基于深度学习的化学发光垂直流动测定法用于高灵敏度心肌肌钠蛋白I检测
医学物理
2025-02-07 v1 应用物理
生物物理
摘要
实现生物标志物在临床现场的便携式检测，需要创新技术能够匹配实验室级的灵敏度和精度。本文演示了通过化学发光传感、成像和深度学习驱动分析创新，实现对心肌肌钠蛋白I(cTnI)的高灵敏度检测。该化学发光垂直流动测定法(CL-VFA) enables rapid, low-cost, and precise quantification of cTnI, a key cardiac protein for assessing heart muscle damage and myocardial infarction. CL-VFA集成了用户友好的化学发光纸基传感器、聚合酶基偶体、便携式高性能CL读数器以及神经网络驱动的cTnI浓度推断算法。该系统在6个数量级的宽广动态范围内测量cTnI，仅需25分钟即可完成检测，检测限为0.16 pg/mL，平均变异系数小于15%，灵敏度远超传统实验室分析仪器。经过盲法验证，计算CL-VFA准确测量了患者样本中的cTnI浓度，与获FDA批准的临床级分析仪器保持稳健的相关性。这些结果突显了CL-VFA作为可访问、快速心肌标志物检测工具的潜力，满足紧急护理和资源有限地区的需求。
关键词
引用
@article{arxiv.2412.08945,
title = {Deep learning-enhanced chemiluminescence vertical flow assay for high-sensitivity cardiac troponin I testing},
author = {Gyeo-Re Han and Artem Goncharov and Merve Eryilmaz and Shun Ye and Hyou-Arm Joung and Rajesh Ghosh and Emily Ngo and Aoi Tomoeda and Yena Lee and Kevin Ngo and Elizabeth Melton and Omai B. Garner and Dino Di Carlo and Aydogan Ozcan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08945},
year = {2025}
}
备注
24 Pages, 4 Figures