Используя преимущества методологии поверхностного комбинационного рассеяния (SERS) с ее уникальной способностью собирать информацию об отпечатках пальцев, а так же неинвазивный сбор данных, ученые создали методику для распознавания физически индуцированного повреждения ДНК с дальнейшим включением искусственной нейронной сети.

 

В настоящее время практически не изученным остается то, как именно УФ-облучение повреждает структуру ДНК, особенно при коротких временах облучения. При этом известно, что действие ультрафиолета может вызывать онкологические заболевания. Однако незначительные изменения в структуре самой ДНК классическими методами обнаружить почти невозможно.

ДНК, нейросеть, УФ-излучения

«Использование нейросетей позволило нам избежать математической обработки огромного количества спектров и необходимости оптимизации самой процедуры измерения. Кроме того, нейросети не только выявляют сами повреждения, но и очень эффективно предсказывают изменения в структуре ДНК, вызванные УФ-излучением. Более того, изменения, которые незаметны при использовании традиционных методов, с высокой точностью идентифицируются нейросетью в сочетании с поверхностно усиленной Рамановской спектроскопией», — отметил один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

 

 

«Для исследования использовались модельные образцы —  олигонуклеотиды различных последовательностей. Часть из них подвергали облучению ультрафиолетом в течение разного времени. Затем мы использовали разработанные авторским коллективом высокочувствительные сенсорные системы на основе плазмон-поляритонных золотых решеток. На поверхность сенсора иммобилизовывались олигонуклеотиды, которые, в дальнейшем, подвергались гибридизации с облученными олигонуклеотидами. Затем изменения в структуре ДНК анализировались с помощью рамановского спектрометра»

 

По мнению учёных, нейросети и Рамановская спектроскопия имеют большой потенциал для использования в диагностических целях. Исследователи, результаты работы которых опубликованы в журнале Biosensors and Bioelectronics, намерены совершенствовать методику для дальнейших медицинских исследований.

 

 

 

В перспективе этот подход можно успешно использовать в современной медицинской диагностике. Статья, посвященная результатам исследования, опубликована в журнале Biosensors and Bioelectronics.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!