確定針對特定蛋白質的最有效化合物對於藥物研發至關重要。傳統方法通常依賴於單一篩選技術，這可能會遺漏重要化合物或對其排名不準確。為了克服這一挑戰，英迪國際大學數據科學碩士生賽益默沙威（Said Moshawih）在英迪國際大學助理副校長吳康馼教授博士的指導下開發了一種創新的共識評分方法。這種方法整合了多種篩選技術，利用機器學習對潛在候選藥物進行更準確、更全面的評估。
賽益在一份排名靠前的期刊上發表的論文〈藥物研發的共識整體虛擬篩選：一種新穎的機器學習模型方法〉中評估了這種共識整體虛擬篩選方法在不同數據集中的有效性。研究表明，通過共識方法結合各種篩選方法可以利用多種篩選指標中最有利的方面，從而獲得更準確、更可靠的結果。
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賽益解釋：“在這項研究中，我們分析了各種蛋白質靶點，包括G蛋白偶聯受體 (GPCR)、激酶、核蛋白、蛋白酶、DNA修復酶和抑制蛋白，重點關注這些類別中的8個靶點，以突出共識評分方法的多功能性。”
適用各種蛋白質 ，助研究人員找到有效新藥
研究發現，共識評分提高了按有效性對化合物進行排名的準確性。某些化合物的排名更高，並且比使用單一方法獲得的結果更具活性。關鍵指標（例如識別活性化合物的成功率和準確性）與傳統方法相似或更好，尤其是對於一種名為CDK2的蛋白質。
總體而言，由機器學習驅動的組合方法適用於各種蛋白質，使其成為藥物研究中的多功能工具。它更準確地對化合物進行排名，幫助研究人員專注於最有希望的候選藥物。雖然某些蛋白質可能需要量身定製的方法，但共識方法可以優化以實現高性能。這項全面分析強調了考慮定量指標和優先考慮活性化合物的重要性，這些指標在不同方法中可能存在很大差異。
賽益表示，“該分析強調了共識評分作為一種關鍵虛擬篩選技術的有效性，通常在早期檢測活性物質和優先篩選生物活性最高的化合物方面具有優異的表現。”
他總結，“這些發現大大提高了我們對篩選技術在不同蛋白質靶標環境中的表現的理解，最終提高了虛擬篩選方法的有效性。這些發現表明共識評分是藥物發現的有力工具，提高了找到有效新藥的機會。”
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阿兹海默症正成为全球日益严重的健康问题，影响着数百万人的生活。最新研究表明，二维（2D）纳米材料在该疾病的诊断和治疗方面具有巨大的潜力。此次研究团队中包括英迪国际大学助理副校长吴康教授，他的研究重点是超薄纳米材料在应对这一重大神经系统疾病中的作用。
二维纳米材料让诊断更便捷
目前，阿兹海默症的诊断主要依赖于脑部成像、脑脊液（CSF）分析和认知测试。尽管这些方法有效，但仍存在诸多局限性。磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）成本高昂，许多患者难以负担，而脑脊液检测需要进行疼痛性的腰椎穿刺，因此不适用于大规模筛查。
这项研究探讨了二维纳米材料如何提供一种无创且高度敏感的替代方法，通过检测血液等可轻松获取的生物体液中的疾病生物标志物，实现更便捷的诊断。
“这些纳米材料可以用于开发生物传感器，通过简单的血液检测识别β-淀粉样蛋白斑块（beta-amyloid plaques）和Tau蛋白（tau proteins）——这两者是阿兹海默症的典型特征，”吴教授表示。“这将有助于实现更早期的诊断，使医生和患者能够更有效地管理疾病。”
研究测试的材料中，氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）、黑磷（Black Phosphorus）和MXene基生物传感器展现出卓越的检测精度。这些纳米结构具有极高的导电性和生物相容性，能够精准识别与疾病相关的微量蛋白。
二维纳米材料可减缓疾病进展
除了在诊断方面的应用，二维纳米材料在治疗阿兹海默症方面也展现出巨大潜力。阿兹海默症的一个关键病因是大脑中有害蛋白聚集，损害神经元，导致记忆丧失和认知能力下降。研究发现，氧化石墨烯和黑磷纳米片不仅能阻止这些蛋白聚集，还可能将其分解，从而减缓疾病进展并减少神经退行性病变。
“我们的研究表明，这些纳米材料可以减少大脑炎症，保护神经元，并清除有害的蛋白沉积物。”吴教授解释道。“这可能会彻底改变阿兹海默症的治疗方式，使治疗更具针对性和高效性。”
另一个重要优势是，这些纳米材料能够穿越血脑屏障（blood-brain barrier），而这是神经系统疾病治疗的一大挑战。这意味着它们可以直接将药物递送到受损的大脑区域，提高治疗效果。
二维纳米材料推动个性化治疗方案
二维纳米材料的应用还有望推动个性化阿兹海默症治疗的发展。医生可以根据每位患者独特的生物标志物制定个性化治疗方案，而非采用千篇一律的治疗方式，从而提高治疗效果和患者的生活质量。
预计到2030年，全球阿兹海默症患者人数或将突破8200万，这一严峻挑战迫切需要突破性的解决方案。
纳米材料驱动的诊断与治疗创新有望颠覆传统方式，引领医学新变革。若研究取得成功，这些前沿的二维纳米材料将带来无创、高精度、可扩展的检测与治疗手段，为全球数百万患者点燃希望之光，赋予他们更健康、更有质量的未来。
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