Organoid yang diprediksi oleh mannequin berkualitas tinggi (kiri) menunjukkan RAKS (titik hijau) lebih luas dibandingkan organoid yang diprediksi berkualitas rendah (kanan). Kredit: Asano dkk. (2024) Biologi Komunikasi
Organoid – jaringan mini yang dikembangkan di laboratorium yang meniru fungsi dan struktur organ – mengubah penelitian biomedis. Mereka menjanjikan kemajuan dalam transplantasi yang dipersonalisasi, peningkatan pemodelan penyakit seperti Alzheimer dan kanker, dan wawasan yang lebih tepat mengenai efek obat-obatan medis.
Kini peneliti dari Universitas Kyushu dan Universitas Nagoya di Jepang telah mengembangkan mannequin yang menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk memprediksi perkembangan organoid pada tahap awal. Mannequin ini, yang lebih cepat dan akurat dibandingkan peneliti ahli, dapat meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya pertumbuhan organoid.
Dalam penelitian yang dipublikasikan di Communications Biology pada 6 Desember 2024 ini, peneliti fokus pada prediksi perkembangan organoid hipotalamus-hipofisis.
Organoid ini meniru fungsi kelenjar pituitari, termasuk produksi hormon adrenokortikotropik (ACTH): hormon kunci untuk mengatur stres, metabolisme, tekanan darah, dan peradangan. Defisiensi ACTH dapat menyebabkan kelelahan, anoreksia, dan masalah lain yang dapat mengancam jiwa.
“Di laboratorium kami, penelitian pada tikus menunjukkan bahwa transplantasi organoid hipotalamus-hipofisis mempunyai potensi untuk mengobati defisiensi ACTH pada manusia,” kata penulis Hidetaka Suga, profesor di Nagoya College Faculty of Medication.
Namun, salah satu tantangan utama bagi para peneliti adalah menentukan apakah organoid tersebut berkembang dengan baik. Berasal dari sel induk yang tersuspensi dalam cairan, organoid sensitif terhadap perubahan lingkungan yang sangat kecil, sehingga menyebabkan variabilitas dalam perkembangan dan kualitas akhirnya.
Para peneliti menemukan bahwa salah satu tanda kemajuan yang baik adalah meluasnya ekspresi protein yang disebut RAKS pada awal pengembangan, yang seringkali menghasilkan organoid dengan sekresi ACTH yang kuat di kemudian hari.
Para peneliti menggunakan gambar fluoresensi untuk mengklasifikasikan gambar medan terang yang sesuai, berdasarkan ekspresi RAKS-nya, ke dalam tiga kategori: A (ekspresi RAKS luas, kualitas tinggi); B (ekspresi RAKS sedang, kualitas sedang) dan C (ekspresi RAKS sempit, kualitas rendah). Kredit: Asano dkk. (2024) Biologi Komunikasi
“Kami dapat memantau perkembangan dengan memodifikasi organoid secara genetis untuk membuat protein RAX berpendar,” kata Suga. “Namun, organoid yang dimaksudkan untuk penggunaan klinis, seperti transplantasi, tidak dapat dimodifikasi secara genetik untuk berpendar. Jadi peneliti kami harus membuat penilaian berdasarkan apa yang mereka lihat dengan mata kepala mereka sendiri: sebuah proses yang memakan waktu dan tidak akurat.”
Oleh karena itu, Suga dan rekan-rekannya di Nagoya berkolaborasi dengan Hirohiko Niioka, seorang profesor di Inisiatif Inovasi Berbasis Knowledge di Universitas Kyushu, untuk melatih mannequin pembelajaran mendalam untuk pekerjaan tersebut.
“Model pembelajaran mendalam adalah jenis kecerdasan buatan yang meniru cara otak manusia memproses informasi, memungkinkan mereka menganalisis dan mengkategorikan data dalam jumlah besar dengan mengenali pola,” jelas Niioka.
Para peneliti di Nagoya mengambil gambar fluoresen dan bidang terang — yang menunjukkan seperti apa organoid di bawah cahaya putih regular tanpa fluoresensi apa pun — dari organoid dengan protein RAX fluoresen setelah 30 hari pengembangan.
Dengan menggunakan gambar fluoresensi sebagai panduan, mereka mengklasifikasikan 1.500 gambar bidang terang ke dalam tiga kategori kualitas: A (ekspresi RAKS luas, kualitas tinggi); B (ekspresi RAKS sedang, kualitas sedang) dan C (ekspresi RAKS sempit, kualitas rendah).
Niioka kemudian melatih dua mannequin pembelajaran mendalam tingkat lanjut, EfficientNetV2-S dan Imaginative and prescient Transformer, yang dikembangkan oleh Google untuk pengenalan gambar, guna memprediksi kategori kualitas organoid. Ini menggunakan 1.200 gambar medan terang (400 di setiap kategori) sebagai set pelatihan.
Setelah pelatihan, Niioka menggabungkan dua mannequin pembelajaran mendalam menjadi mannequin ansambel untuk lebih meningkatkan kinerja. Tim peneliti menggunakan sisa 300 gambar (100 dari setiap kategori) untuk menguji mannequin ansambel yang sekarang dioptimalkan, yang mengklasifikasikan gambar organoid medan terang dengan akurasi 70%.
Dua mannequin pengenalan gambar yang berbeda, EfficientNetV2-S dan Imaginative and prescient Transformer, dilatih dan kemudian digabungkan menjadi mannequin ansambel untuk memprediksi kualitas organoid hipotalamus-hipofisis dari gambar bidang terang. Kredit: Hirohiko Niioka, Universitas Kyushu
Sebaliknya, ketika peneliti dengan pengalaman kultur organoid jangka panjang memperkirakan suatu kategori dari gambar bidang terang yang sama, keakuratannya kurang dari 60%.
“Model pembelajaran mendalam mengungguli para ahli dalam semua aspek: dalam hal akurasi, sensitivitas, dan kecepatan,” kata Niioka.
Langkah selanjutnya adalah memverifikasi bahwa mannequin ansambel juga mampu mengklasifikasikan gambar organoid medan terang dengan benar tanpa modifikasi genetik untuk membuat RAKS berpendar.
Para peneliti menguji mannequin ansambel terlatih pada gambar bidang terang organoid hipotalamus-hipofisis tanpa protein RAKS fluoresen setelah 30 hari pengembangan.
Dengan menggunakan teknik pewarnaan, mereka menemukan bahwa mannequin organoid yang tergolong A (kualitas tinggi) memang menunjukkan ekspresi RAKS yang tinggi setelah 30 hari. Ketika terus dikultur, organoid ini kemudian menunjukkan sekresi ACTH yang tinggi. Sementara itu, RAKS tingkat rendah, dan kemudian ACTH, diamati untuk organoid yang modelnya diklasifikasikan sebagai C (kualitas rendah).
“Oleh karena itu, pada tahap awal pengembangan, model kami dapat memprediksi seperti apa kualitas akhir organoid, hanya berdasarkan tampilan visualnya,” kata Niioka. “Sejauh yang kami tahu, ini adalah pertama kalinya di dunia pembelajaran mendalam digunakan untuk memprediksi masa depan perkembangan organoid.”
Kedepannya, para peneliti berencana untuk meningkatkan akurasi mannequin pembelajaran mendalam dengan melatihnya pada kumpulan information yang lebih besar. Namun bahkan pada tingkat keakuratannya saat ini, mannequin tersebut memiliki implikasi besar terhadap penelitian organoid saat ini.
“Kita dapat dengan cepat dan mudah memilih organoid berkualitas tinggi untuk transplantasi dan pemodelan penyakit, serta mengurangi waktu dan biaya dengan mengidentifikasi dan menghilangkan organoid yang berkembang buruk,” Suga menyimpulkan. “Ini adalah pengubah permainan.”
Informasi lebih lanjut: Pendekatan pembelajaran mendalam untuk memprediksi hasil diferensiasi pada organoid hipotalamus-hipofisis, Komunikasi Biologi (2024). DOI: 10.1038/s42003-024-07109-1
Disediakan oleh Universitas Kyushu
Kutipan: AI Mengalahkan Para Ahli dalam Memprediksi Kualitas 'Organ Mini' di Masa Depan (2024, 6 Desember) Diakses tanggal 6 Desember 2024, dari https://medicalkpress.com/nevs/2024-12-ai-ekperts-future-kualiti- mini. html
Dokumen ini memiliki hak cipta. Kecuali untuk transaksi wajar untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.
solusi praktis menikah
solusi praktis
praktek solusi
Informasi mengenai KING SLOT, Segera Daftar Bersama king selot terbaik dan terpercaya no satu di Indonesia. Boleh mendaftar melalui sini king slot serta memberikan hasil kembali yang paling tinggi saat sekarang ini hanyalah king slot paling gacor, gilak dan gaco saat sekarang di Indonesia melalui program return tinggi di kingselot serta pg king slot
jablay88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jablay88.biz/
jadijp88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jadijp88.com/
jazz88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jazz88.biz/
jurutogel88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jurutogel88.internet/
kangbet88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kangbet88.biz/
kilau88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kilau88.asia/
kuningtoto88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kuningtoto88.internet/
lomboktoto88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://lomboktoto88.org/
mager88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mager88.biz/
mantul888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mantul888.biz/
mawartoto88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mawartoto88.asia/
meriah88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://meriah88.biz/
moba88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://moba88.org/
paristogel88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://paristogel88.biz/
parsel88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://parsel88.internet/
paus13 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://paus13.com/
pay7777 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://pay7777.internet/
planetliga88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://planetliga88.internet/
ratuslot88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://ratuslot88.biz/
rtp100 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://rtp100.internet/
ruby88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://ruby88.org/
rungkad88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://rungkad88.biz/
senopati88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://senopati88.biz/
sis88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sis88.biz/
sistoto permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sistoto.internet/
sontogel88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sontogel88.com/
spin98 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://spin98.biz/
totosaja88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://totosaja88.com/
warung22 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://warung22.com/
warung88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://warung88.asia/
winrate999 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://winrate999.biz/
wuzz888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://wuzz888.com/
999jitu permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://999jitu.org/
adu88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://adu88.asia/
basket88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://basket88.internet/
batu88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://batu88.biz/
berita88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://berita88.biz/
bukalapak88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://bukalapak88.internet/
cipit888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://cipit888.asia/
delta888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://delta888.biz/
dosen88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://dosen88.org/
jago17 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jago17.com/
jalantoto88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jalantoto88.biz/
janjigacor88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://janjigacor88.org/
jitujp88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jitujp88.com/
jokiwin88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://jokiwin88.internet/
juragan66 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://juragan66.biz/
kenzototo88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kenzototo88.biz/
kkslot77slot permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kkslot77slot.com/
kompas88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kompas88.biz/
kopi88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kopi88.biz/
kudajitu88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kudajitu88.biz/
kursi88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kursi88.biz/
liputan88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://liputan88.internet/
livitoto88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://livitoto88.internet/
lotus88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://lotus88.asia/
m77casino88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://m77casino88.com/
majujp88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://majujp88.org/
mamikos permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mamikos.org/
mamikos88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mamikos88.com/
masterplay88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://masterplay88.asia/
masterplay999 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://masterplay999.internet/
medantoto88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://medantoto88.biz/
medusa888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://medusa888.com/
meja88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://meja88.biz/
midasplay88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://midasplay88.biz/
mijit888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mijit888.internet/
mposun88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mposun88.internet/
ibisbudget88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://ibisbudget88.com/
mercure88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://mercure88.com/
hotel88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://hotel88.internet/
sheraton88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sheraton88.com/
ubud88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://ubud88.asia/
hardrock88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://hardrock88.com/
kuta88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kuta88.asia/
nasigoreng88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://nasigoreng88.com/
sate88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sate88.com/
rendang88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://rendang88.asia/
gadogado permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://gadogado.org/
kfc88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kfc88.internet/
pizzahut88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://pizzahut88.internet/
starbucks88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://starbucks88.reside/
sederhana permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sederhana.org/
kopikenangan permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kopikenangan.asia/
angkawin permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://angkawin.internet/
rockygerung88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://rockygerung88.com/
monopoli88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://monopoli88.com/
kimjongun permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kimjongun.asia/
catur88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://catur88.asia/
tato88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://tato88.org/
speaker88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://speaker88.internet/
rajah permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://rajah.asia/
kunci gitar permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://kuncigitar.org/
gitar88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://gitar88.asia/
gambartato permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://gambartato.com/
gambar88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://gambar88.org/
maxwin888slot permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://maxwin888slot.com/
rumah permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://rumah.asia/
nada888 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://nada888.data/
musik88 permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://musik88.asia/
sewarumah permainan paling high dan garansi imbal balik hasil besar bersama https://sewarumah.biz/
