p Engenheiros elétricos, cientistas da computação e engenheiros biomédicos da Universidade da Califórnia, Irvine criou um novo lab-on-a-chip que pode ajudar a estudar a heterogeneidade do tumor para reduzir a resistência às terapias contra o câncer. p Em um artigo publicado hoje em Biossistemas avançados , os pesquisadores descrevem como eles combinaram inteligência artificial, microfluídica e impressão a jato de tinta de nanopartículas em um dispositivo que permite o exame e a diferenciação de cânceres e tecidos saudáveis ​​no nível de uma única célula.

p "A heterogeneidade de células cancerosas e tumorais pode levar ao aumento da resistência terapêutica e resultados inconsistentes para diferentes pacientes, "disse o autor principal Kushal Joshi, um ex-aluno de graduação da UCI em engenharia biomédica. O novo biochip da equipe aborda esse problema, permitindo a caracterização precisa de uma variedade de células cancerosas de uma amostra.

p "A análise de uma única célula é essencial para identificar e classificar os tipos de câncer e estudar a heterogeneidade celular. É necessário entender o início do tumor, progressão e metástase, a fim de projetar melhores drogas para o tratamento do câncer, "disse o co-autor Rahim Esfandyarpour, UCI professor assistente de engenharia elétrica e ciência da computação, bem como engenharia biomédica. "A maioria das técnicas e tecnologias tradicionalmente usadas para estudar o câncer são sofisticadas, volumoso, caro, e requerem operadores altamente treinados e longos tempos de preparação. "

p Ele disse que seu grupo superou esses desafios combinando técnicas de aprendizado de máquina com impressão a jato de tinta acessível e tecnologia de microfluídica para desenvolver baixo custo, biochips miniaturizados que são simples de prototipar e capazes de classificar vários tipos de células.

p No aparelho, as amostras viajam através de canais microfluídicos com eletrodos cuidadosamente colocados que monitoram as diferenças nas propriedades elétricas de células doentes e saudáveis ​​em uma única passagem. A inovação dos pesquisadores da UCI foi conceber uma maneira de prototipar peças-chave do biochip em cerca de 20 minutos com uma impressora jato de tinta, permitindo fácil fabricação em diversos ambientes. A maioria dos materiais envolvidos são reutilizáveis ​​ou, se descartável, barato.

p Outro aspecto da invenção é a incorporação de aprendizado de máquina para gerenciar a grande quantidade de dados que o minúsculo sistema produz. Este ramo da IA ​​acelera o processamento e análise de grandes conjuntos de dados, encontrando padrões e associações, prever resultados precisos, e auxiliando na tomada de decisão rápida e eficiente.

p Ao incluir o aprendizado de máquina no fluxo de trabalho do biochip, a equipe melhorou a precisão da análise e reduziu a dependência de analistas qualificados, o que também pode tornar a tecnologia atraente para profissionais médicos no mundo em desenvolvimento, Esfandyarpour disse.

p "A Organização Mundial de Saúde diz que quase 60 por cento das mortes por câncer de mama acontecem devido à falta de programas de detecção precoce em países com recursos escassos, "disse ele." Nosso trabalho tem aplicações potenciais em estudos de uma única célula, em estudos de heterogeneidade tumoral e, possivelmente, em diagnósticos de câncer em pontos de atendimento, especialmente em países em desenvolvimento, onde o custo, infraestrutura restrita e acesso limitado a tecnologias médicas são de extrema importância. "