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計算機輔助設(shè)計分子編碼及其在高通量跨平臺醫(yī)學(xué)成像分析中的應(yīng)用


發(fā)布時間:2023-07-18 19:10:54     人氣:3392

計算機輔助設(shè)計分子編碼(computer-aided design of molecular encodingCADME)是一種利用計算機技術(shù)和人工智能算法,根據(jù)目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能,設(shè)計出合適的分子編碼策略,從而實現(xiàn)對目標(biāo)分子的高效識別和定量分析的方法。

分子編碼是指將目標(biāo)分子與一種或多種具有特定信號特征的編碼分子相結(jié)合,形成目標(biāo)分子-編碼分子復(fù)合物,從而將目標(biāo)分子的信息轉(zhuǎn)化為編碼分子的信號,便于檢測和識別的過程。

分子編碼可以應(yīng)用于高通量跨平臺醫(yī)學(xué)成像分析中,利用核磁共振(NMR)技術(shù)對多種生物大分子(如蛋白質(zhì)、核酸、多肽等)進行同時檢測和定量。這種方法可以提高醫(yī)學(xué)成像的靈敏度、特異性和信息量,有助于揭示生物系統(tǒng)的復(fù)雜性和動態(tài)性。

利用基于氟-1919F)核素的CADME方法,實現(xiàn)對多種癌癥相關(guān)蛋白質(zhì)(如p53EGFRHER2等)在細(xì)胞和動物模型中的同時檢測和定量。該方法利用一種含有19F原子的小分子探針,與目標(biāo)蛋白質(zhì)結(jié)合后,產(chǎn)生強烈的19F NMR信號,從而實現(xiàn)對目標(biāo)蛋白質(zhì)的可視化和定量。該方法還可以與藥物或放射性同位素結(jié)合,實現(xiàn)癌癥診斷和治療一體化。 

 


參考文獻:

[1]Li, J.; Liu, Y.; Liu, H.; Chen, Y.; Liu, X.; Shangguan, D. Computer-Aided Design of Molecular Encoding: A Review. Analytical Chemistry 2020, 92 (21), 14329-14339.

[2] Li, J.; Liu, Y.; Liu, H.; Chen, Y.; Liu, X.; Shangguan, D. Molecular Encoding: A New Strategy for Multiplexed Bioanalysis. Trends in Analytical Chemistry 2020, 125, 115841.

[3]Li, J.; Liu, H.; Liu, Y.; Chen, Y.; Liu, X.; Shangguan, D. Multiplexed Protein Quantification by 19F NMR Spectroscopy Using Computer-Aided Design of Molecular Encoding. Analytical Chemistry 2019, 91 (18), 11802-11808.

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