Истории о демонических псах и Адских гончих

Когда правительству США придется раскрыть секреты НЛО

Мужчина строит гигантский замок со шпилем в виде дракона

На пути к проверке квантового поведения гравитации

НЛО - гигантские муравьи, летающие в муравейниках

Открыли новый способ левитации воды

Очевидцы НЛО тайнственно исчезают

Парламентарии призывают не сбрасывать со счетов НЛО

Рационалистическое отрицание НЛО не позволяет уловить суть

Рецензия министерства обороны на сценарий уфолога

Создали плёнку для очков, позволяющую видеть в темноте

Спилберг готовит оригинальный фильм о НЛО

Странный прерывистый радиосигнал из космоса

Элемент, необходимый для самообновления стволовых клеток

Ядерные технологии Гейтса могут быть превращены в оружие

Японская компания планирует построить космолифт

Японские законодатели изучают угрозу, связанную с НЛО

Антивселенная объясняет ускоренное расширение нашей

Антимонопольное расследование в отношении ИИ-гигантов

Гора Рейнир хранит множество загадок

Как найти другие Земли

Какое влияние оказывает озон на экзопланеты

Квантово-акустический сдвиг в странных металлах

Когда мы узнаем все секреты инопланетян

Крайний срок раскрытия информации о НЛО установлен

Несколько игроков НФЛ видели НЛО

НЛО представляют угрозу безопасности

Новое представление о формировании лунного базальта

От AATIP к NPSMS. Тайны продолжают раскрываться

Охотники за полярным сиянием обнаружили Стива

Очевидцы исчезли после визита зловещих людей в черном

Планы на проведение уфо-фестиваля в Розуэлле

Разведка потенциально обитаемых миров

Системы охлаждения электроники для космозондов

Угрозы безопасности, связанные с НЛО

Флаг Китая развернут на обратной стороне Луны

Япония является горячей точкой для НЛО

В небе над Крымом увидели яркое знамение

Ведущие разработчики ИИ всеми силами уклоняются от надзора

Вера людей в науку оказалась результатом чужих слов

Внутренняя жизнь кротовых нор

Гоблины выгнали полицейских из участка

Загадка ребенка у мемориала жертвам теракта

Загадки Патомского кратера

Звезда несколько раз пережила встречу с черной дырой

ИИ легко может уничтожить человечество

Найден способ ускорить работу ИИ на 10-15%

Не надо сбрасывать со счетов наблюдения НЛО

Небоскребы высотой в километр станут мощными батареями

Облака замечены на экзопланете у Беты Живописца

Обнародованы предсказания на 2025 год

Опасность ИИ для человечества преувеличена

Угрозу безопасности от НЛО проанализируют

Ученым запретили расследовать случаи неизвестного заболевания

Что за НЛО заметили в небе над Екатеринбургом

Экзопланета медленно, но верно приближается к звезде

Экзотические черные дыры побочный продукт темной материи

Где почитать качественные истории про призраков и привидений

Аварийная посадка инопланетян в Лас-Вегасе

В Коннектикуте состоится конференция по криптидам и НЛО

Горячая и скалистая экзопланета, похожая на сверхземлю

Гравитационные волны и геометрия пространства-времени

Игрок НФЛ рассказал о встрече с НЛО возле Зоны 51

Коллекция 'Фамильные драгоценности' ЦРУ

Корпорация Майкрософт нарушает конфиденциальность детей

Люди видят не НЛО, а мусор и китайские фонарики

НЛО на самом деле являются гигантскими муравейниками

Обнаружили объект, которого не должно быть

Основа для построения квантовых сферических кодов

Переосмысление механизма Хиггса

Правительство США готовится раскрыть секреты инопланетян

Празднование Всемирного дня НЛО

Рентгеновское зрение, позволяющее заглянуть внутрь кристалла

Сила пугающего паранормального хищника

Состояние глобальной навигационной спутниковой системы

Такер Карлсон делится страхами перед НЛО

Уфологическая ярмарка прошла в Пайн-Буше

Японские законодатели изучают угрозу от НЛО

Астроном не исключает существования внеземной жизни

Вундеркинд с Марса вызывает много вопросов

Двоечники чаще используют ИИ для выполнения заданий

ИИ AlphaFold3 может стать революционным для медицины

Инопланетяне совершили аварийную посадку

Китай вывел на орбиту еще один загадочный объект

Компания OpenAI не до конца понимает, как работает ИИ

Крупнейшие взрывы привели к образованию жизни

Летающие тарелки и похищения инопланетянами

Мировую элиту обвинили в каннибализме

Молекулы довели до нового предела ультрахолодности

НЛО замечен на авиашоу Голубые ангелы

Охотники на Несси сделают все возможное в поисках

Положения, регулирующие освоение космоса

Самая удаленная галактика из когда-либо наблюдавшихся

Сдвиг в эволюции реки Нил во времена Древнего Египта

Труп неизвестного существа нашли в лесу у Визимьяр

Туристы съезжаются в Шотландию на поиски Несси

Устройства для сбора акустической энергии

Уфологические книги стали подделывать

Экономия на съемке брит-мила. Временная радость или пожизненное разочарование

ГЛОНАСС отслеживание. Преимущества использования системы

Разработка проектов рекультивации нарушенных земель. Законодательные аспекты и этапы реализации

Септик без откачки для дома. Преимущества автономной канализации, принцип работы, выбор и установка

Астрономы обнаружили самую удаленную галактику

Внутри дома ужасов как из фильма Техасская резня бензопилой

Внутри Урана и Нептуна скрывается необычная молекула

Воронежцев поразили НЛО-облака

ИИ помогает понять суть космических взрывов

Инопланетяне совершили аварийную посадку в Лас-Вегасе

Инцидент в Розуэлле разгадан

Криовулканизм. Поиски жизни за пределами Земли

Марсианские метеориты дают массу информации

Масштабные поиски Несси могут стоить миллионы

Над Кейптауном образовалось необычное красное облако

Новый алгоритм глубокого обучения может найти Землю 2.0

Огни Феникса. Все, что нужно знать

Открытие инопланетян может усилить религиозный раскол

Планы НАСА по исследованию Луны и Марса

Подписка на новости
Наверх