IT之家 2 月 6 日消息，據(jù)“中科院之聲”消息，1 月 23 日，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所趙方慶團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞》（Cell）上發(fā)表了題為 High-resolution spatially resolved proteomics of complex tissues based on microfluidics and transfer learning 的研究論文。
IT之家從官方介紹獲悉，該研究提出了全新的空間蛋白組學(xué)技術(shù)框架 PLATO，通過(guò)整合人工智能深度學(xué)習(xí)算法與微流控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全組織切片水平的高分辨率空間蛋白質(zhì)組檢測(cè)（25 微米分辨率，數(shù)千個(gè)蛋白），突破了高通量原位組學(xué)技術(shù)瓶頸。
▲基于深度學(xué)習(xí)算法的蛋白質(zhì)空間分布重構(gòu)流程圖據(jù)介紹，現(xiàn)有空間蛋白質(zhì)組方法主要依賴(lài)抗體染色或質(zhì)譜技術(shù)。前者因靶標(biāo)數(shù)量有限，僅能檢測(cè)幾十至幾百種蛋白分子；后者檢測(cè)種類(lèi)豐富，但逐點(diǎn)取樣方式增加了實(shí)驗(yàn)成本和規(guī)模。
PLATO 在斷層掃描成像的重構(gòu)原理中汲取靈感，通過(guò)降維后的平行流投影與深度學(xué)習(xí)算法 Flow2Spatial 相結(jié)合，重構(gòu)出蛋白質(zhì)的高分辨率空間分布。
▲PLATO 的微流控芯片裝置圖和原位采樣結(jié)果Flow2Spatial 運(yùn)用自編碼器模型，將平行流投影的實(shí)驗(yàn)過(guò)程模擬為“降維編碼”，并通過(guò)整合其他空間組學(xué)數(shù)據(jù)如組織學(xué)染色、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)等，對(duì)蛋白質(zhì)空間分布進(jìn)行高精度“升維解碼”。這一原創(chuàng)算法突破了傳統(tǒng)技術(shù)難以獲取空間信息的限制，提高了空間蛋白質(zhì)組覆蓋度和分辨率，為解析其他組學(xué)分子的空間分布提供了新方案。
PLATO 深度融合了人工智能算法、微流控和質(zhì)譜技術(shù)，隨著技術(shù)迭代創(chuàng)新，有望成為推動(dòng)生命科學(xué)研究的重要工具。
