广州科技研发疫情防控三大硬核武器
央广网广州3月13日消息(记者郑澍)科技助力新冠肺炎防控,广州科技战线一直在行动。在12日的广东省政府新闻办疫情防控第四十一场新闻发布会上,广州近期成功研发的三大硬核产品亮相。
硬核成果Ⅰ:人源化ACE小鼠动物模型
广州再生医学与健康广东省实验室(以下称生物岛实验室)与中国科学院广州生物医药与健康研究院(以下称广州健康院)联合攻关,于近日成功建立人源化ACE小鼠动物模型。
新冠病毒是通过一种ACE2的酶来感染人类的,小鼠也有这种酶,只是与人相比有较大的差异,导致小鼠对新冠病毒不易感。生物岛实验室创造性地利用基因敲入技术,用人的ACE2序列来替换小鼠的ACE2基因,成功实现快速地获得易感小鼠。
ACE2人源化小鼠模型最可贵之处,在于超常的速度。这次生物岛实验室CCLA与广州健康院的科研攻关团队利用四倍体胚胎发育与干细胞技术取得了重大的突破,一次性获得目标基因敲入小鼠而无需进行大规模的动物种群繁殖,大大节约了时间、人力和物力。
该项目从1月31日提出方案开始,到3月6日人源化小鼠出生,仅用了35天,将获得特定小鼠模型的时间从最快的6个月大大缩短到5周。更难得的是,这个技术可以用同样快速的时间高效制备其他人源化小鼠模型,以备类似应急攻关的需要。通过这种时间上的大幅突破,ACE2人源化小鼠火速为新冠病毒感染机制、药物筛选和疫苗评价等研究领域提供了理想的动物模型。接下来,生物岛实验室与广州健康院将全力响应各领域科研攻关工作的需求,大量生产和供应该小鼠模型。
硬核成果Ⅱ:人工智能咽拭子采样机器人系统
目前,核酸检查是检测新冠病毒感染的主要手段,咽拭子是诊断新冠病毒感染的主要采样方法。为保证采样质量,保护医护人员健康,在省市科技部门的支持下,钟南山院士团队与中国科学院沈阳自动化研究所、广东智能无人系统研究院,联合成功研制出咽拭子机器人系统,并率先在广州投入临床试验。
和常规人工采样相比,使用咽拭子采样机器人系统进行采样有三大优势:一是保护医务人员,避免潜在感染风险。二是提高取样规范性和准确性。三是对患者无损伤。
硬核成果Ⅲ:新冠肺炎AI辅助诊断系统
新冠肺炎AI辅助诊断系统是运用人工智能技术来辅助影像科医生进行新冠肺炎的快速诊断和定量分析,为医生及时筛查疑似患者、开展救治行动、降低患者死亡率提供科技支撑。
生物岛实验室张康教授团队、中山大学孙逸仙纪念医院林天歆教授团队、清华大学、澳门科技大学以及广州一家企业的人工智能技术团队一起积极响应国家号召,在前期分析研究了50万份临床影像学大数据的基础上,运用深度学习、迁移学习等人工智能前沿技术,使用多个神经网络架构,开发了基于胸部CT和X-ray影像学的新冠肺炎AI辅助诊断系统。
该AI系统具有以下优势:一是快速、准确诊断新冠肺炎。二是病情严重程度分级和重症危重症预测。三是指导临床用药。目前该系统已经在中国科学院国家生物信息中心云平台(计算机网络信息中心和北京基因组所)线上部署,并已在广州中山大学孙逸仙纪念医院、武汉大学人民医院、中山大学第三附属医院、安徽医科大学第一附属医院和新疆喀什地区第一人民医院部署使用,接下来将在全国大范围推广使用。
随着全球疫情蔓延,境外机构也可以通过云平台连接到该AI系统,快速实现中国与全球分享技术和交流经验,为阻止疫情在世界范围内进一步蔓延做出中国贡献。
据了解,该团队还在不断发展和完善基于AI的医学影像学技术体系,扩大临床适用范围,将其开发成为传染性疾病的有效辅助诊断工具,推动AI技术在医疗领域的长远发展。