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
13741	2025-10-07	Sequence basis of transcription initiation in the human genome 2024-04-26, Science (New York, N.Y.) DOI:10.1126/science.adj0116 PMID:38662817	研究论文	通过深度学习可解释模型Puffin预测人类基因组中转录起始的序列基础	开发了名为Puffin的可解释深度学习模型，首次在碱基对分辨率上系统揭示人类启动子转录起始的简单序列规则	NA	揭示人类基因组中转录起始的序列基础	人类基因组启动子区域	生物信息学	NA	深度学习	深度学习模型	基因组序列数据	NA	NA	Puffin	NA	NA
13742	2025-10-07	Development and Validation of an Automated Classification System for Osteonecrosis of the Femoral Head Using Deep Learning Approach: A Multicenter Study 2024-02, The Journal of arthroplasty IF:3.4Q1 DOI:10.1016/j.arth.2023.08.018 PMID:37572719	研究论文	开发并验证基于深度学习的股骨头坏死自动分类系统	首次采用多中心数据开发卷积神经网络模型实现股骨头坏死的自动分类和坏死区域定位	回顾性研究设计，样本来源仅限于4家机构	通过深度学习技术对股骨头坏死进行准确分类	股骨头坏死患者的磁共振影像	计算机视觉	股骨头坏死	磁共振成像	CNN	图像	1,806张中冠状位磁共振图像（来自1,337个髋关节），其中1,472张用于模型开发，334张用于外部验证	NA	卷积神经网络	准确率, AUC, 精确率, 召回率, F值	NA
13743	2025-10-07	Multiple-instance learning of somatic mutations for the classification of tumour type and the prediction of microsatellite status 2024-01, Nature biomedical engineering IF:26.8Q1 DOI:10.1038/s41551-023-01120-3 PMID:37919367	研究论文	提出一种基于多示例学习的深度学习模型，通过体细胞突变数据分类肿瘤类型和预测微卫星状态	使用弱监督端到端多示例学习模型，通过多头注意力机制编码和聚合体细胞突变的局部序列背景或基因组位置，增强模型可解释性	NA	利用基因组数据改进肿瘤类型分类和微卫星状态预测性能	体细胞突变数据	机器学习	肿瘤	基因组测序	多示例学习, 深度学习	基因组数据	NA	NA	多头注意力机制	准确率, 分类性能	NA
13744	2025-10-07	De novo design of diverse small molecule binders and sensors using Shape Complementary Pseudocycles 2023-Dec-21, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.12.20.572602 PMID:38187589	研究论文	提出一种结合深度学习和能量优化的方法，设计能够高亲和力结合并传感小分子的蛋白质	首次开发出能够设计结合极性柔性小分子（如甲氨蝶呤和甲状腺素）的高形状互补性结合蛋白，并实现直接从计算机设计到纳米级亲和力的突破	方法主要针对小分子设计，对于更大或更复杂分子的适用性尚未验证	开发通用方法设计能够结合和传感任意小分子的蛋白质	小分子结合蛋白和传感器	机器学习	NA	深度学习，能量优化，X射线晶体学	深度学习模型	分子结构数据	四种不同小分子（包括甲氨蝶呤和甲状腺素）	NA	NA	结合亲和力（纳摩尔级），晶体结构相似度	NA
13745	2025-10-07	Form follows function: Nuclear morphology as a quantifiable predictor of cellular senescence 2023-12, Aging cell IF:8.0Q1 DOI:10.1111/acel.14012 PMID:37845808	研究论文	本研究探讨核形态作为细胞衰老量化预测指标的有效性	首次系统证实核形态可作为衰老的预测性生物标志物，并揭示细胞核在驱动衰老表型中的主动作用	未明确说明研究涉及的细胞类型和物种的具体数量	验证核形态特征对细胞衰老状态的预测能力	体外和体内的多种细胞类型和物种	数字病理学	老年性疾病	定量成像分析	深度学习算法	图像	NA	NA	NA	准确率	NA
13746	2025-10-07	Sequence basis of transcription initiation in human genome 2023-Jun-29, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.06.27.546584 PMID:37425823	研究论文	通过深度学习可解释建模方法在碱基对分辨率水平揭示人类基因组转录起始的序列基础	首次在碱基对分辨率水平系统解释人类启动子功能，发现多个未被表征的位置特异性效应模式	NA	解析人类基因组中转录起始的序列决定规则	人类启动子序列、241种哺乳动物基因组、小鼠转录起始位点数据	机器学习	NA	深度学习可解释建模、实验扰动验证	深度学习	基因组序列数据、转录起始位点数据	241种哺乳动物基因组	NA	NA	NA	NA
13747	2025-10-07	Massively parallel characterization of psychiatric disorder-associated and cell-type-specific regulatory elements in the developing human cortex 2023-Feb-16, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2023.02.15.528663 PMID:36824845	研究论文	通过大规模并行报告基因检测系统分析人类发育期大脑皮层中的基因调控元件及其与精神疾病的关联	首次在人类原代细胞和脑类器官中系统评估了超过10万个调控序列的功能活性，并利用深度学习解析增强子活性的序列基础和上游调控因子	研究主要聚焦于发育期大脑皮层，未涵盖其他脑区或发育阶段	建立人类神经元发育过程中功能性基因调控元件和变异的全面目录	人类中期妊娠皮层原代细胞和脑类器官	计算生物学	精神疾病	大规模并行报告基因检测(MPRA), 深度学习	深度学习模型	基因组序列数据, 表观遗传数据	102,767个调控序列	NA	NA	增强子活性显著性变化	NA
13748	2025-10-07	Enhancing the application of near-infrared spectroscopy in grain mycotoxin detection: An exploration of a transfer learning approach across contaminants and grains 2025-Jul-15, Food chemistry IF:8.5Q1 DOI:10.1016/j.foodchem.2025.143854 PMID:40117813	研究论文	本研究将迁移学习策略引入化学计量学，用于改进不同谷物或毒素光谱数据的深度学习模型	首次将迁移学习方法应用于谷物真菌毒素的近红外光谱检测，解决了单源模型适应性差的问题	仅针对小麦玉米赤霉烯酮和花生黄曲霉毒素B1进行了验证，未涵盖更多谷物和毒素类型	提高近红外光谱在谷物真菌毒素检测中的应用效果	谷物中的真菌毒素（小麦玉米赤霉烯酮和花生黄曲霉毒素B1）	化学计量学	NA	近红外光谱法，FT-NIR光谱法	深度学习模型	光谱数据	小麦玉米赤霉烯酮和花生黄曲霉毒素B1样本集	NA	NA	相关系数R，相对预测偏差RPD	NA
13749	2025-10-07	Applying deep learning algorithms for non-invasive estimation of carotenoid content in the foot muscle of Pacific abalone with different colors 2025-Jul-15, Food chemistry IF:8.5Q1 DOI:10.1016/j.foodchem.2025.143913 PMID:40157001	研究论文	本研究应用深度学习算法基于颜色测量非侵入性估计太平洋鲍鱼足肌中类胡萝卜素含量	开发了基于颜色的类胡萝卜素估计套件(CCES)，相比传统方法效率提升450倍，成本降低47-77倍	模型的决定系数为0.415，预测精度仍有提升空间	开发非侵入性快速估计鲍鱼类胡萝卜素含量的方法	太平洋鲍鱼(Haliotis discus hannai)的足肌组织	计算机视觉	NA	靶向代谢组学，CIELAB颜色空间测量	LSTM	颜色测量数据	344个鲍鱼样本	NA	LSTM	RMSE, 决定系数R	NA
13750	2025-10-07	Autonomous Screening for Diabetic Macular Edema Using Deep Learning Processing of Retinal Images 2025 Jul-Aug, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100722 PMID:40225408	研究论文	开发并验证一种基于深度学习处理视网膜图像的自主筛查糖尿病黄斑水肿模型	在多样化多设备临床环境中验证深度学习模型对糖尿病黄斑水肿的检测能力	需要进一步的前瞻性研究验证	开发适用于糖尿病黄斑水肿筛查的深度学习模型	糖尿病患者的视网膜图像	计算机视觉	糖尿病黄斑水肿	彩色眼底成像	深度学习	图像	EyePACS数据集包含32,049张图像来自15,892名患者，其中开发集14,246例，验证集1,583例	NA	NA	灵敏度,特异度,AUC	NA
13751	2025-10-07	Enhanced Macular Telangiectasia Type 2 Detection: Leveraging Self-Supervised Learning and Ensemble Models 2025 Jul-Aug, Ophthalmology science IF:3.2Q1 DOI:10.1016/j.xops.2025.100710 PMID:40225407	研究论文	本研究开发了一种基于自监督学习和集成模型的黄斑毛细血管扩张症2型检测方法	结合自监督学习和集成模型方法，在有限标注数据下提升罕见疾病分类性能	仅使用419个OCT体积数据进行训练，样本量相对有限	开发准确且可解释的黄斑毛细血管扩张症2型自动检测方法	黄斑毛细血管扩张症2型患者和非患者的OCT图像	医学影像分析	黄斑毛细血管扩张症	OCT成像	深度学习,集成学习	OCT图像	5200张OCT图像（780名MacTel患者和1900名非MacTel患者）	NA	NA	AUROC,AUPRC,准确率,灵敏度,特异性	NA
13752	2025-10-07	Web server-based deep learning-driven predictive models for respiratory toxicity of environmental chemicals: Mechanistic insights and interpretability 2025-Jun-05, Journal of hazardous materials IF:12.2Q1 DOI:10.1016/j.jhazmat.2025.137575 PMID:39954423	研究论文	开发基于网络服务器的可解释深度学习模型预测环境化学物的呼吸毒性	针对八种具体呼吸疾病开发可解释深度学习模型，整合多毒性终点数据，结合KRFP指纹和SHAP分析增强模型可解释性	NA	预测环境化学物的呼吸毒性并提供机制解释	药物及其环境代谢物、具有呼吸毒性潜力的环境污染物	机器学习	呼吸系统疾病	深度学习	深度学习模型	化学结构数据、毒性终点数据	NA	NA	NA	AUC, ACC	网络服务器
13753	2025-10-07	Efficient detection of foodborne pathogens via SERS and deep learning: An ADMIN-optimized NAS-Unet approach 2025-Jun-05, Journal of hazardous materials IF:12.2Q1 DOI:10.1016/j.jhazmat.2025.137581 PMID:39954434	研究论文	本研究创新性地结合表面增强拉曼光谱与深度学习技术，开发了一种用于食源性病原体检测的高效工具	采用自动混合网络设计策略和神经架构搜索技术优化CNN架构，引入U-Net架构和注意力机制提升关键光谱特征识别能力	NA	开发快速精确的食源性病原体检测方法	22种食源性病原体	计算机视觉	食源性疾病	表面增强拉曼光谱	CNN	光谱数据	22种食源性病原体测试样本	NA	U-Net	准确率	NA
13754	2025-10-07	DCE-MRI based deep learning analysis of intratumoral subregion for predicting Ki-67 expression level in breast cancer 2025-Jun, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2025.110370 PMID:40089082	研究论文	基于DCE-MRI的瘤内亚区深度学习分析预测乳腺癌Ki-67表达水平	首次结合k-means聚类与3D ResNet18深度学习模型分析瘤内异质性亚区，提出亚区联合模型显著提升Ki-67表达预测性能	回顾性研究设计，样本量有限（290例），未说明模型泛化能力到其他医疗中心的情况	评估基于DCE-MRI的瘤内亚区深度学习分析对乳腺癌Ki-67表达水平的预测能力	乳腺癌患者	医学影像分析	乳腺癌	动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）	深度学习, 逻辑回归	医学影像	290例来自两家医院的乳腺癌患者	NA	3D ResNet18	AUC, 决策曲线分析	NA
13755	2025-10-07	URDD: An open dataset for urban roadway disease detection and classification 2025-Jun, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2025.111499 PMID:40226197	研究论文	本文介绍了一个用于城市道路病害检测与分类的开放数据集URDD	创建了专门针对道路病害检测与分类任务的专业数据集，推动人工智能在自主道路病害检测中的应用	NA	提高道路病害检测的效率和准确性，改善城市道路维护管理	城市道路病害	计算机视觉	NA	探地雷达	CNN	图像	NA	NA	NA	NA	NA
13756	2025-10-07	GeNIS: A modular dataset for network intrusion detection and classification 2025-Jun, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2025.111487 PMID:40226195	研究论文	本文介绍了一个用于网络入侵检测和分类的模块化数据集GeNIS	针对中小型企业网络攻击场景，提供包含多阶段攻击序列和真实正常网络活动的模块化数据集	数据集主要针对中小型企业场景，可能不适用于大型企业或特殊网络环境	为网络入侵检测系统开发提供高质量标注数据集	网络流量数据和网络攻击场景	机器学习	NA	网络流量分析，特征提取	NA	网络流量数据，CSV文件，PCAPNG文件	超过3700万个网络数据包，280万个网络流	NA	NA	NA	空客网络靶场平台
13757	2025-10-07	Weed-crop dataset in precision agriculture: Resource for AI-based robotic weed control systems 2025-Jun, Data in brief IF:1.0Q3 DOI:10.1016/j.dib.2025.111486 PMID:40226192	研究论文	本文提出了一个用于精准农业中杂草识别的RGB图像数据集，支持基于AI的机器人杂草控制系统开发	提供了在多样化环境条件下收集的真实田间杂草-作物数据集，包含多种杂草和作物物种	数据集规模相对有限，仅包含1120张标注图像	开发用于精准农业中实时杂草识别的高精度深度学习模型	五种杂草物种和八种作物物种	计算机视觉	NA	RGB图像采集	深度学习模型	图像	1120张标注图像，包含5种杂草和8种作物	NA	NA	目标检测准确率	NA
13758	2025-10-07	A hybrid network based on multi-scale convolutional neural network and bidirectional gated recurrent unit for EEG denoising 2025-Apr-19, Neuroscience IF:2.9Q2 DOI:10.1016/j.neuroscience.2025.02.035 PMID:40024428	研究论文	提出基于多尺度卷积神经网络和双向门控循环单元的混合网络用于脑电图信号去噪	结合多尺度CNN和双向GRU的混合网络架构，集成通道注意力机制，能够同时提取多尺度频率特征和时间依赖特征	NA	开发有效的脑电图信号去噪方法以提高神经科学研究的准确性和可靠性	脑电图信号及其中的肌电、眼电和心电伪迹	信号处理	神经系统疾病	脑电图信号处理	CNN, BiGRU, GAN	脑电图时间序列数据	公开数据集	NA	多尺度卷积神经网络, 双向门控循环单元, 生成对抗网络	相对均方根误差, 相关系数, 信噪比	NA
13759	2025-10-07	Automated comprehensive evaluation of coronary artery plaque in IVOCT using deep learning 2025-Apr-18, iScience IF:4.6Q1 DOI:10.1016/j.isci.2025.112169 PMID:40224006	研究论文	开发了一种基于深度学习的语义分割模型(EDA-UNet)，用于自动评估IVOCT图像中的冠状动脉斑块	首次提出专门针对IVOCT图像冠状动脉斑块组织的深度学习语义分割模型EDA-UNet	研究使用了来自三个中心的数据，但样本来源仍有限	实现冠状动脉斑块的自动特征分析和定量评估	冠状动脉斑块组织	计算机视觉	心血管疾病	血管内光学相干断层扫描(IVOCT)	深度学习语义分割模型	医学图像	来自三个医疗中心的IVOCT图像数据集	NA	EDA-UNet	Dice系数, 相关性分析, 一致性检验	NA
13760	2025-04-16	Authors' Reply: "Deep Learning for Staging Periodontitis Using Panoramic Radiographs" 2025-Apr-15, Oral diseases IF:2.9Q1 DOI:10.1111/odi.15348 PMID:40231655	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA	NA