Tiefe Nanometrie: KI-gestützte Technologie ermöglicht schnelle Erkennung seltener Nanopartikel

Forscher der Universität Tokio haben die Tiefe Nanometrie (DNM) vorgestellt, eine neuartige Analysetechnik, die die Nanopartikelerkennung revolutionieren könnte. Dieser innovative Ansatz kombiniert fortschrittliche optische Geräte mit einem unüberwachten Deep-Learning-Algorithmus zur Rauschunterdrückung und ermöglicht so eine Hochgeschwindigkeitsanalyse von medizinischen Proben. DNM kann Partikel mit einer Größe von nur 30 Nanometern mit einer Geschwindigkeit von über 100.000 Partikeln pro Sekunde erkennen.

Die erhöhte Empfindlichkeit von DNM ermöglicht die genaue Erkennung von Spurenmengen seltener Partikel, wie z. B. extrazellulärer Vesikel (EVs), die für die Früherkennung von Krankheiten und die Medikamentenverabreichung entscheidend sind. Die Technologie hat ihr Potenzial bei der Identifizierung früher Anzeichen von Darmkrebs unter Beweis gestellt und überwindet die Einschränkungen herkömmlicher Methoden, die zeitaufwändige Voranreicherungsprozesse erfordern.

Yuichiro Iwamoto, ein Postdoktorand am Forschungszentrum für fortgeschrittene Wissenschaft und Technologie, betonte die Fähigkeit von DNM, seltene Partikel in kurzer Zeit zuverlässig zu erkennen. Die KI-Komponente filtert Hintergrundgeräusche heraus, ähnlich dem Beruhigen eines turbulenten Ozeans, um ein kleines Boot zu entdecken. Dieser Fortschritt ist vielversprechend für verschiedene klinische Diagnosen, die Impfstoffentwicklung, die Umweltüberwachung und sogar die Signalentstörung in elektrischen Systemen. Iwamoto widmete diese Arbeit seiner verstorbenen Mutter in der Hoffnung, lebensrettende Diagnostik schneller und zugänglicher zu machen.