深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
1541	2025-10-07	Single-Molecule Identification and Quantification of Steviol Glycosides with a Deep Learning-Powered Nanopore Sensor 2024-09-10, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c07038 PMID:39189792	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的气溶素纳米孔传感器，用于单分子水平识别和定量甜菊糖苷	利用野生型气溶素纳米孔通过调节电压产生的电渗流效应区分不同甜菊糖苷物种，并首次结合深度学习模型实现单分子自动识别	仅测试了15种甜菊糖苷物种，样本规模有限	开发精确识别和定量复杂甜菊糖苷结构的方法	甜菊糖苷（一类高甜度无热量天然甜味剂）	生物传感	NA	纳米孔传感技术	深度学习模型	纳米孔电信号数据	15种甜菊糖苷物种	NA	NA	识别精度，定量准确性	NA
1542	2025-10-07	Deep Learning-Based Kinetic Analysis in Paper-Based Analytical Cartridges Integrated with Field-Effect Transistors 2024-09-10, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c02897 PMID:39252606	研究论文	本研究结合场效应晶体管、纸基分析盒和深度学习技术，开发了一种用于定量生物传感的动力学分析方法	首次将场效应晶体管、纸基分析盒与深度学习相结合，通过动力学分析解决传统生物传感器的灵敏度低和样品基质干扰问题	目前仅为概念验证研究，需要进一步验证其在更广泛应用场景中的性能	开发一种经济高效、易于使用的即时诊断和家庭检测生物传感平台	胆固醇检测	机器学习	心血管疾病	场效应晶体管传感，纸基分析技术	深度学习	动力学电信号数据	NA	NA	NA	变异系数，相关系数(r值)	NA
1543	2025-10-07	High-Throughput and Integrated CRISPR/Cas12a-Based Molecular Diagnosis Using a Deep Learning Enabled Microfluidic System 2024-09-03, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c05734 PMID:39173188	研究论文	开发了一种基于CRISPR/Cas12a和深度学习的高通量微流控系统，用于快速检测SARS-CoV-2及其变异株	结合微流控技术、自研试剂和深度学习原型设备，实现了96样本/轮次的高通量检测，检测限低至250拷贝/mL	样本规模有限（72个临床样本），需进一步验证系统普适性	开发高效集成的病原体分子诊断系统	SARS-CoV-2病毒及其变异株	数字病理	COVID-19	CRISPR/Cas12a, RT-LAMP, 微流控技术	深度学习	分子检测数据	72个临床样本（22个野生型，26个突变型，24个阴性）	NA	NA	准确率	NA
1544	2025-04-27	CT-Based Lung Size Matching in Delayed Chest Closure for Systemic Sclerosis Lung Transplantation 2024-Dec, Clinical transplantation IF:1.9Q3 DOI:10.1111/ctr.70041 PMID:39601250	research paper	本研究探讨了系统性硬化症患者肺移植中延迟胸廓闭合的临床结果、风险因素及基于CT的肺大小匹配参数	首次在系统性硬化症患者中研究延迟胸廓闭合的临床结果，并利用深度学习算法自动计算CT影像中的肺和胸腔体积	研究为回顾性设计，样本量相对较小（92例患者）	评估系统性硬化症患者肺移植中延迟胸廓闭合的临床效果和预测因素	92例接受双侧肺移植的系统性硬化症患者	digital pathology	systemic sclerosis	CT成像和深度学习算法	深度学习算法（未指定具体模型）	CT影像和临床数据	92例系统性硬化症患者（年龄51±10岁，61%为女性）	NA	NA	NA	NA
1545	2025-10-07	High-throughput optimized prime editing mediated endogenous protein tagging for pooled imaging of protein localization 2024-Sep-17, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.16.613361 PMID:39345511	研究论文	开发了一种基于prime editing的高通量内源蛋白标记方法，用于并行研究蛋白质亚细胞定位	首次将prime editing与光学读出和测序结合，实现大规模蛋白质亚细胞定位的准确测量	仅验证了60种蛋白质的标记效率，尚未在不同细胞类型和环境扰动中广泛验证	开发能够大规模测量蛋白质亚细胞定位的技术方法	60种具有不同定位模式的内源蛋白质	计算生物学	NA	prime editing, 原位pegRNA测序, 高通量深度学习图像分析	深度学习	图像, 测序数据	17,280个pegRNAs设计的文库，覆盖60种蛋白质	NA	NA	标记效率预测准确性	NA
1546	2025-10-07	A Multicenter Evaluation of the Impact of Therapies on Deep Learning-based Electrocardiographic Hypertrophic Cardiomyopathy Markers 2024-Mar-03, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2024.01.15.24301011 PMID:38293023	研究论文	本研究评估了两种肥厚型心肌病治疗方法对基于深度学习的AI-ECG检测指标的影响	首次使用AI-ECG模型评估不同HCM治疗方法（手术/经皮室间隔减容术与口服药物马瓦卡坦）对心电图生物标志物的影响	样本量相对有限，特别是马瓦卡坦治疗组仅36例患者，且为观察性研究	评估室间隔减容术和马瓦卡坦治疗对AI-ECG肥厚型心肌病检测指标的影响	接受室间隔减容术或马瓦卡坦治疗的肥厚型心肌病患者	医疗人工智能	心血管疾病	人工智能增强心电图	深度学习	心电图图像	SRT组：耶鲁70例，克利夫兰100例，大西洋健康系统145例；马瓦卡坦组：耶鲁36例	NA	NA	AI-ECG HCM评分，Wilcoxon符号秩检验	NA
1547	2025-10-07	EvoAI enables extreme compression and reconstruction of the protein sequence space 2024-Feb-23, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-3930833/v1 PMID:38464127	研究论文	开发了一种名为EvoAI的混合实验计算方法，能够极端压缩和重建蛋白质序列空间	结合EvoScan方法获取锚点和深度学习模型重建序列空间，无需同源或结构信息即可预测新型高适应性序列	方法依赖于能够与转录输出耦合的生物分子功能	探索蛋白质序列与功能关系，实现蛋白质序列空间的压缩和重建	阻遏蛋白及其高适应性序列空间	机器学习	NA	转录输出耦合技术	深度学习模型,大语言模型	蛋白质序列数据	82个锚点	NA	NA	压缩比	NA
1548	2025-10-07	What makes human cortical pyramidal neurons functionally complex 2024-Dec-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.12.17.628883 PMID:39763809	研究论文	提出功能性复杂度指数(FCI)框架，通过比较人类和大鼠皮层锥体神经元的功能复杂度，揭示人类神经元功能复杂性增强的结构-生物物理基础	首次提出基于深度学习的标准化功能性复杂度指数(FCI)来量化神经元输入输出复杂度，并系统比较不同物种神经元的功能差异	研究主要聚焦于皮层锥体神经元，未涵盖其他类型神经元；FCI框架需要进一步验证其普适性	探究人类皮层神经元功能复杂性的结构基础及其与认知能力的关系	人类和大鼠的皮层锥体神经元	计算神经科学	NA	深度学习，电生理记录，形态学分析	深度学习框架	神经元形态数据，电生理数据	人类和大鼠不同皮层层的锥体神经元	深度学习框架	NA	功能性复杂度指数(FCI)	NA
1549	2025-10-07	Evaluating Performance of Different RNA Secondary Structure Prediction Programs Using Self-cleaving Ribozymes 2024-Sep-13, Genomics, proteomics & bioinformatics DOI:10.1093/gpbjnl/qzae043 PMID:39317944	研究论文	比较七种RNA二级结构预测工具在自切割核酶序列上的预测准确性	首次系统评估包括深度学习方法在内的多种RNA结构预测工具在不同复杂度任务中的表现	仅针对特定类别的自切割核酶序列进行评估，结果可能不适用于其他RNA类型	评估不同计算工具在预测RNA二级结构方面的性能差异	自切割核酶序列的RNA二级结构	生物信息学	NA	RNA二级结构预测	深度学习,传统计算方法	RNA序列数据	数十个自切割核酶序列	NA	NA	预测准确性	NA
1550	2025-10-07	Quantitative Three-Dimensional Imaging Analysis of HfO2 Nanoparticles in Single Cells via Deep Learning Aided X-ray Nano-Computed Tomography 2024-08-20, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c06953 PMID:39115329	研究论文	开发基于深度学习的X射线纳米计算机断层扫描方法，用于单细胞内HfO2纳米颗粒的三维定量分析	建立了针对单细胞3D纳米CT图像的超小物体分割方法，能够高灵敏度分析微小纳米颗粒	方法需要专业知识且耗时，传统批量数据分析准确性不确定	开发自动化深度学习辅助的纳米CT方法，用于定量分析癌细胞对超小金属纳米颗粒的摄取	人乳腺癌细胞系MCF-7和HfO2纳米颗粒	计算机视觉	乳腺癌	X射线纳米计算机断层扫描	深度学习	3D图像	单细胞水平的纳米颗粒分析	NA	NA	灵敏度，准确性	NA
1551	2025-10-07	Sága, a Deep Learning Spectral Analysis Tool for Fungal Detection in Grains-A Case Study to Detect Fusarium in Winter Wheat 2024-08-13, Toxins IF:3.9Q1 DOI:10.3390/toxins16080354 PMID:39195764	研究论文	开发了一种基于成像光谱和深度学习的镰刀菌感染小麦早期检测工具Sága	结合预训练的YOLOv5和DeepMAC模型进行小麦穗部分割，并利用XGBoost分析高光谱信息实现镰刀菌感染检测	研究仅基于2021年单个实验田的数据，样本规模有限	开发可靠的现场特异性镰刀菌感染早期预警模型，确保粮食和饲料安全	冬小麦中的镰刀菌感染检测	计算机视觉	植物病害	成像光谱技术（高光谱成像）	YOLOv5, DeepMAC, XGBoost	高光谱图像	两个实验田（接种镰刀菌的实验田52.5m×3m和对照组52.5m×3m）	NA	YOLOv5, DeepMAC	准确率, F1分数	NA
1552	2025-10-07	Precision in Prevention and Health Surveillance: How Artificial Intelligence May Improve the Time of Identification of Health Concerns through Social Media Content Analysis 2024-Aug, Yearbook of medical informatics DOI:10.1055/s-0044-1800736 PMID:40199301	综述	探讨人工智能通过社交媒体内容分析提升预防和健康监测精准度的潜力	系统评估AI技术在社交媒体健康监测中的创新应用，包括基于Transformer的主题建模和联邦学习等先进技术	仅纳入2023年发表的文献，样本量有限（最终筛选10篇文献），可能存在发表偏倚	提升健康监测的及时性和准确性，实现更主动有效的健康干预	社交媒体健康相关内容，包括自杀预防、心理健康、电子烟使用等公共卫生议题	自然语言处理	公共卫生	文献计量分析，社交媒体内容分析	机器学习，深度学习，自然语言处理	文本数据（社交媒体内容）	89篇文献初步分析，最终筛选10篇相关研究	Bibliometrix	Transformer	NA	NA
1553	2025-10-07	Year 2023 in Biomedical Natural Language Processing: a Tribute to Large Language Models and Generative AI 2024-Aug, Yearbook of medical informatics DOI:10.1055/s-0044-1800751 PMID:40199311	综述	对2023年生物医学自然语言处理领域的研究进展进行总结，重点分析大语言模型和生成式AI的应用趋势	系统梳理了2023年生物医学NLP领域的最佳论文评选过程，揭示了大语言模型在数据增强、领域适应和模型蒸馏方面的创新应用	仅基于两个文献数据库（Medline和ACL）进行分析，可能未覆盖该领域所有重要研究成果	总结2023年生物医学自然语言处理领域的研究趋势和最佳论文	2023年发表的2,148篇生物医学NLP研究论文	自然语言处理	COVID-19, 癌症, 精神健康	自然语言处理, 深度学习	大语言模型, ChatGPT	社交媒体内容, 电子健康记录	2,148篇论文	NA	NA	NA	NA
1554	2025-10-07	Molybdenum Disulfide-Assisted Spontaneous Formation of Multistacked Gold Nanoparticles for Deep Learning-Integrated Surface-Enhanced Raman Scattering 2024-07-09, ACS nano IF:15.8Q1 DOI:10.1021/acsnano.4c00978 PMID:38913718	研究论文	开发了一种结合深度学习和表面增强拉曼散射的生物传感平台，用于通过人类泪液进行COVID-19现场筛查	利用二硫化钼辅助自发形成紧密堆积的三维金纳米颗粒结构，无需还原剂即可合成部分金纳米颗粒	NA	开发用于极低分析物浓度快速、低损伤、高通量无标记检测的生物传感平台	人类泪液中的冠状病毒疾病(COVID-19)	生物传感	COVID-19	表面增强拉曼散射(SERS)	CNN	拉曼光谱数据	NA	NA	卷积神经网络	NA	NA
1555	2025-10-07	Sex estimation from maxillofacial radiographs using a deep learning approach 2024-06-01, Dental materials journal IF:1.9Q4 DOI:10.4012/dmj.2023-253 PMID:38599831	研究论文	本研究使用深度学习模型从侧位头颅X光片中估计性别	首次将VGG16和DenseNet-121深度学习模型应用于侧位头颅X光片的性别估计，并通过显著性图分析模型关注区域	仅使用600张侧位头颅X光片，样本量有限；为回顾性研究	构建更高效可靠的性别估计方法	侧位头颅X光片	计算机视觉	NA	X射线成像	CNN	医学影像	600张侧位头颅X光片	NA	VGG16, DenseNet-121	准确率, 敏感度(召回率), 精确率, F1分数, ROC曲线下面积	NA
1556	2025-10-07	Machine learning and deep learning for the diagnosis and treatment of ankylosing spondylitis- a scoping review 2024-May, Journal of clinical orthopaedics and trauma DOI:10.1016/j.jcot.2024.102421 PMID:38708092	综述	本文通过范围综述探讨机器学习和深度学习在强直性脊柱炎诊断与治疗中的应用现状	首次系统梳理2013-2023年间ML/DL在AS领域的应用，识别当前研究空白并提出未来方向	缺乏来自多中心包含多种诊断参数的足够规模数据集，基于ML/DL的治疗研究少于诊断研究	评估ML/DL技术在强直性脊柱炎诊断和治疗各阶段的应用现状	PubMed数据库中2013-2023年涉及ML/DL在AS中应用的全文文献	机器学习	强直性脊柱炎	文献综述方法	NA	文献数据	NA	NA	NA	NA	NA
1557	2025-10-07	Enabling late-stage drug diversification by high-throughput experimentation with geometric deep learning 2024-02, Nature chemistry IF:19.2Q1 DOI:10.1038/s41557-023-01360-5 PMID:37996732	研究论文	开发了一个结合几何深度学习和高通量实验的药物后期功能化平台	首次将几何深度学习与高通量实验相结合用于药物后期功能化，并引入了用户友好的反应格式	未知底物的反应性分类准确率相对较低（67%），区域选择性分类的F分数为67%	优化药物候选分子的性质通过后期功能化	23种不同的商业药物分子	机器学习	NA	高通量反应筛选	几何深度学习	化学反应数据	23种商业药物分子	NA	NA	平均绝对误差, 平衡准确率, F分数	NA
1558	2025-04-26	An enhanced GhostNet model for emotion recognition: leveraging efficient feature extraction and attention mechanisms 2024, Frontiers in psychology IF:2.6Q2 DOI:10.3389/fpsyg.2024.1459446 PMID:40270901	研究论文	提出了一种增强型GhostNet模型（EGT），结合Transformer编码器和双重注意力机制，用于通过面部表情进行鲁棒的情绪识别	整合了GhostNet的高效特征提取、Transformer的全局上下文捕捉能力以及双重注意力机制，以选择性地增强关键特征	未明确提及具体限制，但可能包括对复杂自然环境和多样化情绪表达的处理能力仍有提升空间	提高情绪识别系统的准确性和鲁棒性，以增强智能人机交互系统、个性化推荐系统和心理健康监测工具	面部表情情绪识别	计算机视觉	NA	深度学习	GhostNet, Transformer, 双重注意力机制	图像	RAF-DB数据集和AffectNet数据集（具体样本数量未提及）	NA	NA	NA	NA
1559	2025-04-25	A multi-agent reinforcement learning based approach for automatic filter pruning 2024-Dec-28, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-82562-w PMID:39730902	研究论文	本文提出了一种基于多智能体强化学习的自动滤波器剪枝方法QMIX_FP，用于深度卷积神经网络的高效部署	首次将多智能体强化学习算法QMIX应用于滤波器剪枝，考虑了各卷积层之间的交互作用及其对整体网络的不同敏感性	仅在VGG-16和AlexNet两个基准网络上进行了验证，未涉及更复杂的网络结构	解决资源受限设备上深度卷积神经网络的高效部署问题	深度卷积神经网络(DCNNs)的滤波器剪枝	机器学习	NA	强化学习(RL)、知识蒸馏	QMIX、VGG-16、AlexNet	图像数据	CIFAR-10和CIFAR-100数据集	NA	NA	NA	NA
1560	2025-04-25	Deep-DM: Deep-Driven Deformable Model for 3D Image Segmentation Using Limited Data 2024-Dec, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2024.3440171 PMID:39110559	研究论文	提出了一种名为Deep-DM的深度学习驱动变形模型，用于在有限训练数据下进行3D医学图像分割	通过CNN学习能量函数并集成到显式变形模型中，减少了训练数据依赖，提高了小样本下的分割性能	需要进一步验证在其他解剖结构和影像模态上的通用性	开发一种在有限数据条件下仍能准确分割3D医学图像的方法	左心室、胎儿头部（超声）、左心房（MRI）和膀胱（CT）	数字病理	NA	深度学习驱动的变形模型	CNN	3D医学图像	不同数量的训练体积（具体数量未说明）	NA	NA	NA	NA