想象一下，在一个挤满75,000名身穿绿白相间球衣球迷的体育场中，只有一个人穿着纯绿色的衬衫。找到这个人将非常困难。而这正是科学家在血液中寻找疾病标志物（即生物标志物）时所面临的挑战。而且，研究人员需要搜索的数据量相当于10万个体育场的信息。
为了应对这一挑战，密歇根州立大学（Michigan State University, MSU）的研究团队与奥古斯塔大学（Augusta University）、卡罗林斯卡研究所（Karolinska Institute）和斯坦福大学（Stanford University）的科学家合作，运用了纳米医学、人工智能（AI）以及因果关系研究方法。
他们的目标是寻找转移性前列腺癌和一种被称为动脉粥样硬化（导致动脉堵塞）的疾病的稀有生物标志物。他们的研究成果最近发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）上。
“受疾病影响的细胞会将蛋白质和其他生物分子分泌到血液中，”MSU医学院放射科和精准健康项目副教授莫尔特扎·马哈茂迪（Morteza Mahmoudi）说道，“这些蛋白质提供了有关患者健康状况或疾病的宝贵线索，并且可以被收集和研究。一旦确定，它们将为个性化医疗或精准医学的发展铺平道路。”
他们如何取得这一发现
“人体血浆中含有许多不同的蛋白质，而最稀有的蛋白质才是包含疾病重要信息的关键，”马哈茂迪解释道。“为了放大来自含量较低的血浆蛋白的信息，我们将肉眼无法看见的小颗粒——纳米颗粒引入血浆样本中。然后，我们利用人工智能和实际因果关系来分析结果。这就是我们如何识别转移性前列腺癌和动脉粥样硬化的潜在生物标志物的方法。”
他补充说：“这是首次将纳米医学、蛋白质冠、人工智能和实际因果关系结合起来用于识别疾病原因。我们对此感到兴奋，因为这一发现有望推动前列腺癌和动脉粥样硬化的早期检测，并开发针对性疗法。”
马哈茂迪表示，MSU的研究人员穆罕默德·加塞米（Mohammad Ghassemi）、博尔祖·博纳卡尔帕尔（Borzoo Bonakdarpour）和梁亮（Liangliang Sun）为这项研究做出了重要贡献。
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