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
5481	2025-10-06	AgNWs-COF SERS biosensor for oral cancer diagnosis based on exhaled breath and saliva 2025-Jul-14, Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy DOI:10.1016/j.saa.2025.126648 PMID:40680353	研究论文	开发了一种基于银纳米线-共价有机框架的SERS生物传感器，用于通过呼出气和唾液进行口腔癌无创诊断	首次将等离子体共价有机框架合成SERS生物传感器应用于气液流体分析物检测，结合深度学习算法实现高精度口腔癌识别	实验中使用的是人工呼出甲硫醇和唾液尿酸样本，需要进一步验证在真实临床样本中的性能	开发用于口腔癌早期诊断的无创生物传感技术	口腔癌生物标志物（呼出气中的甲硫醇和唾液中的尿酸）	生物医学传感	口腔癌	表面增强拉曼光谱(SERS)	Light Gradient Boosting (LGB)	光谱数据	NA	NA	LGB算法	准确率	NA
5482	2025-10-06	An insight into the role of artificial intelligence in combating malaria: recent developments 2025-Jul-13, Annals of parasitology DOI:10.17420/ap71.545 PMID:40682862	综述	本文综述人工智能在疟疾防治领域的最新应用进展，包括诊断、监测、治疗和病媒控制等方面	系统总结AI在应对耐药疟原虫、个性化医疗和药物重定向方面的创新应用	作为综述文章未涉及原始实验数据，主要基于现有文献分析	探讨人工智能技术在疟疾防治中的潜力和应用前景	疟疾防治相关的诊断、治疗和监测技术	机器学习	疟疾	机器学习，深度学习，计算机辅助药物设计	NA	医学数据，流行病学数据，药物分子数据	NA	NA	NA	NA	NA
5483	2025-10-06	Automated segmentation of the breech and firing pin faces of fired cartridge case images 2025-Jul-12, Forensic science international IF:2.2Q1 DOI:10.1016/j.forsciint.2025.112554 PMID:40682899	研究论文	提出一种用于高分辨率弹壳图像中头部印记区域自动分割的深度学习方法	针对更高分辨率图像（512×512和2592×1944像素）的头部印记去除任务，引入后处理方法提升性能，并提供标注数据和预训练模型	NA	开发自动化弹壳图像分析方法以支持枪支鉴定	射击后弹壳图像的闭锁面和击针面区域	计算机视觉	NA	深度学习	CNN	图像	NA	NA	卷积神经网络	NA	NA
5484	2025-10-06	Tem2-KAN: Data-driven temporal temperature prediction via an improved Kolmogorov-Arnold network 2025-Jul-10, ISA transactions IF:6.3Q1 DOI:10.1016/j.isatra.2025.07.014 PMID:40681441	研究论文	提出一种改进的Kolmogorov-Arnold网络Tem-KAN，用于高精度气候温度预测	用样条参数化的单变量函数替代传统神经网络中的线性权重，动态学习非线性气候模式同时保持内在可解释性	NA	开发高精度气候温度预测框架	英国监测站的原始气象数据	机器学习	NA	深度学习	Kolmogorov-Arnold网络	气象数据	NA	NA	Tem-KAN, Multi-Layer Perceptrons	预测准确率	NA
5485	2025-10-06	EEG Emotion Copilot: Optimizing lightweight LLMs for emotional EEG interpretation with assisted medical record generation 2025-Jul-10, Neural networks : the official journal of the International Neural Network Society IF:6.0Q1 DOI:10.1016/j.neunet.2025.107848 PMID:40683189	研究论文	提出EEG情感副驾系统，通过优化轻量级大语言模型实现从脑电信号直接识别情感状态并生成个性化医疗建议	首次将轻量级LLM应用于脑电情感识别与医疗记录生成，提出新型提示数据结构、模型剪枝和微调训练等关键技术	模型参数量较小（0.5B），与更大参数模型（如7B）的对比可能受限	开发端到端脑电情感计算系统，实现快速处理、个体适应和无缝用户交互	脑电信号和个性化医疗记录	脑机接口, 情感计算	心理健康相关疾病	EEG信号分析, 大语言模型优化	LLM	脑电信号, 文本	未明确说明	未明确说明	轻量级大语言模型	准确率	本地部署环境
5486	2025-10-06	Structural similarities reveal an expansive conotoxin family with a two-finger toxin fold 2025-Jul-05, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.07.03.662903 PMID:40631153	研究论文	通过结构生物信息学方法揭示了一个具有双指毒素折叠结构的广泛芋螺毒素家族	首次发现六个芋螺毒素超家族共享相同的双指毒素折叠结构，并识别出大量以前未知的原口动物2FTX蛋白	基于序列信息的进化关系推断存在困难，部分超家族缺乏序列同源性	研究芋螺毒素的结构相似性和进化关系	芋螺毒素超家族和原口动物双指毒素蛋白	结构生物信息学	NA	NMR结构解析, 深度学习结构预测, 结构比较分析	深度学习	蛋白质序列和结构数据	六个芋螺毒素超家族，包括Tx33.1（124个残基，12个半胱氨酸）	NA	NA	NA	NA
5487	2025-10-06	Evaluating Vision and Pathology Foundation Models for Computational Pathology: A Comprehensive Benchmark Study 2025-Jul-04, Research square DOI:10.21203/rs.3.rs-6823810/v1 PMID:40630532	研究论文	对31种计算病理学基础模型进行综合基准测试，评估其在多样化组织病理学数据集和任务中的性能	首次系统比较病理学基础模型与通用视觉模型在多样化组织病理学任务中的性能，挑战了模型规模和数据规模必然提升性能的假设	未能深入分析影响模型性能的底层因素，需要进一步研究提升模型在不同组织类型和数据集间的泛化能力	评估计算病理学中基础模型的比较性能和泛化能力	31种AI基础模型，包括通用视觉模型(VM)、通用视觉语言模型(VLM)、病理学专用视觉模型(Path-VM)和病理学专用视觉语言模型(Path-VLM)	计算病理学	多种癌症（基于TCGA、CPTAC数据集）	深度学习	基础模型	组织病理学图像	来自TCGA、CPTAC、外部基准数据集和域外数据集的41个任务	NA	Virchow2及其他30种基础模型	综合性能评估指标	NA
5488	2025-10-06	Facial Emotion Recognition of 16 Distinct Emotions From Smartphone Videos: Comparative Study of Machine Learning and Human Performance 2025-Jul-02, Journal of medical Internet research IF:5.8Q1 DOI:10.2196/68942 PMID:40601921	研究论文	开发基于智能手机视频的面部情绪识别模型，并比较机器学习与人类表现	引入包含16种治疗相关情绪的STREs WoZ数据集，开发结合外观特征和深度学习特征的情绪识别模型	需要进一步研究提升自动情绪识别模型在心理治疗应用中的实际性能	开发用于心理治疗应用的面部情绪识别模型	63名个体在非约束实验室环境中录制的面部情绪视频	计算机视觉	心理健康	面部动作编码系统	RNN, ResNet	视频	63名个体的14,412个面部视频，测试集包含3,018个视频	OpenFace	ResNet50, RNN-convolution, RNN-attention, RNN-average	未加权平均召回率, 准确率	NA
5489	2025-10-06	A 3D pocket-aware lead optimization model with knowledge guidance and its application for discovery of new glutaminyl cyclase inhibitors 2025-Jul-02, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf345 PMID:40669838	研究论文	提出一种名为Diffleop的3D口袋感知扩散模型，用于基于结构的先导化合物优化	首次将蛋白质-配体结合亲和力知识和共价键信息显式整合到扩散模型中，指导去噪采样过程	NA	开发基于结构的先导化合物优化方法，提高结合亲和力和分子性质	先导化合物和蛋白质靶点	机器学习	NA	深度学习	扩散模型	3D分子结构数据	NA	NA	扩散模型，E(3)-等变专家网络	结合亲和力，IC50值，结合相互作用，类药性	NA
5490	2025-10-06	scRECL: representative ensembles with contrastive learning for scRNA-seq data clustering analysis 2025-Jul-02, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf346 PMID:40671174	研究论文	提出一种名为scRECL的对比集成学习方法用于单细胞RNA测序数据聚类分析	结合对比学习和集成学习方法，通过多组k近邻划分训练孪生神经网络，并利用代表性元素选择的多重图过滤噪声和冗余细胞	NA	开发稳健的单细胞RNA测序数据聚类方法	单细胞RNA测序数据	机器学习	NA	scRNA-seq	孪生神经网络	基因表达数据	NA	NA	NA	NA	NA
5491	2025-10-06	A Multicenter Study on Intraoperative Glioma Grading via Deep Learning on Cryosection Pathology 2025-Jul, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2025.100749 PMID:40057037	研究论文	本研究开发了一种基于深度学习的术中胶质瘤分级模型（IGGC），用于冷冻切片图像的自动分级	首次开发专门针对术中冷冻切片图像的深度学习模型，实现胶质瘤的三级分类，并验证其在不同经验水平病理医生中的辅助诊断价值	研究样本主要来自TCGA数据库，外部验证队列规模相对较小（n=213）	开发准确高效的术中胶质瘤分级方法以指导手术策略	成人型弥漫性胶质瘤患者	数字病理	胶质瘤	冷冻切片病理学	深度学习	病理图像	训练集1603例，验证集628例，测试集5个队列共213例	NA	NA	AUC	NA
5492	2025-10-06	Deep Learning Estimation of Small Airway Disease from Inspiratory Chest Computed Tomography: Clinical Validation, Repeatability, and Associations with Adverse Clinical Outcomes in Chronic Obstructive Pulmonary Disease 2025-Jul, American journal of respiratory and critical care medicine IF:19.3Q1 DOI:10.1164/rccm.202409-1847OC PMID:40072247	研究论文	开发了一种基于生成式人工智能的模型，仅通过吸气相胸部CT扫描即可评估慢性阻塞性肺疾病中的功能性小气道疾病	首次使用生成式AI模型从单一吸气相CT扫描生成虚拟呼气相CT，无需额外呼气相扫描即可量化fSAD	研究主要基于特定队列(SPIROMICS和COPDGene)，需要在更广泛人群中验证	开发并验证从吸气相CT评估小气道疾病的AI方法	慢性阻塞性肺疾病患者	医学影像分析	慢性阻塞性肺疾病	计算机断层扫描(CT)	生成模型	医学影像	SPIROMICS研究2,513名参与者(1,055名用于模型开发，1,458名用于验证)，COPDGene研究458名参与者用于外部验证	NA	NA	Pearson相关系数, 组内相关系数, 置信区间	NA
5493	2025-10-06	A Deep Learning Model of Histologic Tumor Differentiation as a Prognostic Tool in Hepatocellular Carcinoma 2025-Jul, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2025.100747 PMID:40086592	研究论文	开发基于深度学习的AI模型量化肝细胞癌组织学分化特征并预测癌症相关结局	首次结合多种组织病理学特征（形态学参数、免疫组化标记和网状纤维表达）通过AI模型客观量化肝细胞癌分化程度	样本量有限（仅99例肝细胞癌切除标本），需更大规模研究验证	评估AI模型在量化肝细胞癌分化特征和预测癌症结局方面的性能	接受肝细胞癌根治性切除术的患者	数字病理学	肝细胞癌	免疫组织化学（HepPar 1和glypican-3）、组织形态学分析	深度学习	组织病理学图像	99例肝细胞癌切除标本	基于云的深度学习平台	监督式AI模型	C-index	基于云的深度学习平台
5494	2025-10-06	Labor-Efficient Pathological Auxiliary Diagnostic Model for Primary and Metastatic Tumor Tissue Detection in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma 2025-Jul, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2025.100764 PMID:40199428	研究论文	提出一种用于胰腺导管腺癌病理组织检测的弱监督深度学习框架PANseg	采用仅需图像级标签的弱监督方法实现与全监督方法相当的肿瘤分割性能，显著降低标注负担	模型在活检切片上的性能相对较低(AUROC: 0.821)，样本来源仅限于两个独立中心	开发高效的胰腺导管腺癌病理辅助诊断模型	胰腺导管腺癌的原发肿瘤组织和淋巴结转移组织	数字病理学	胰腺癌	全切片图像分析	深度学习	病理图像	368张全切片图像，来自208名患者，涵盖2个独立中心	NA	多尺度弱监督深度学习框架	AUROC, 诊断准确率, 诊断时间	NA
5495	2025-10-06	Comparison of Deep Learning and Clinician Performance for Detecting Referable Glaucoma from Fundus Photographs in a Safety Net Population 2025 Jul-Aug, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100751 PMID:40235827	研究论文	开发并测试用于检测需转诊青光眼的深度学习算法，并与临床医生性能进行比较	在安全网人群中首次比较深度学习算法与多经验层次临床医生在青光眼检测中的表现	回顾性研究设计，数据来源于单一医疗系统	开发自动检测需转诊青光眼的深度学习算法	6116名洛杉矶县卫生服务部患者	计算机视觉	青光眼	眼底摄影	CNN	图像	12998张眼底图像（5616名患者用于训练），1000张图像（500名患者用于测试）	NA	VGG-19	AUROC, 敏感度, 特异度	NA
5496	2025-10-06	Application of deep learning-based facial pain recognition model for postoperative pain assessment 2025-Jul, Journal of clinical anesthesia IF:5.0Q1 DOI:10.1016/j.jclinane.2025.111898 PMID:40516197	研究论文	开发基于深度学习的面部疼痛识别模型用于术后疼痛评估	结合临床和模拟数据集构建综合数据集，开发基于VGG16的面部疼痛识别软件	高质量临床数据集有限，实验室研究与临床应用之间存在差距	开发自动疼痛评估系统改善术后疼痛管理	术后患者和健康志愿者	计算机视觉	术后疼痛	深度学习	CNN	面部图像	503名术后患者提供3411张图像，51名志愿者提供1038张图像	NA	VGG16	AUROC, F1分数	NA
5497	2025-10-06	Deep learning-based analysis and identification of single-particle mass spectra of bacteria 2025-Jul, Analytical and bioanalytical chemistry IF:3.8Q1 DOI:10.1007/s00216-025-05942-9 PMID:40542895	研究论文	结合单粒子质谱与深度学习算法对六种细菌物种进行识别和分类	首次将Score-CAM可视化方法应用于细菌单粒子质谱数据分析，提取CNN模型分类依赖的关键离子特征	仅针对六种细菌物种进行研究，样本多样性有限	开发基于深度学习的细菌单粒子质谱分析方法	六种细菌物种和四种生物质燃烧产物	机器学习	NA	单粒子质谱法	CNN, MLP, SVM	质谱数据	10个样本类别（6种细菌+4种生物质燃烧产物）	NA	CNN, MLP	准确率	NA
5498	2025-10-06	GASTON-Mix: a unified model of spatial gradients and domains using spatial mixture-of-experts 2025-Jul-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf254 PMID:40662777	研究论文	提出GASTON-Mix模型，用于从空间分辨转录组数据中同时识别空间域和域内空间梯度	将混合专家框架扩展为空间MoE模型，结合聚类组件与神经场模型，无需对空间域和梯度做限制性几何假设	NA	开发能够同时量化空间域和连续空间梯度的计算方法	空间分辨转录组数据	机器学习	NA	空间分辨转录组技术	混合专家模型,神经场模型	基因表达空间数据	NA	NA	空间混合专家模型	准确性	NA
5499	2025-10-06	Top-DTI: integrating topological deep learning and large language models for drug-target interaction prediction 2025-Jul-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf183 PMID:40662785	研究论文	提出Top-DTI框架，通过整合拓扑深度学习和大型语言模型来预测药物-靶点相互作用	首次将拓扑数据分析与大型语言模型相结合用于DTI预测，利用持久同源性从蛋白质接触图和药物分子图像中提取拓扑特征	NA	提高药物-靶点相互作用预测的准确性和鲁棒性	药物分子和蛋白质靶点	机器学习	NA	拓扑数据分析，大型语言模型	深度学习	蛋白质序列，药物SMILES字符串，蛋白质接触图，药物分子图像	公共BioSNAP和Human DTI基准数据集	NA	大型语言模型，拓扑深度学习	AUROC，AUPRC，灵敏度，特异性	NA
5500	2025-10-06	Understanding the sources of performance in deep drug response models reveals insights and improvements 2025-Jul-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btaf255 PMID:40662789	研究论文	本研究通过分析深度药物反应预测模型的性能来源，揭示了现有模型的局限性并提出了改进方案	首次证明二元化药物反应值能使模型学习有用的化学药物特征，并开发了BinaryET和BinaryCB两种新模型	现有模型性能很大程度上依赖于训练目标值，且不同测试类型下性能表现不一致	改进抗癌药物反应预测模型的性能并理解其性能来源	癌细胞系和药物化学结构	机器学习	癌症	转录组学分析	Transformer, 基础模型	化学结构数据, 组学数据	NA	NA	Transformer	NA	NA