深度学习在生物医药领域中的应用

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
10661	2024-12-16	Non-invasive eye tracking and retinal view reconstruction in free swimming schooling fish 2024-Dec-12, Communications biology IF:5.2Q1 DOI:10.1038/s42003-024-07322-y PMID:39668195	研究论文	本研究介绍了一种非侵入性技术，用于在大型3D竞技场中跟踪和重建自由游泳鱼类的视网膜视图，无需行为训练	该方法结合了多摄像头角度、深度学习进行3D鱼类姿态重建、透视变换和眼动追踪，实现了非侵入性的3D眼动追踪	研究仅在两条鱼的数据上进行了验证，未来需要扩展到更多样本以验证其普适性	开发一种非侵入性方法来研究自由游泳鱼类的视觉信息处理和注意力机制	自由游泳的鱼类及其在群体行为中的眼动和视网膜视图	计算机视觉	NA	深度学习	NA	视频	两条鱼
10662	2024-12-16	Deep Learning Assisted Plasmonic Dark-Field Microscopy for Super-Resolution Label-Free Imaging 2024-Dec-11, Nano letters IF:9.6Q1 DOI:10.1021/acs.nanolett.4c04399 PMID:39586837	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的等离子体暗场显微镜（DAPD），用于无标记超分辨率成像	通过结合等离子体暗场显微镜和深度学习辅助的图像重建，实现了单帧超分辨率成像，相较于传统暗场显微镜显著提高了空间分辨率	目前仅展示了2.8倍的分辨率提升，未来仍有改进空间	开发一种新型的无标记超分辨率成像技术	无标记样本的暗场显微图像	计算机视觉	NA	等离子体暗场显微镜	卷积神经网络（CNN）	图像	多种无标记样本
10663	2024-12-16	Toward trustable use of machine learning models of variant effects in the clinic 2024-Dec-05, American journal of human genetics IF:8.1Q1 DOI:10.1016/j.ajhg.2024.10.011 PMID:39561772	研究论文	本文探讨了在临床中使用机器学习模型预测错义突变效应的可信性，并提出了克服现有策略局限性的核心原则和建议	提出了核心原则和建议，以克服现有策略在验证和校准预测模型方面的局限性	现有策略在验证和校准预测模型方面仍存在重要局限性	实现机器学习模型在临床中预测错义突变效应的可信使用	错义突变效应预测模型在临床中的应用	机器学习	NA	深度学习	NA	序列数据	NA
10664	2024-12-16	Removing Adversarial Noise in X-ray Images via Total Variation Minimization and Patch-Based Regularization for Robust Deep Learning-based Diagnosis 2024-Dec, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-023-00919-5 PMID:38886292	研究论文	本文提出了一种利用总变差最小化和基于块的正则化方法来去除X射线图像中的对抗噪声，以提高基于深度学习的诊断模型的鲁棒性	本文创新性地引入了总变差最小化方法来对抗对抗噪声，显著提高了模型在对抗攻击下的诊断准确性	本文仅以COVID-19诊断为案例研究，未探讨该方法在其他疾病诊断中的应用效果	提高基于深度学习的放射学疾病诊断模型在对抗攻击下的鲁棒性	COVID-19肺炎、非COVID肺炎和无肺炎的肺部X射线图像	计算机视觉	肺部疾病	总变差最小化	CNN	图像	包含无肺炎、COVID-19肺炎和非COVID肺炎病例的肺部X射线图像
10665	2024-12-16	ERL-ProLiGraph: Enhanced representation learning on protein-ligand graph structured data for binding affinity prediction 2024-Dec, Molecular informatics IF:2.8Q2 DOI:10.1002/minf.202400044 PMID:39404190	研究论文	本文提出了一种基于深度学习的蛋白质-配体结合亲和力预测方法ERL-ProLiGraph，通过图结构数据增强表示学习	该方法创新性地使用图表示法来表示蛋白质和配体，旨在从两者的结构信息中学习以提高结合亲和力预测的准确性	NA	开发一种高效且更准确的蛋白质-配体结合亲和力预测方法，以加速药物发现过程	蛋白质-配体结合亲和力	机器学习	NA	深度学习算法	NA	图结构数据	NA
10666	2024-12-16	Structural comparison of homologous protein-RNA interfaces reveals widespread overall conservation contrasted with versatility in polar contacts 2024-Dec, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1012650 PMID:39625988	研究论文	本文通过分析2022对结构同源的蛋白质-RNA界面，研究了蛋白质-RNA界面结构的进化	发现了蛋白质-RNA界面中距离依赖性接触和非极性接触的高度保守性，以及氢键、盐桥和π堆积相互作用的多样性	由于结构数据的稀缺性和这些复合物的灵活性，蛋白质-RNA结构预测仍落后于蛋白质-蛋白质界面预测	研究蛋白质-RNA界面结构的进化，并探索将进化信号整合到预测蛋白质-RNA结构建模方法中的可能性	2022对结构同源的蛋白质-RNA界面	生物信息学	NA	NA	NA	结构数据	2022对结构同源的蛋白质-RNA界面
10667	2024-12-16	Advanced vision transformers and open-set learning for robust mosquito classification: A novel approach to entomological studies 2024-Dec, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1012654 PMID:39671336	研究论文	本文提出了一种利用先进的视觉Transformer和开放集学习技术进行蚊子分类的创新方法	引入了结合Transformer深度学习模型与数据增强及预处理方法的框架，并利用开放集学习技术处理未见过的类别	NA	提高蚊子分类的效率和准确性，以支持有效的监测和控制	十种蚊子物种的分类	计算机视觉	NA	视觉Transformer	Transformer	图像	NA
10668	2024-12-16	DeepDR: a deep learning library for drug response prediction 2024-Nov-28, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btae688 PMID:39558584	研究论文	本文介绍了一个名为DeepDR的深度学习库，专门用于药物反应预测	DeepDR是首个专门为药物反应预测开发的深度学习库，简化了药物和细胞特征化、模型构建、训练和推理的过程	NA	推动精准医学和药物发现的发展	药物反应预测	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	药物和细胞特征	NA
10669	2024-12-16	Multi-kernel feature extraction with dynamic fusion and downsampled residual feature embedding for predicting rice RNA N6-methyladenine sites 2024-Nov-22, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbae647 PMID:39674264	研究论文	本文提出了一种新的端到端深度学习框架MFDm6ARice，用于预测水稻RNA N6-甲基腺苷位点，通过多核特征融合模块和下采样残差特征嵌入模块提高特征提取的准确性和计算效率	本文创新性地构建了多核特征融合模块和下采样残差特征嵌入模块，解决了传统方法中因无效填充导致的特征稀疏和高维特征复杂性问题	本文未提及具体的局限性	开发一种新的深度学习框架，用于准确预测水稻RNA N6-甲基腺苷位点	水稻RNA N6-甲基腺苷位点	机器学习	NA	深度学习	NA	序列	未具体说明样本数量
10670	2024-12-16	Automated segmentation of brain metastases with deep learning: A multi-center, randomized crossover, multi-reader evaluation study 2024-Nov-04, Neuro-oncology IF:16.4Q1 DOI:10.1093/neuonc/noae113 PMID:38991556	研究论文	本研究开发并评估了一种基于深度学习的脑转移瘤分割系统，通过多中心、随机交叉、多读者评估研究验证其在临床实践中的应用	首次通过多中心、随机交叉、多读者评估研究验证了基于深度学习的脑转移瘤分割系统的临床应用效果	研究样本量相对较小，且仅限于脑转移瘤的分割任务	开发并验证一种用于脑转移瘤分割的深度学习系统	脑转移瘤的分割任务	计算机视觉	脑转移瘤	深度学习	NA	图像	488名患者的数据用于系统开发，50名患者的数据用于评估
10671	2024-12-16	A pathway from surface to deep online language learning approach: The crucial role of online self-regulation 2024-Nov, Acta psychologica IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.actpsy.2024.104644 PMID:39652985	研究论文	研究探讨了伊朗高中EFL学习者在在线语言学习中的学习方法，特别是教学、技术和同伴支持以及在线自我调节的中介作用	提出了一个新的概念框架，即在线语言学习方法（OLLA），并引入了与语言学习者复杂动态系统相关的新心理学因素	研究仅限于伊朗高中EFL学习者，可能无法推广到其他群体或教育背景	填补在线语言学习领域中关于学习者方法的空白，特别是在计算机辅助语言学习和心理语言学领域	伊朗高中EFL学习者在在线语言学习中的学习方法	计算机辅助语言学习	NA	偏最小二乘结构方程建模（PLS-SEM）	偏最小二乘结构方程建模	文本	686名伊朗高中EFL学习者
10672	2024-12-16	Toward a Semi-Supervised Learning Approach to Phylogenetic Estimation 2024-Oct-30, Systematic biology IF:6.1Q1 DOI:10.1093/sysbio/syae029 PMID:38916476	研究论文	本文提出了一种半监督学习方法，用于推断分子进化和重建系统发育树	本文结合了基因组进化随机模拟与一种新的监督深度学习模型，直接分析多序列比对并估计每个位点的进化速率和分歧度，无需已知的系统发育树	本文的方法在复杂速率变化模式下表现优异，但在简单伽马分布下的准确性与基于似然的系统发育推断相当	开发一种新的半监督学习方法，用于更灵活和准确的系统发育分析	分子进化速率参数和系统发育树的重建	机器学习	NA	深度学习	深度学习模型	基因组数据	2600万核苷酸的基因组数据
10673	2024-12-16	TAWFN: a deep learning framework for protein function prediction 2024-Oct-01, Bioinformatics (Oxford, England) DOI:10.1093/bioinformatics/btae571 PMID:39312678	研究论文	本文提出了一种结合卷积神经网络（CNN）和图卷积网络（GCN）的深度学习框架TAWFN，用于蛋白质功能预测	本文的创新点在于提出了一种结合CNN和GCN的统一框架TAWFN，通过自适应权重融合网络来提高蛋白质功能预测的准确性	本文的局限性在于仅在PDBset和AFset数据集上进行了实验验证，未来需要在更多数据集上进行测试	本文的研究目的是提高蛋白质功能预测的准确性	本文的研究对象是蛋白质结构及其功能	机器学习	NA	卷积神经网络（CNN）、图卷积网络（GCN）	卷积神经网络（CNN）、图卷积网络（GCN）	蛋白质结构数据	实验使用了PDBset和AFset数据集
10674	2024-12-16	LEO navigation observables extraction using CLOCFC network 2024-Sep-04, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-024-70846-0 PMID:39242654	研究论文	本文提出了一种轻量级深度学习模型CLOCFC，用于从低地球轨道卫星信号中提取导航观测值	提出了CLOCFC模型，采用双分支结构，并引入了CFC模块（一种液态神经网络），以增强数据序列中的时空信息获取能力	NA	减少航空用户对全球导航卫星系统的依赖，利用低地球轨道卫星的信号进行导航和定位	从低地球轨道卫星信号中提取导航观测值	机器学习	NA	深度学习	CLOCFC	信号	使用ORBCOMM星座信号作为模型输入，多普勒频率作为标签，进行了大量实验
10675	2024-12-16	Sitetack: A Deep Learning Model that Improves PTM Prediction by Using Known PTMs 2024-Jun-04, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.06.03.596298 PMID:38895359	研究论文	本文提出了一种名为Sitetack的深度学习模型，通过使用已知的蛋白质翻译后修饰（PTM）位点来提高PTM预测的准确性	通过在模型中引入已知的PTM位点标签，显著提升了现有模型的预测性能，并展示了PTM位点对其他PTM预测的重要性	文章未明确提及具体的局限性	提高蛋白质翻译后修饰（PTM）位点的预测准确性	蛋白质翻译后修饰（PTM）位点	机器学习	NA	深度学习	卷积神经网络（CNN）	序列数据	未明确提及具体样本数量
10676	2024-12-16	Representing Part-Whole Hierarchies in Foundation Models by Learning Localizability, Composability, and Decomposability from Anatomy via Self-Supervision 2024-Jun, Proceedings. IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition DOI:10.1109/cvpr52733.2024.01071 PMID:39670210	研究论文	本文介绍了一种新的自监督学习框架Adam-v2，通过学习局部性、组合性和分解性来表示医学图像中的部分-整体层次结构	Adam-v2通过三个关键分支（局部性、组合性和分解性）显式地将部分-整体层次结构融入学习目标，从而提高了模型在医学图像处理中的通用性和鲁棒性	NA	克服深度学习在医学图像处理中缺乏显式部分-整体关系编码的局限性	医学图像中的解剖结构	计算机视觉	NA	自监督学习	Adam-v2	图像	未标注的医学图像
10677	2024-12-16	A generalization performance study on the boosting radiotherapy dose calculation engine based on super-resolution 2024-May, Zeitschrift fur medizinische Physik IF:2.4Q2 DOI:10.1016/j.zemedi.2022.10.006 PMID:36631314	研究论文	本研究开发了一种基于超分辨率的深度学习模型，用于在临床实践中快速准确地预测剂量分布	提出了多阶段剂量超分辨率网络（MDSR Net）架构，结合稀疏掩模模块和多阶段渐进剂量分布恢复方法，显著提高了剂量预测的准确性和泛化能力	未提及具体的局限性	开发一种高效准确的剂量计算方法，以促进在线自适应放射治疗技术（OLART）的广泛应用	不同疾病部位的VMAT计划中的剂量分布	机器学习	NA	深度学习	多阶段剂量超分辨率网络（MDSR Net）	图像	340个VMAT计划，其中240个用于模型训练，60个用于模型基准测试，40个用于模型泛化评估
10678	2024-12-16	Automated quantification of vacuole fusion and lipophagy in Saccharomyces cerevisiae from fluorescence and cryo-soft X-ray microscopy data using deep learning 2024-04, Autophagy IF:14.6Q1 DOI:10.1080/15548627.2023.2270378 PMID:37908116	研究论文	本文开发了一种基于深度学习的计算方法，结合软X射线断层扫描（SXT）和荧光显微镜，用于自动量化酵母细胞中的液泡融合和脂噬过程	本文首次开发了Deep Yeast Fusion Network（DYFNet）卷积神经网络模型，用于分类完全融合和部分融合的液泡，并实现了LipoSeg管道来自动化实例分割脂滴和液泡	NA	开发一种新方法，用于高分辨率和高通量地定量分析酵母细胞中的液泡融合和脂噬过程	酵母细胞中的液泡融合和脂噬过程，特别是NPC1和NPC2蛋白的功能	计算机视觉	NA	深度学习	卷积神经网络（CNN）	图像	NA
10679	2024-12-16	Open-top Bessel beam two-photon light sheet microscopy for three-dimensional pathology 2024-Mar-15, eLife IF:6.4Q1 DOI:10.7554/eLife.92614 PMID:38488831	研究论文	本文开发了一种开放式双光子光片显微镜（OT-TP-LSM）用于术中三维病理学研究	首次采用开放式双光子光片显微镜结合贝塞尔光束进行深层组织的三维成像，并利用深度学习网络将OT-TP-LSM图像转换为虚拟H&E图像	NA	开发一种新型的三维光学显微镜技术，以补充传统的破坏性H&E染色病理学方法	人体癌症组织样本，包括皮肤、胰腺和前列腺	数字病理学	癌症	双光子光片显微镜（TP-LSM）	深度学习网络	图像	多种人体癌症组织样本
10680	2024-12-16	AutoTransOP: translating omics signatures without orthologue requirements using deep learning 2024-Jan-29, NPJ systems biology and applications IF:3.5Q1 DOI:10.1038/s41540-024-00341-9 PMID:38287079	研究论文	本文开发了一种名为AutoTransOP的神经网络自编码器框架，用于将指定物种或细胞环境的组学数据映射到全局潜在空间，从而在不要求匹配直系同源物的情况下识别相关信息	创新点在于提出了AutoTransOP框架，能够在不要求直系同源物匹配的情况下，将不同物种或细胞环境的组学数据映射到全局潜在空间，并识别相关信息	NA	开发一种能够在不要求直系同源物匹配的情况下，将不同物种或细胞环境的组学数据映射到全局潜在空间的方法	不同物种或细胞环境的组学数据	机器学习	NA	深度学习	神经网络自编码器	组学数据	NA