SERS-based AI diagnosis of lung and gastric cancer via exhaled breath

呼出的空气 气体分析呼吸 表面增强拉曼光谱 肺癌 癌症 拉曼光谱 材料科学 人工智能 医学 计算机科学 化学 内科学 色谱法 拉曼散射 物理 生物 光学 毒理
作者
Xin Xie,Wenrou Yu,Wang Li,Junjun Yang,Xiaobin Tu,Xiaochun Liu,Shihong Liu,Han Zhou,Runwei Chi,Yingzhou Huang
出处
期刊:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy [Elsevier BV]
卷期号:314: 124181-124181 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.saa.2024.124181
摘要

Distinct diagnosis between Lung cancer (LC) and gastric cancer (GC) according to the same biomarkers (e.g. aldehydes) in exhaled breath based on surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) remains a challenge in current studies. Here, an accurate diagnosis of LC and GC is demonstrated, using artificial intelligence technologies (AI) based on SERS spectrum of exhaled breath in plasmonic metal organic frameworks nanoparticle (PMN) film. In the PMN film with optimal structure parameters, 1780 SERS spectra are collected, in which 940 spectra come from healthy people (n = 49), another 440 come from LC patients (n = 22) and the rest 400 come from GC patients (n = 8). The SERS spectra are trained through artificial neural network (ANN) model with the deep learning (DL) algorithm, and the result exhibits a good identification accuracy of LC and GC with an accuracy over 89 %. Furthermore, combined with information of SERS peaks, the data mining in ANN model is successfully employed to explore the subtle compositional difference in exhaled breath from healthy people (H) and L/GC patients. This work achieves excellent noninvasive diagnosis of multiple cancer diseases in breath analysis and provides a new avenue to explore the feature of disease based on SERS spectrum.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
伶俐的猎豹完成签到 ,获得积分10
4秒前
舒心乐蓉完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Vincent完成签到,获得积分10
6秒前
ZAY完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
7秒前
碧蓝的睫毛完成签到,获得积分10
7秒前
美满的机器猫完成签到,获得积分10
7秒前
001完成签到,获得积分10
8秒前
细心雪冥发布了新的文献求助10
9秒前
NONO发布了新的文献求助10
10秒前
积极的白羊完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
安德鲁应助jacki采纳,获得10
12秒前
不吃葱花行不行完成签到 ,获得积分10
12秒前
Kao应助jacki采纳,获得10
12秒前
Kao应助jacki采纳,获得10
12秒前
TS发布了新的文献求助10
12秒前
繁星背后完成签到,获得积分10
13秒前
liuzhuohao完成签到,获得积分0
15秒前
情怀应助TS采纳,获得10
16秒前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
16秒前
Aurora发布了新的文献求助10
16秒前
Fenact完成签到,获得积分10
22秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
22秒前
25秒前
Kao应助Fenact采纳,获得10
25秒前
Eden完成签到 ,获得积分10
26秒前
华仔应助星无痕采纳,获得10
26秒前
迷乱完成签到 ,获得积分10
29秒前
了然发布了新的文献求助10
31秒前
冷灰天花板完成签到,获得积分10
31秒前
李健的小迷弟应助yun采纳,获得10
32秒前
NONO完成签到,获得积分10
39秒前
老实大炮完成签到,获得积分10
46秒前
可爱紫文完成签到 ,获得积分10
47秒前
123456完成签到 ,获得积分10
49秒前
Copyright应助细心雪冥采纳,获得10
52秒前
李一诺完成签到 ,获得积分10
54秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7264408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8885408
关于积分的说明 18777770
捐赠科研通 6942305
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202657
关于科研通互助平台的介绍 2375839
邀请新用户注册赠送积分活动 2178591