陈根：pH值查癌，人工智能实现精准甄别

文/陈根

当前，观察细胞内酸度已被证明是研究单细胞的有价值的选择。具体来说，细胞内酸度与许多生理过程直接相关，比如细胞迁移、分裂和细胞凋亡，并且，通过控制从酶活性到细胞骨架结构动力学的事件来可以来研究整个细胞环境的功能。

此外，癌细胞的生长，侵袭和转移与胞浆pH值异常也具有密切关系。在癌细胞中，细胞内pH值往往高于正常细胞，而细胞外pH值则呈现相反的趋势。在癌症发展的早期阶段已经观察到这种现象，并且在肿瘤进展期间细胞内和细胞外环境之间的pH差异趋于增加。

因此，检查细胞内部的酸度或pH值成为区分健康细胞和癌细胞的一种可能的方法。现在，利用这一区别特征，新加坡国立大学的一个研究小组开发了一种技术，该技术使用人工智能（AI）通过分析其pH值来确定单个细胞是健康的还是癌性的。

其中，该研究小组的方法依赖于将溴百里酚蓝（一种对pH敏感的染料根据溶液的酸度变化而改变颜色）施加到活细胞上的方法。

由于其细胞内活性，每种类型的细胞都显示出自己的“指纹”，当被照亮时，它由红色，绿色和蓝色（RGB）成分的独特组合组成。与健康细胞相比，癌细胞的pH值发生了变化，因此它们对染料的反应不同，这会改变其RGB颜色。

使用配备有数码彩色相机的标准显微镜，可以捕获细胞内部染料发出的RGB成分。通过使用他们开发的基于AI的算法，研究人员能够定量映射独特的酸性指纹，从而可以轻松、准确地识别所检查的细胞类型。每次癌症测试都可以在35分钟内完成，单细胞的分类准确率可以达到95％以上。

癌症严重危害着人类生命健康，是导致人类死亡的第一或第二大原因，而更多检测癌细胞手段的开发将帮助人们更好地预防癌症，及时地治疗以挽救更多的生命。