Der intelligente Zell-Scanner: Präzision durch KI-Bildgebung

Projektbeschreibung

In unserem Projekt wird eine Technologie, die Imaging Flow Cytometry, zum sensitiven Nachweis der Präleukämie auf Einzelzell-Ebene entwickelt und angewandt. Hier können durch die Kombination von Fluoreszenz-Mikroskopie mit hochauflösenden Kameras und Durchflusszytometrie charakteristische Oberflächenmoleküle und typische Leukämie initiierende Gen-Fusionen gleichzeitig nachgewiesen werden. Dies erlaubt eine deutlich höhere Präzision des Nachweis präleukämischer Zellen als herkömmliche bisher publizierte Methoden. Für den Nachweis präleukemischer Zellen verwenden wir die FISH-Sonden, die wir vom Projekt P3 erhalten. Eine sensitive präzise quantitative Analyse ist jedoch nur durch den Einsatz künstlicher Intelligenz basierter Auswertungsstrategien möglich. Im Laufe des Projekts werden dazu Modelle trainiert und in ihrem Einsatz für die menschliches Nabelschnurblut (P1) in einer deutschen Kohorte getestet. Damit ist die Basis gelegt, um zum ersten Mal auf sehr sensitivem Niveau Screenings von Nabelschnurblut auf gesicherter zellulärer Ebene durchzuführen. Die Methode wird außerdem erweitert, in dem andere genetische Veränderungen, von denen man noch nicht weiß, ob sie bereits in utero, also vor der Geburt, auftreten, analysiert. Bisher weiß man wenig darüber, wie die präleukämischen Zellen von der Oberfläche her aussehen. Hier können in Proben, die eine Veränderung tragen, zusätzliche Oberflächenmarker zur tieferen Charakterisierung analysiert werden. Die Laborarbeiten und Messungen werden in enger Kooperation mit dem Partner Fraunhofer MEVIS, der die künstliche Intelligenz basierten Auswerte-Strategien entwickelt, durchgeführt.

Nutzen für die Zukunft

Durch diese Technologie können wir zum ersten Mal auf gesicherter zellulärer Ebene nachweisen, ob ein Kind gefährdete Zellen in sich trägt. Dies erlaubt eine deutlich höhere Präzision als alle bisherigen Methoden.

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